Обратная засыпка фундамента

Одним из условий нормальной остойчивости и долговечности фундамента из армированного бетона является правильная стыковка засыпным грунтом боковых стенок и дна котлована с фундаментной коробкой здания. Несмотря на внешнюю простоту процедуры,обратная засыпка фундамента имеет достаточно большое количество нюансов, которые необходимо учитывать, что добиться расчетных характеристик фундамента. Мало того, проблема обустройства пазух котлована настолько важна для фундамента, что для ее решения был разработан отдельный СНиП № 3.02.01-87.

Чем так важна операция обратной засыпки

При любой конструкции фундамента, за исключением отливки бетона непосредственно в траншею ленточной системы, технология его постройки требует обустройства технологического пространства между стенкой и опалубкой бетонной стены или пазух. Небольшое, с первого взгляда, увеличение габаритов котлована дает возможность:

• Удалить из пространства пазух внешние щиты опалубки фундамента без риска обрушить стену котлована. Кроме того, наличие внешней полости в 15-20 см шириной для котлована или траншеи, всего в метр глубиной пазухи, ускоряют процесс схватывания бетона на 15-20%;
• Выполнить гидроизоляцию и утепление бетонной поверхности стен ленточного фундамента с помощью обмазочной или рулонной гидроизоляции. Даже небольшой размер пазух котлована в 40 см позволяет использовать газовые горелки или роликовое оборудование и выполнить изоляционные работы с высоким качеством;
• Обустроить дренажную систему, удаляющую большую часть грунтовых вод в основании опорной части и пятки фундамента.

Но использование пазух котлована в качестве технологического приема приводит к значительному ухудшению остойчивости фундамента и всей коробки здания в будущем. От того, насколько жесткими и устойчивыми являются слои грунта, сжимающие каркас фундамента, зависит способность постройки противостоять боковым и сдвигающим нагрузкам. Из этого следует, что насколько правильно будет выполнена обратная засыпка пазух котлована, настолько стабильным будет фундамент и несущие элементы здания.

По сути, обратная засыпка траншеи фундамента является вынужденной мерой, направленной на обустройство связки бетонной ленты с материнским грунтом естественной плотности. Кроме того, обратная засыпка грунта позволяет эффективно защитить от обводнения слои, на которые опирается подошва фундамента. Если этого не сделать, или сделать засыпку пазух первым попавшимся под руку материалом, переувлажнение опоры на суглинках или глинистых почвах приведет к растрескиванию фундамента даже без участия сил пучения.

Как правильно выполняется обратная засыпка полости пазух

СНиП 3.02.01-87 определяет несколько главных требований к выполнению процедуры обратной засыпки котлована. Для обеспечения максимального уплотнения материала, уложенного в пазухи котлована, необходимо контролировать наиболее важные параметры грунтовой смеси:

1. Влажность материала и расчетная плотность грунтовой смеси, используемой для загрузки в полость пазух. Для каждого грунта, применяемого для обратной засыпки пазух, существует своя «вилка» оптимальной влажности и плотности;
2. Способность грунтовой смеси, забрасываемой в пазухи котлована, к уплотнению с помощью специального оборудования. Это одна из наиболее важных характеристик материала засыпки.

Для правильного уплотнения грунтовых материалов СНиП установил тип оборудования, количество проходов, толщину и порядок отработки единичного слоя засыпочной смеси. Важно не только вывалить или набросать грунт в полость пазухи котлована, потребуется использовать вибротехнику нужной мощности. Слабый и легкий вибратор просто не сможет уплотнить материал до необходимого уровня плотности, а тяжелые катки и плиты не способны подойти близко к краю фундамента. Избыточно тяжелые или мощные вибраторы при работе на вязких смесях способны срывать слой утеплителя с вертикальной поверхности бетонных стен.

Технологически засыпка пазух не представляет особой проблемы, но есть свои особенности, на которые СНиП обращает особое внимание:

1. Приготовление или подготовка грунтовой смеси для засыпки должна выполняться до момента начала загрузки материала в пространство между коробкой фундамента и стенками котлована;
2. Используемый для обратной засыпки материал должен быть максимально однородным, просеян и очищен от больших камней, древесины, плодородных почвенных масс, растительной органики;
3. Полость пазух котлована также освобождается от мусора и избыточной влаги, при повышенном увлажнении стенок котлована и нижних слоях грунта выполнять обратную засыпку нельзя.

