Технологии обратной засыпки фундамента

Содержание частиц глины в неплотных земляных смесях варьируется от 4% до 11%. Примером таких грунтов могут служить различные виды супесей и илов.

Особенности обратной засыпки фундамента

После завершения строительства фундамента возникает необходимость заполнить пазухи, которые образуются между вертикальной поверхностью фундамента и бровкой котлована. Для обеспечения надёжности и устойчивости здания важно, чтобы насыпанный грунт был тщательно утрамбован по всему периметру фундамента. Несмотря на кажущуюся простоту данного процесса, выполнение обратной засыпки требует высокой ответственности и строго подчиняется правилам, изложенным в нормативной документации, такой как свод правил 45.13330. Далее мы рассмотрим ключевые требования этого документа, а также обсудим, каким образом лучше осуществить обратную засыпку фундамента.

Под термином «пазуха» подразумевается технологическое пространство между стенками котлована и самим фундаментом. Это пространство возникает из-за того, что выемка в грунте всегда имеет объем, превышающий размеры установленной конструкции. Это позволяет не только удобно устанавливать и демонтировать щиты опалубки, но и беспрепятственно осуществлять работы по утеплению и гидроизоляции, а также, при необходимости, укладывать дренажные трубопроводы.

Обратная засыпка — это комплекс работ, направленный на заполнение свободного пространства в котловане. При возведении плитных фундаментов свободное пространство заполняется только по периметру, тогда как при строительстве ленточных оснований может потребоваться засыпка и площади под полом.

В проектной документации на этапе нулевого цикла строительства содержится информация относительно:

1. Габаритов обратной засыпки, обозначенных на плане.
2. Разрезов всех участков с различной высотой пазух, а также нагрузок на уплотнённый грунт и степени его уплотнения.
3. Видов грунта, планируемых к использованию.
4. Технологической схемы с рекомендованными коэффициентами уплотнения, толщинами трамбуемых слоёв и типами оборудования, необходимого для выполнения работ.

Какие материалы нужно использовать для засыпки

В соответствии с нормативной документацией, для выполнения обратной засыпки рекомендуется использовать следующие материалы:

• Крупнообломочный природный грунт.
• Песок.
• Глину.
• Незагрязнённые остатки промышленных отходов.

Использовать вынутый при рытье грунт также возможно, однако это зависит от его состава и состояния.

Гранулометрический состав и качество грунта, предназначенного для засыпки, обязательно указываются в проектной документации, и они должны соответствовать требованиям, установленным сводами правил. Например, грунт не должен содержать растительных остатков, подверженных биологическому разложению, строительного мусора и волокнистых компонентов.

В общем, грунты для обратных засыпок делятся на три категории:

1. Связные, содержащие до 12% глинистых частиц;
2. Малосвязные (глина в количестве от 4% до 11%);
3. Несвязные (содержание глин менее 3%).

Несвязные грунты лучше поддаются уплотнению, их можно применять независимо от показателей плотности и пластичности, естественной влажности, зернового состава и коэффициента фильтрации. Уплотнение суглинка может вызывать определённые сложности, однако при правильной влажности он демонстрирует отличную несущую способность.

Не рекомендуется использовать пылеватые грунты для засыпки пазух котлована, так как такие материалы плохо уплотняются и подвержены пучению. Также запрещается применять разные типы грунтов в одном слое, если это не предусмотрено проектом. Чередование слоёв разных составов возможно, однако при условии, что отсыпка будет выполнена с уклоном к внешним краям.

Песок

Среди всех грунтов песок обладает наиболее наилучшей влагопропускной способностью. Вода выходит сквозь него быстро, что предотвращает образование льда даже при отрицательных температурах. Однако использование песка для засыпки пазух котлована не рекомендуется, если основной грунт на участке является глинистым. Вода может оказаться застрявшей под фундаментом, не проникая глубже, что требует установки дренажной системы по периметру здания.

В остальных случаях песок остаётся идеальным вариантом для обратной засыпки фундамента. Он является экологически чистым материалом, его легко уплотнить, и в большинстве регионов стоимость песка вполне приемлема. Важно учитывать его зерновой состав: в песке допустимо наличие глинистых примесей, однако их содержание не должно превышать 3%. Оптимально использовать овражный или речной песок, поскольку в них практически отсутствуют пылевидные частицы.

