Обратная засыпка и уплотнение грунта

Обратная засыпка и уплотнение грунта в стесненных ус ловиях во многом определяются технологической спецификой работ: ограниченностью фронта работ и особенностями геометрических элементов земляного сооружения, что практически затрудняет, а иногда исключает возможность использования обычных машин. Наиболее часто подлежат уплотнению грунты в пазухах фундаментов, трубопроводов, коллекторов, смотровых колодцев, оснований под полы внутри зданий, в пересечениях различного рода коммуникаций (рис. 4.13).

Условия выполнения обратных засыпок пазух фундаментов, в особенности при возведении промышленных объектов с развитым подземным хозяйством, отличаются значительным многообразием. Наружные пазухи котлованов, имеющие большей частью клиновидную форму, в сочетании с пазухами между подземными конструкциями и фундаментами внутри зданий и сооружений образуют зачастую систему замкнутых полостей и коридоров с ограниченными размерами в свету и представлят серьезную трудность при выполнении обратных засыпок.

Под обратную засыпку мелкие объекты сдают целиком, а большие - крупными частями после полного окончания работ по подземным конструкциям или после выполнения работ по выделенному ярусу.

Ниже рассматриваются наиболее характерные примеры обратной засыпки и уплотнения грунта в стесненных условиях.

Уплотнение грунтов в пазухах фундаментов под колонны. При шаге колонн 6 м и более, когда установленные фундаменты не препятствуют движению автотранспорта, отсыпка грунта производится с дальней точки рабочей карты «на себя». При этом автосамосвалы перемещаются по основанию, на которое укладывается слой грунта.

Схема разгрузки автосамосвалов устанавливается в зависимости от расстояния между осями колонн. Отсыпку грунту ведут полосами вдоль пролетов между колоннами с целью сокращения трудоемкости послойного разравнивания грунта.

При шаге колонн 6 м и расположении фундаментов, препятствующих движению автосамосвалов, отсыпка грунта в нижние слои обратной засыпки ведется с ездой автосамосвалов по отсыпаемому грунту, покрывающему выступающие части фундаментов слоем толщиной не менее 0,3 м во избежание их повреждения.

Автосамосвал выбирают с учетом отвала будьдозера и условий маневрирования на рабочей площадке.

Послойное разравнивание грунта выполняется бульдозерами Д-159Б, Д-271М и др., а в менее доступных местах - малогабаритным бульдозером на базе трактора Т-54В и микробульдозером М-Б-4. При ширине просвета между фундаментами колонн менее 0,8 м, где невозможно использование бульдозеров, грунт разравнивают вручную.

Работы ведут в два этапа: I этап - уплотнение грунта между фундаментами колонн; II этап - уплотнение грунта над фундаментами колонн.

Уплотнение грунта между фундаментами колонн выполняется в более стесненных условиях, чем над фундаментами. Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками, оказывающими на уплотняемый грунт большое динамическое воздействие, в данном случае не допускается во избежание горизонтального смещения колонн.

Для уплотнения грунта в зоне, прилегающей к отдельно стоящим фундаментам или другим подземным конструкциям, производят укатку, вибротрамбование или комбинированное воздействие на грунт (виброукатка, викроуплотнение с пригрузом). Для этого в зависимости от степени стесненности условий производства работ и от свойств грунтов используют: самоходные катки с гладкими вальцами с кулачковыми бандажами на них, виброкатки, самопередвигающиеся виброплиты производства ГДР (типа SVP), гидромеханические виброуплотнители, электрические самопередвигающиеся вибротрамбовки и электротрамбовки.

В первую очередь проходки грунтоуплотнителей следует вести в непосредственной близости от фундаментов, затем в зоне между фундаментами. После засыпки грунтом фундаментов колонн, когда над верхним урезом фундамента находится слой грунта не менее 0,3 м, приступают к выполнению работ II этапа.

В качестве примера на рис. 4.14 показана технология производства работ по уплотнению грунтов в траншее с рядом отдельно стоящих фундаментов, установленных с шагом 12 м.

До начала засыпки траншеи должны быть выполнены следующие работы: полностью закончено устройство фундаментов и проверено их проектное положение; сделана и проверена гидроизоляция фундаментов; удалены из траншеи все вспомогательные материалы, оборудование, механизмы; составлены акты на скрытые работы и получено разрешение заказчика на обратную засыпку.

Обратную засыпку осуществляют привозным грунтом, который доставляют к месту работ автосамосвалами, засыпку и разравнивание грунта, за исключением последнего слоя, выполняют экскаватором-планировщиком, снабженным удлинителем стрелы и оборудованным погрузочным ковшом. Экскаватор-планировщик передвигается по верхней бровке вдоль траншеи. Зоны шириной 40 см вокруг фундаментов и подколенников, а также «мертвые зоны», недоступные для разравнивания экскаватором-планировщиком, разравнивают вручную.

