Чем выполнять засыпку фундамента, рекомендуемые материалы и требования к ним

Строительство фундамента неразрывно связано с земляными работами, ведь чтобы освободить место под конструкцию, часть грунта нужно удалить. А так как объём вынутой земли всегда больше объёма фундамента — дабы было пространство для маневрирования при установке опалубки — то разницу, называемую обратной засыпкой, необходимо компенсировать. Рассмотрим, чем выполнять засыпку фундамента, чтобы она не проседала, хорошо фильтровала воду, и тем самым предохраняла базу здания от воздействия сил морозного пучения.

Обратная засыпка фундамента — ответственный этап земляных работ

Сводом правил (СП) 45.13330 предъявляются строгие требования к обратной засыпке — грунту, который используется для устройства подстилающих слоёв под плитой фундамента или пола, либо применяется для заполнения пазух ленточных конструкций или стен подвалов. В этом документе даётся чёткое определение данному термину, определены требования к проектным данным, касающимся этого этапа работ.

В процессе возведения фундамента — по периметру его частей, заглублённых в грунт, образуется технологическое пространство, называемое пазухами. Нет его только вокруг свай, так как устанавливаются они бурением или забивкой, и объём вытесняемого грунта равен объёму погружаемой конструкции.

В остальных случаях наличие пазух даёт возможность свободно монтировать и снимать щиты опалубки, проводить изоляционные работы, собирать трубопровод пристенного дренажа. По окончании этих работ пазухи должны быть заполнены, и хотя насыпной грунт нелегко утрамбовать до естественной плотности, сделать это правильно крайне важно.

Если строительство ведётся по проекту, нужную информацию рабочие могут почерпнуть из документации. В ней обычно указано:

1. Каким должен быть размер пазух в плане.
2. Высота всех сечений пазух, имеющих разную высоту в разрезах.
3. Уровень эксплуатационных нагрузок на засыпной грунт, и необходимая степень его уплотнения.
4. Чем засыпать внутри фундамент, и чем снаружи.
5. Гранулометрический состав грунта.
6. Технологическая схема работ по обратной засыпке, с указанием вида оборудования, используемого для уплотнения.

Засыпка фундамента, какие материалы используют

Проще всего, конечно, было бы использовать для обратной засыпки тот же грунт, что был вынут из котлована или траншеи, но его состав не всегда позволяет это сделать. Фундамент может соприкасаться только с непучинистым основанием, а это такие грунты, в которых содержится минимум глины, либо она и вовсе отсутствует. Хотя в некоторых случаях глину в чистом виде использовать можно и даже нужно.

Основными материалами для засыпки являются песок и крупнообломочный грунт (как природного происхождения, так и продукт дробления горных пород). Для обратных засыпок разрешается так же использовать не загрязнённые радиацией отходы промышленности, однако в жилищном строительстве этот вариант не применяют.

Качество грунта должно соответствовать требованиям правил, и в нём не должно быть:

• биологически разлагаемых растительных примесей (остатков корней, травы, мульчи);
• волокнистых включений;
• строительного мусора;
• мёрзлых комков: снаружи не более 20%, внутри (под полом) не должно быть вообще;
• льда и снега.

Типы грунта для обратных засыпок

Так как основным условием, позволяющим применять грунт для обратной засыпки, является отсутствие в составе глины, на типы он делится именно по процентному содержанию глинистых частиц:

1. при наличии глины 10-12% — связные грунты;
2. при наличии глины 4-10% — малосвязные грунты;
3. при наличии глины 0-3% — несвязные грунты.

Лучше всего уплотняются несвязные грунты (крупные пески, галька), их можно применять при любом гранулометрическом составе, влажности и коэффициенте фильтрации. К малосвязным грунтам можно отнести супесь, в которой есть небольшой процент глины. В принципе, если на участке именно супесь, то для обратной засыпки вполне может использоваться вынутый грунт.

А вот суглинки лучше не применять — они хоть и обладают хорошей прочностью в сухом состоянии, но уплотняются плохо. Нежелательно использовать и пылеватые грунты, так как они сильно подвержены пучению. Смешивать разные типы грунтов в одном слое вообще недопустимо. Если уж грунт комбинируется, то послойно, с уклоном слоёв к внешним границам пазух — но делается это только по условиям проекта.