Глина

Глина, особенно её жирные разновидности, отличается высокой плотностью, и при качественном уплотнении она практически не накапливает влагу. При отсутствии влаги глина не подвержена сезонному вспучиванию. Чем меньше в глине посторонних примесей, тем лучше. Чаще всего присутствует песок в качестве примеси, небольшое количество которого даже полезно, поскольку оно позволяет глине меньше усаживаться и трескаться при потере влаги. Однако содержание песка не должно превышать 15%.

Для чего нужна обратная засыпка фундамента

Обратная засыпка котлована является неотъемлемой частью технологического процесса возведения фундамента для зданий и домов. После проведения земляных работ, которые включают в себя рытьё котлована и установку фундаментных конструкций, между стенками котлована и самим фундаментом остаются пустоты, которые требуются заполнять. При возведении плитных фунтаментов засыпке подлежат лишь внешние пазухи, тогда как при строительстве ленточных фундаментов также необходимо засыпать внутреннюю часть.

Ключевые аспекты процесса возведения фундаментов включают обеспечение гидроизоляции фундамента и предварительную проверку всех установленных инженерных систем. Акт готовности фундаментных конструкций к обратной засыпке разрабатывается на основании всех предварительных работ и служит основанием для начала следующей стадии. Причины, по которым необходимо заполнение пустот в траншеях или котлованах, разнообразны, главными из них являются:

• Заполненные грунтом пазухи усиливают устойчивость фундамента к неблагоприятным климатическим условиям;
• Засыпанные земли обеспечивают свободный доступ ко всем дальнейшим этапам строительных работ;
• Эффективная засыпка фундамента позволяет установить водоотводную систему, обустроить отмостку и проводить дополнительные работы по гидроизоляции и утеплению фундамента.

Сроки начала проведения засыпки зависят от достижения фундаментом необходимой прочности бетона и обычно составляют около 14 дней.

Технологии обратной засыпки котлована

Технологический процесс обратной засыпки котлована или траншеи включает в себя ряд последовательных операций, которые могут выполняться с использованием различной специализированной техники:

Перед началом засыпки необходимо проверить влажность грунта. Это условие связано с нормируемой степенью уплотнения, которая может быть достигнута только при строго соблюдении проектной влажности;

Грунт засыпается послойно, при этом толщина насыпанного слоя указывается в проектной документации. Послойное заполнение критически важно для ручного или машинного уплотнения, что, в свою очередь, гарантирует стабильность и прочность оснований;

Толщина каждого слоя должна учитывать последующую усадку после трамбовки: высота слоя песка должна превышать проектную на 15%, а глины — на 20%. Если результатом трамбовки стала большая толщина слоя, его нужно срезать или дополнительно утрамбовать;

Засыпка пространств с инженерными коммуникациями осуществляется в два этапа. На первом этапе засыпается немерзлый сыпучий грунт до верхней части трубной или кабельной конструкции с контрольным заполнением всех пустот под трубами и вокруг них. На втором этапе засыпается оставшаяся часть котлована или траншеи, внимательно следя за размером фракций грунта, которые не должны превышать диаметр труб;

В процессе работ нужно избегать переувлажнения и высыхания грунта в условиях дождя или жары. Именно поэтому весь процесс засыпки желательно завершить в течение одного рабочего дня.

Экономическая выгода от повторного использования грунта, который был вынут при создании котлована, часто сталкивается с проблемами, так как многие районы Российской федерации характеризуются плодородными суглинками и супесями, которые подвержены морозному пучению. Учет этой особенности на этапе проектирования фундаментных оснований поможет застройщику избежать последующих сложностей, связанных с пучением или осадкой грунта.

Выбор материала

Чаще всего для обратной засыпки пазух под фундамент используется тот же грунт, который был извлечён при рытье котлована — это могут быть песок, глина, супесок и др. Такой подход позволяет эффективно решить вопрос утилизации выкопанного грунта с минимальными финансовыми затратами. Однако в противном случае приходится вывозить грунт за пределы строительной площадки, что влечёт дополнительные расходы на транспортировку и погрузочные работы. Тем не менее, этот метод, хотя и экономически оправдан, не всегда является оптимальным.