Подобное решение потребует дополнительных капитальных затрат, но эффективный дренаж является единственным способом уменьшить пучение и просадку бетонной конструкции фундамента под воздействием грунтовых вод.

Перфорированная дренажная труба засыпается слоем барьерного материала, чаще всего слоем крупного щебня с подслоем из песчано-гравийной смеси, разделенных полотном геотекстиля. Это даст возможность сохранить работоспособность канала, даже если в материале для обратной засыпки преимущественно будут жирные глины.

Засыпку фундамента не начинают ранее,чем через 14 дней с момента заливки последнего слоя фундамента и возведения цокольной части здания. Зачастую бетонную коробку не рискуют нагружать засыпкой из-за слабости бетона. Вибрационные нагрузки трамбовщиков молотов и ручных трамбовок могут приводить к развитию сетки из мельчайших трещин, через которые воздух и влага легко проникает к телу стальной арматуры, вызывая ее ржавление.

С засыпкой пазух котлована стараются не мешкать только в случае, если прогноз погоды предполагает дожди, а стенки котлована не укреплены полиэтиленовой пленкой. Для песчаных грунтов есть определенная надежда на осадку дождевой воды в процессе естественной убыли. Если стройка выполняется на глинистых почвах, то засыпку пазух котлована необходимо выполнить до дождей, с обязательным обустройством «черновой» отмостки. Если времени не хватает, поверхности выполненной обратной засыпки котлована необходимо спланировать под сливной уклон и просто накрыть толстой полиэтиленовой пленкой.

Технология уплотнения грунта

Положениями СНиПа допускается использование в качестве материала для обратной засыпки котлована большинства грунтовых смесей, при условии, что их характеристики позволяют эффективно уплотнять насыпанный слой с коэффициентом уплотнения 0,95-0,98. Получить столь плотную структуру достаточно сложно, поэтому технология рекомендует трамбовку смеси выполнять относительно тонкими слоями.

Первый слой материала засыпки котлована выкладывается на поверхность ПГС толщиной 15-20 см и тщательно выравнивается шанцевым инструментом и ручной трамбовкой. При уплотнении засыпки инструментом проходят вдоль кромки, прилегающей к стене ленточного фундамента. Первый проход выполняется с усилием не более 70% от рекомендуемой нормативами величины для конкретного материала. Каждый следующий проход по слою засыпки выполняется с перекрытием предыдущего следа на 1/3-1/4 ширины, так, чтобы плита вибратора уплотняла пятно под рабочим элементом не менее 2-х минут.

Несмотря на внешнюю примитивность такого способа, он позволяет достаточно просто решить проблему подбивки в тех местах, где тяжелой ручной трамбовкой или электрическим инструментом можно повредить теплоизоляцию стен фундамента.

Верхние слои обратных пазух укатывают с максимальной нагрузкой и давлением. Для двухэтажных коттеджей и зданий зачастую используют ручные и моторизированные виброкатки, дающие хорошее уплотнение песка и глины.

Завершающим этапом выполнения засыпки пазух котлована является обустройство полноценной отмостки фундамента. Пока естественная осадка грунтовой массы, засыпанной в пазухи котлована, не завершится, как минимум одновременно с осадочными процессами всего фундамента, вся примыкающая к корпусу здания поверхность остается крайне уязвимой для дождевой и верховодной воды. Поэтому обустройство отмостки должно выполняться в самые сжатые сроки.

Материалы для заполнения пазух котлована

Одной из проблем, связанных с выполнением обратной засыпки, является правильный подбор состава смеси для заполнения пазух котлована. Примерно равное количество специалистов рекомендуют применять для наполнения полостей песок или глину. В каждом из двух случаев приводятся многочисленные аргументы и доводы, ссылки на ГОСТы и СНиПы. Практика большинства строительных организаций выглядит еще хуже. Пазухи засыпаются либо поднятым из котлована грунтом, либо покупным материалом самого разного состава, как на видео:

Как правильно выбрать материал для обратной засыпки полости пазух

Засыпка на основе песка

Многочисленные практики считают, что лучшим вариантом будет обратная засыпка песком. Мнение одного из них можно увидеть на видео:

Определенная доля здравого смысла и логики в таком решении существует:

1. Во-первых, отсыпка фундамента песком при эффективном дренаже и правильно спланированных уклонах отмостки позволяет сделать массу, заложенную в пазухи фундамента, жесткой и максимально сухой, а следовательно, забыть о проблемах пучения и подтопления;
2. Во-вторых, песчаные смеси не относятся к просадочным грунтам, что обеспечивает для фундамента здания хороший дополнительный «якорь», удерживающий коробку постройки в неизменном положении;
3. В третьих, песок хорошо трамбуется и «держит» плотность, и соответственно, прочность отсыпки, но при одном условии – пазухи котлована засыпаются подготовленной песчаной смесью.

Последний фактор является наиболее важным условием прочности засыпки. Чтобы песок, уложенный в пазухи котлована, не был простым балластом, легко вымываемым почвенными водами, необходимо, чтобы после трамбовки крупные песчаные частицы связывались промежуточным веществом.

Лучше всего подойдет обычный овражный материал, не карьерный и не речной песок, а именно добытый в тонких подпочвенных слоях, иногда с мелкими включениями глинистого вещества. Песок содержит большое количество растворенных солей и конкреций тощей глины, насыщенной соединениями алюминия и железа. Такой материал для песчаной засыпки пазух подойдет лучше всего. Его категорически нельзя мыть, чаще всего песчаную массу рубят на лопастной или валковой машине, но перед этим обязательно нужно очистить от корней и растительности.

Песок увлажняют и трамбуют в пазухах. С течением времени амфотерные соли алюминия, оксиды железа и кальция бетона связывают кремний песка в одну массу. Прочность ее невелика, но достаточно, чтобы надежно удерживать фундамент и одновременно пропускать сквозь себя воду, избавляясь от проблем пучения. Через несколько тысяч лет эта масса превратится в песчаник.

Более рациональным будет использование ПГС. Смесь песка и мелкого гравия безо всякой связки позволяет сделать засыпку пазух очень тяжелой и плотной. Песчано-гравийная смесь, соотношением 60:40, обладает хорошими механическими свойствами, хорошо трамбуется и пропускает воду, но приготовить своими руками 60-70 тонн материала практически очень тяжело.

Поэтому зачастую прибегают к более универсальному способу – выгружают из машин песок и гравий вдоль кромки пазух фундамента двумя параллельными лентами, после чего увлажняют небольшим количеством воды. С помощью трактора ножом сталкивают обе полоски материала одновременно. При выравнивании уровня с помощью лопат достигается более-менее равномерное перемешивание песка и гравия. Трамбовку обратной засыпки котлована можно выполнять слоями толщиной 40-50 см.

Применение глинистых материалов для засыпки пазух

Половину обратных пазух котлованов заполняют глинами и глинопесчаными смесями. Использование глинистых материалов намного сложнее и требует тщательной подготовки. Прежде всего, для обратной засыпки используют тощие сорта глины, которые впитывают мало воды.

Чтобы работать с комковатой и твердой тощей глиной было легче, для придания массе засыпки пластичности могут добавлять небольшое количество жирной размоченной и перебитой глины с песком. Добавка 5-7% жирной глины на усадку и прочность засыпки не повлияет, но позволит упростить и облегчить процесс трамбовки. Такие засыпки можно выполнять для котлованов на относительно тяжелых каменистых почвах с низким уровнем почвенных вод.

Заключение

Нередко для уменьшения обводнения засыпочных песчаных масс дождевыми и поверхностными водами под подушку отмостки фундамента укладывают так называемый глиняный замок — слой жирной глины, толщиной 15-20 см. Глиняную массу первоначально увлажняют и перебивают до состояния вязкого теста. Укладку замка из глины выполняют на предварительно отсыпанный слой гравия и песка в три-четыре слоя, толщиной по 3-5 см. На поверхность замка укладывается гидроизоляция, засыпается подушка под обустройство отмостки фундамента. Глина находится в пластичном состоянии, практически не промерзает и сохраняет нормальные водоостанавливающие качества на протяжении десятков лет.

• Строим дом из пеноблоков своими руками
• Плавающий фундамент
• Опалубка для фундамента своими руками
• Фундамент под печь в баню