Что лучше, песок или глина

Лучшей водопропускной способностью обладает песок — вода сквозь него просачивается так быстро, что даже при минусовых температурах не образуется лёд. По этой причине песок является самым применяемым материалом для обратной засыпки. Однако не всё так чудесно, и далеко не во всех случаях это решение оптимально.

Например, когда грунт на участке глинистый, использование песка только принесёт вред — во всяком случае, если не предусмотреть трубный дренаж. Вода через песок просачивается быстро, а достигнув глины, являющейся природным водоупором, будет застаиваться и накапливаться. Дренаж решает проблему, но это лишние затраты — уж лучше в таком случае и для засыпки использовать глину.

Тяжёлая глина отличается высокой плотностью и отличной несущей способностью, и, будучи хорошо уплотнённой, практически не насыщается водой. Там где нет влаги, нет и морозного пучения, так что в условиях повышенного уровня грунтовых вод применять глину для обратной засыпки лучше всего.

Однако глина, используемая для обратной засыпки, должна быть жирной — иметь высокое содержание глинистых частиц и минимум включений типа дресвы или ракушняка. Не вредит только добавка в виде небольшого количества песка (не более 15%), благодаря которому она меньше усаживается и трескается.

Важно: Вопрос применения глины для обратной засыпки должен решаться заранее, так как заготавливать её нужно загодя. Осенью её рассыпают во дворе нетолстым слоем, и дают за зиму хорошо проморозиться. В результате воздействия низких температур, в глине разрушается подавляющее большинство ненужных примесей, что и гарантирует пластичность, прочность и устойчивость к морозному пучению.

Если проблем с грунтовыми водами нет, а на участке хорошо фильтрующийся несвязный грунт, лучшего варианта для обратной засыпки фундамента, чем песок, не найти — главное, чтобы в его составе было не больше 3% пылеватых и глинистых частиц. Лучше всего данному требованию отвечает речной и овражный песок.

Что такое крупнообломочный грунт, и как его применяют

Кроме песка, к числу несвязных грунтов относят крупнообломочные грунты, и они идеально подходят для обратных засыпок. Это каменистые грунты, в которых не менее 50% крупных включений — остальное заполнено песком, глиной или их смесью.

По виду крупных включений и их гранулометрическому составу, различают три вида крупнообломочных грунтов:

1. Когда более половины частиц крупнее 200 мм, грунт называют валунным.
2. Если половина от общей массы частиц имеет фракцию 10-20 мм, грунт именуют щебенистым (если камни лещадные) или галечниковым (если камни окатанные).
3. Если преобладают частицы 2-5 мм, грунт называют гравийным, дресвяным, или песчано-гравийной смесью.

Вид и содержание заполнителя (так как им может быть не только песок, но и глина) не могут не влиять на физико-механические свойства грунтов — в том числе они отличаются степенью водопроницаемости.

Крупнообломочный грунт с небольшим или почти нулевым количеством заполнителя (коим является щебень, гравий, галька) отличается наиболее высокой скоростью фильтрации, и практически не сжимается ни будучи сухим, ни во влажном состоянии. Фракционированный грунт без подмешивания песка использовать для засыпки нельзя, зато для устройства пластового дренажа под домом при высоком уровне грунтовых вод, такой выбор просто идеален.

Требования к выполнению обратной засыпки

Строительные правила регламентируют не только виды материалов для засыпки фундамента, но и правила производства работ, позволяющие добиться необходимой степени уплотнения. Главным инструментом здесь является уровень оптимальной влажности, который неодинаков для грунтов разного типа.

• Например, чтобы уплотнить суглинок до коэффициента 0,95, коэффициент увлажнения может варьироваться только в пределах 0,8-1,2. Если влажность больше, чем нужно, на крупных объектах могут применять принудительную подсушку, но обычно это нецелесообразно, и в проект обычно вносят изменения. Например — добавляют сухого песка, уплотняя слой до нужной толщины дополнительным проходом вибротрамбовки.