Это связано с тем, что технические характеристики грунта на строительной площадке не всегда соответствуют совместимым строительным нормам. Процесс обратной засыпки внутренних полостей фундамента, в которых не предусмотрен цоколь или подвал, регулируется положениями СНиП 3-02-01-87.

Что касается выбора грунта для внутренней засыпки, данный норматив особое внимание уделяет параметрам влажности и плотности материала.

Влажность

Для обратной засыпки можно применять только тот грунт, который имеет заранее определённую влажность. Этот параметр зависит от типа материала и его состава. Например, если засыпка внутренних полостей выполняется песком или супесью, то влажность в этом случае не должна превышать 15%. Для более тяжёлых и плотных грунтов, таких как песчано-гравийная смесь, суглинок и глина, этот показатель может повышаться до 20%. В то же время нижний предел влажности не должен опускаться ниже 12%.

Эти ограничения вводятся в зависимости от соотношения влажности материала и его плотности. Слишком сухой грунт будет рассыпчатым и рыхлым, что затруднит его уплотнение. В то же время слишком влажный грунт может привести к повышенной влажности внутри фундамента, что таит в себе множество негативных последствий.

Плотность

Показатель плотности грунта также влияет на качество внутренней засыпки пустот в фундаменте. Чем меньше его плотность, тем меньше его защитные свойства: такая засыпка будет менее устойчива к воздействию подпочвенных вод и предоставит меньшую защиту несущим конструкциям фундамента.

Согласно требованиям СНиП, плотность засыпного грунта должна составлять не менее 90-95% от изначальной плотности нетронутого грунта на территории строительства. Обычно такой показатель можно достичь лишь при использовании тяжёлых грунтов, таких как песчано-гравийная смесь, глина или суглинок, либо при тщательно организованном послойном уплотнении засыпки из песчаного грунта.

Для осуществления засыпки целесообразнее применять не карьерный строительный или промытый речной песок, а обычный почвенный песок. В его составе имеются мельчайшие частицы глины и других связующих элементов, что способствует уплотнению материала со временем.

Технология засыпки

Весь процесс обратной засыпки должен проводиться с соблюдением строительных технологий, описанных в СНиП 3-02-01-87. Работа делится на несколько ключевых этапов.

Просушка и увлажнение грунта

Перед началом заполнения внутренних пустот фундамента необходимо провести анализ грунта на влажность. Для этого отбираются образцы и отправляются в лаборатории, которые осуществляют исследования и предоставляют заключение о пригодности материала для засыпки, либо о необходимости его доработки — подсушивания или увлажнения.

Просушка материала осуществляется естественным способом. Для этого отвалы периодически перемещаются с места на место или рыхлятся с помощью строительной техники, такой как бульдозеры, грейдеры или экскаваторы. Если же засыпка осуществляется вручную, то при небольших объемах работы это вполне реально делать с помощью обычной лопаты. Сушка грунта происходит за счёт нагревания солнечными лучами и ветровой активности.

Когда уровень влажности материала оказывается ниже нужного, его необходимо увлажнить. Для этого лучше использовать не воду, а цементное молоко, такое решение приводит к увеличению плотности грунта и образованию связей между его компонентами.

Приготовление цементного молока проходит следующим образом: берётся чистая вода, в которую добавляется цемент до тех пор, пока она не приобретает белый цвет, сохраняя при этом свою жидкость. Слишком густая цементная смесь не сможет пропитать грунт, застынет на его поверхности, создавая корку.

Совершив корректный уровень влажности грунта, можно переходить к заполнению пазух и пустот, как в области фундамента, так и снаружи.

Заполнение пустот

При заполнении пустот фундамента засыпным материалом также необходимо учитывать ряд правил. Для достижения максимальной плотности засыпка выполняется послойно. Каждый слой заслуживает тщательного проливания цементным молочком и последующего уплотнения. Толщина любого слоя не должна превышать 30-50 см, и количество пропитки цементным раствором должно составлять около 10 литров на 1 квадратный метр.

Для уплотнения засыпки можно использовать механическую виброплиту, в случае большой площади основания — дорожный каток или бульдозер, а для небольших частных строений можно использовать ручную трамбовку, сделанную из обрезков бревна или бруса.

Если в строительной зоне отмечается высокий уровень грунтовых вод, рекомендуется использовать комбинированный метод засыпки, применяя разные грунты для создания нескольких слоёв. Нижний слой, толщиной около полуметра, следует при этом засыпать плотной глиной или суглинком. Это связано с тем, что такие материалы обладают водоотталкивающими свойствами, и после уплотнения образуют своего рода гидрозатвор, препятствуя подъёму подпочвенной влаги к верхним слоям засыпки.

Кроме того, помимо дна котлована, глина должна заполнять и боковые стенки фундамента, желательно вплоть до верхнего края. Такой метод предохраняет от инфильтрации грунтовых или сточных вод из наружных пазухи. Тем самым создаётся защищённое пространство в несущем основании, заполненное плотным водонепроницаемым материалом — глиной или суглинком. После этого оставшееся пространство заполняется любым другим не менее плотным раствором, что более предпочтительно использовать песчаные компоненты или песчано-гравийные смеси.

Материалы, применяемые для отсыпки фундамента

Важный вопрос при выполнении работ по отсыпке фундамента — какому грунту отдать предпочтение для засыпки пазух вокруг фундамента как снаружи, так и внутри здания? В настоящее время рассматриваются несколько вариантов для засыпки:

• Грунт, вынутый при создании котлована или траншеи под фундамент;
• Глина;
• Песок;
• Супесь или суглинок;
• Шлак или щебень.

Ответ на вопрос, чем засыпать пустоты вокруг фундамента изнутри и снаружи, может варьироваться. Наиболее подходящим вариантом для засыпки пазух, находящихся снаружи фундамента, будет хорошо увлажнённый песок. В последнюю очередь можно использовать грунт, вынутый при рытье, если он не глинистый. Использовать глину для засыпки наружных пазух фундамента нельзя, так как она абсорбирует влагу и удерживает её в своей структуре подобно губке. При различных температурных колебаниях глина изменяет свои размеры: при намокании она расширяется, а при высыхании уменьшается и трескается, что негативно сказывается на целостности конструкции. Таким образом, оптимальным вариантом будет засыпка пустот вокруг фундамента снаружи именно песком. Во-первых, его легче уплотнять, он не удерживает воду, а просто пропускает её. Объём песка остаётся стабилен, следовательно, он не подвержен изменениям со временем. Надёжная отмостка, выполненная на основе песчаной отсыпки, не будет подвергаться деформациям в дальнейшем. Важное требование заключается в том, что все пазухи перед засыпкой должны быть тщательно очищены от мусора, особенно от органических остатков и досок — всего, что может со временем сгнить, создавая дополнительные пустоты.

Засыпка пазух вокруг фундамента также может проводиться как глиной, так и грунтом, извлечённым при рытье котлована, либо другим материалом, при условии, что в жилище не предусмотрено наличие подвального помещения. Однако весь засыпанный грунт, как снаружи, так и внутри здания, необходимо уплотнять — данное требование особенно актуально для наружной части.

Технология обратной отсыпки снаружи фундамента

Следует упомянуть, что при проведении работ по рытью котлована или траншеи под фундамент необходимо стремиться к минимизации размеров пазух. Оптимальные размеры в нижней части фундамента составляют 300-400 мм до откоса котлована, а в верхней части — 500-800 мм. Эти размеры позволяют установить и снять щиты опалубки. После завершения бетонирования необходимо выдерживать паузу от 5 до 7 дней перед демонтажем опалубки, оптимальное же время выдержки составляет 28 дней, в течение которых бетон утрачивает прочность.

После этого следует провести гидроизоляцию фундамента с использованием битумной мастики. Далее, на глубину 1200 мм выполняется оклейка поверхности фундамента пенополистиролом с высокой плотностью.

После завершения гидроизоляции необходимо очистить всё пространство вокруг фундамента от мусора. Перед засыпкой песок смачивают водой из шланга в зоне выгрузки. Затем засыпают песок слоями по 200-300 мм, уплотняя его вручную или с помощью механической виброплиты в зависимости от ширины траншеи и размера виброплиты. По такому принципу засыпается вся траншея до самой поверхности. Поскольку процесс засыпки и уплотнения не представляет особой сложности, его можно выполнить самостоятельно. После тщательного уплотнения поверхности песка можно начинать укладывать бетонную отмостку толщиной 50-100 мм с уклоном от здания. При условии корректной укладки и уплотнения песка, можно быть уверенным, что отмостка в дальнейшем не будет подвергаться осадке. Вместо песка можно также использовать супесь или суглинок.