• Хотя пример с суглинком — это больше для обратной засыпки коммуникационных траншей. Их засыпают в два этапа. Сначала заполняют нижнюю зону — немёрзлым грунтом и без крупных фрагментов, заделывая пазухи так, чтобы труба вместе с изоляцией была полностью скрыта. Затем уже засыпают остальное пространство и последовательно трамбуют.
• Так же поступают и в том случае, когда в пазухе фундамента проложен дренажный трубопровод, либо она просто имеет большую высоту. После того, как дрены будут укрыты грунтом, остальной объём пазух отсыпают слоями, толщина которых зависит от применяемого для трамбовки оборудования.
• Очень важно, чтобы летом грунт не пересушивался, а в дождливое время не переувлажнялся. Поэтому работу нужно стараться не растягивать во времени, а произвести засыпку и увлажнение как можно быстрее — в течение одной рабочей смены.

В зимнее время нужно следить, чтобы в траншею не попадал промороженный грунт, комки и куски льда необходимо удалять (при обильном снегопаде работы по обратной засыпке не производят). Перед началом работ пазухи очищаются от любого мусора — как растительного, так и строительного.

Засыпка пазух ленточного фундамента

Наиболее важна качественная отсыпка пазух для ленточного фундамента, так как у него не только большая протяжённость, но и зачастую глубина. При малейшей возможности нужно стараться вообще обходиться без формирования пазух — тогда и необходимость выполнения обратной засыпки отпадает.

Это возможно, когда на участке всё тот же крупнообломочный грунт, тяжёлый суглинок или плотная глина. В них можно нарезать траншеи с отвесными стенками, и при заливке бетона они сами сыграют роль опалубки, но это возможно только для лент неглубокого заложения в бесподвальных домах. Имеет значение и гидрогеологическая обстановка на участке, так что подобные решения принимаются индивидуально.

Если залить фундамент щелевым способом не представляется возможным, засыпку придётся производить, и следует обращать внимание на:

• механические характеристики и физическое состояние засыпаемого в пазухи грунта;
• толщину слоёв, позволяющую выполнить качественное трамбование;
• минимальную и максимальную влажность грунта;
• контроль объёма доливаемой воды, когда есть необходимость в доувлажнении;
• равное количество проходов виброоборудования при уплотнении слоёв;
• восполнение потерь грунта путём досыпки;
• качество уплотнения.

Обратите внимание: Если вы строите дом, и он не слишком большой в плане, отдайте предпочтение ручной копке грунта, так как экскаватор всегда увеличивает размер траншеи.

Засыпка фундамента под полом

Когда здание базируется на ленточном фундаменте, или свайно-ростверковым, опорная часть которого выполняется в наземном варианте, обратную засыпку приходится выполнять и во внутреннем периметре строения — под полом. Чтобы максимально уменьшить объём земляных работ, естественный грунт стараются оставить нетронутым, и лишь немного досыпать его до нужной отметки.

При наличии цокольного этажа, под который роется котлован, сохранить цельный массив грунта невозможно, и отсыпку приходится выполнять по всей площади, а не только в пазухах. Обычно это делается в рамках подготовки основания для устройства полов по грунту, не всегда ограничивающейся лишь снятием растительного слоя почвы.

В отличие от наружного периметра фундамента, внутренний не промерзает, так как дом всегда отапливается — к тому же, многие домовладельцы на первом этаже делают тёплые полы. Так что в принципе, для внутренней отсыпки можно использовать и вынутый ранее грунт, добавляя привозной только для того, чтобы вывести подушку на требуемую высоту.

Исключением являются ситуации, когда есть опасность подъёма грунтовых вод, и под домом устраивается пластовый дренаж из щебня. В этом случае верхним слоем всегда должен быть песок, насыпаемый на толщину 5-10 см, чтобы подушка получилась гладкой и не повреждала укладываемую поверх неё гидроизоляционную мембрану, либо теплоизоляционный контур из плит экструзионного пенополистирола.

Заключение

Требования к уплотнению грунтовой подушки во внутреннем периметре столь же строги: она так же должна выполняться послойно, с периодическим увлажнением и равномерным количеством проходов виброплиты. Однако здесь поверхность плоская, тогда как со стороны наружных пазух все слои должны трамбоваться с небольшим уклоном к наружному периметру, чтобы влага, находящаяся в толще грунта, не стекала к фундаменту.

Отведение же поверхностной влаги обеспечивается уклоном отмостки, и желательно, чтобы по её краям были водоотводные лотки. Главное, чтобы отмостка не проваливалась, создавая контруклон — а вот это как раз и зависит от материала обратной засыпки и качества его уплотнения.