Если на данной территории высокий уровень грунтовых вод, и при этом в доме предусмотрено наличие подвального помещения, перед выполнением обратной засыпки следует установить дренажную систему на уровне закладки фундамента. Обычно это условие закладывается в проект строительства, если проект реализован грамотно, учитывая все геологические особенности. В этом случае после прокладки дренажной системы из перфорированных труб, щебня и геотекстиля необходимо производить засыпку песком, как в первом варианте.

Обратная засыпка внутри фундамента

Вырезанная траншея представляет собой замкнутый периметр, что вызывает необходимость засыпки внутренних полостей ленточного фундамента. Для того чтобы предотвратить вредные испарения, поднимающиеся от почвы, и сохранить тепло в здании, используются песок или глина в качестве защитного слоя.

Засыпка ленточного фундамента с использованием песка осуществляется без трамбовки. Достаточно равномерно уложить слой природного материала. Если планируется наливать стяжку, потребуется уплотнить песок. Это достигается посредством использования виброплит или ручной трамбовки. Важно при этом не увлажнять песок дополнительно. Сверху рекомендуется укладывать слой щебня для воздухоотводов, а стяжку лучше делать на арматурной сетке, что увеличит прочность бетона.

Выполнение работ

Для того чтобы определить, каких материалов следует использовать для засыпки внутреннего фундамента, нужно учесть тип почвы. При рытье траншеи экскаватором можно увидеть, какой грунт находится на участке: чернозем, глина, скальная или песчаная почва. От этого будет зависеть правильный выбор засыпки.

Крайне не рекомендуется заполнять пазухи верхним слоем почвы, каким является чернозём. Этот материал богат органикой, которая в дальнейшем, при гниении, оставит пустоты, что существенно ухудшит плотность внутренней засыпки.

Перед тем как перейти к подготовке фундамента, необходимо правильно вырыть его основание. В зимнее время года вода под землёй замерзает, в связи с чем почва расширяется и поднимается вверх. Таким образом, при строительстве дома на подобном участке следует вырыть котлован на глубину, соответствующую уровню промерзания почвы. Ров засыпают песком на треть его глубины.

Теперь можно перейти к вопросу, как засыпать внутренние полости фундамента. Если засыпка выполнена не правильно и некачественно, гидроизоляция фундамента будет нарушена, что может привести к множеству других проблем. При возведении крупных объектов на этапе создания котлована проходят различные коммуникации, поэтому в местах трубопроводов при засыпке следует использовать мягкий грунт.

После укладки дренажного слоя на дне траншеи можно начинать работы по засыпке фундамента. Процесс следует выполнять с применением специализированной техники, так как при ручном уплотнении достичь необходимых показателей плотности будет сложно. При использовании строительной техники необходимо соблюдать требования:

• Максимальная толщина слоя песка — 0,7 м;
• Максимальная толщина слоя суглинка и супесей — 0,6 м;
• Максимальная толщина слоя глины — 0,5 м.

Рекомендуется использовать обычный почвенный песок, так как в его составе присутствуют мелкие частицы глины и других связующих элементов, что способствует улучшению плотности песка.

При отсутствии возможности использования техники, при ручном уплотнении следует стараться формировать каждый слой высотой не более 0,3 м. Уплотнение грунта осуществляется от центра сооружения к его краям. В местах, где проходят коммуникации, глубина засыпки не должна превышать 0,2 м. По различным причинам порой не удаётся уплотнить грунт. В этом случае его следует насыпать выше необходимой величины, чтобы он со временем осел.

Внутренние и внешние воздушные камеры котлована необходимо заполнять одновременно для снижения бокового давления на стены фундамента как изнутри, так и снаружи.

От выбора материала, который будет использован для заполнения дна фундамента, зависит устойчивость и срок службы всего здания. То, какой материал задействуется в засыпке, напрямую влияет на гидроизоляцию основания строения и его способность сохранять тепло. Поэтому работы по засыпке пазух и уплотнению грунта стоит проводить с максимальной тщательностью и вниманием к деталям.