Последний слой засыпается и разравнивается бульдозером с поворотным отвалом.

Уплотнение связного грунта предусмотрено ручными электрическими трамбовками, а несвязного - самоходными виброплитами, причем нижние слои уплотняются виброплитами меньших размеров, а верхние-больших. Уплотнение грунта необходимо начинать с зон вокруг фундаментов (подколонников), а затем в зоне между фундаментами (подколонниками). Каждый последующий проход уплотняющей машины должен перекрывать след предыдущего слоя на 0,1-0,2 м. Толщина уплотняемого слоя зависит от вида грунта и типа уплотняющей машины (изменяется от 0,2 до 0,6 м).

Уплотнение грунта в котлованах со сложными фундаментами и подземными конструкциями. При возведении объектов со сложными фундаментами и подземными конструкциями, образующими в плане систему замкнутых полостей, тупиков и узких проходов, исключается перемещение по ним крупногабаритных машин. Обратная засыпка грунта выполняется сразу же после возведения подземной части здания или сооружения (распалубывания и гидроизоляции поверхностей подземных коммуникаций) перед началом работ по надземной части.

Грунт, доставленный автосамосвалами с помощью экскаватора, оборудованного грейфером (или системой транспортеров) подается на рабочую карту в пределах участка, ограниченного подземными конструкциями. В зависимости от характера и размеров пазухи разравнивание грунта осуществляется малогабаритным бульдозером типа УЗБТ-54В или микробульдозером МБ-4. Уплотнение грунта осуществляется электротрамбовками или подвесной вибротрамбовкой ПВТ-3. Для этой цели могут использоваться свайные вибропогружатели ВП-1 или ВПП-1, установленные на металлический поддон.

Для уплотнения грунта в замкнутых полостях более удобны подвесные к крану грунтоуплотнители, а при работе в пазухах, связанных между собой проходами, применяют самопередвигающиеся виброплиты и ручные трамбовки.

Для засыпки пазух, сообщающихся между собой, применяют поточный метод выполнения работ. При этом машины, выполняющие послойную укладку грунта, после отсыпки слоя грунта в зоне действия подающего агрегата перемещаются на следующую рабочую карту, а их место занимают грунтоуплотняющие машины.

При засыпке пазух фундаментов с различной глубиной заложения вначале выполняют работы в пределах участка с пониженными отметками до достижения общего уровня, затем работы ведут по всему котловану.

В качестве примера на рис. 4.15 показана технология производства работ по обратной засыпке, разравниванию и уплотнению грунтов в котлованах со сложными фундаментами под технологическое оборудование в промышленном здании с шагом колонн 12 м.

Грунт для обратной засыпки доставляется автосамосвалами ЗИЛ-ММЗ-555, подается экскаватором с грейферным ковшом вместимостью 1 м3.

При глубине котлована 4 м разравнивание грунта до отметки 2 м ведется вручную. С отметки 2 м до ±0,0 м грунт разравнивается бульдозером ДЗ-14А (заштрихованная зона на рис. 4.15), а в труднодоступных местах - вручную. Грунт разравнивается вручную также вокруг конструкций в радиусе 40 см. Уплотнение несвязного грунта I группы ведется виброплитами типа SVP, связного грунта II группы- электротрамбовками типа ИЭ.

При наличии в реконструируемом цехе мостового крана последний может быть оснащен грейферным ковшом для подачи грунта в рабочую зону (рис. 4.16). Грунт разравнивается микробульдозером МБ-4 или вручную в узких пазухах между фундаментами и стенками с последующим уплотнением вибротрамбовкой и электротрамбовками. -

Уплотнение грунтов в узких и глубоких пазухах. Узкими обычно считают пазухи шириной менее 1,4 м (предельный размер пазухи, допускающий работу малогабаритного бульдозера). В пазухах шириной от 0,7 до 1,4м рабочий может работать, шириной менее 0,7 м доступ рабочего невозможен.

Грунт, доставляемый к месту работ автосамосвалами или погрузчиками в объеме, необходимом для укладки уплотняемого слоя, отсыпают на бровке котлована и затем подают экскаватором, экскаватором-планировщиком или сталкивают бульдозером в пазуху (рис. 4.17). Подавать и сталкивать грунт надо рассредоточенно, чтобы уменьшить объем работ по разравниванию и перемещению грунта на дне пазухи.

Послойное уплотнение грунта в нижней (наиболее узкой) части пазухи выполняют подвесными вибротрамбующими плитами ПВТ-3, ВТМ-2 или свайными вибропогружателями на металлических поддонах, подвешиваемых к крану, установленному на бровке котлована.

В средней (более широкой) части пазухи для разравнивания и уплотнения грунта слоями заданной толщины используют микробульдозеры БМ-4 и малогабаритные катки, которые подают в пазуху краном. Затем по мере расширения пазухи (более 1,4 м) используют малогабаритный бульдозер на базе трактора Т-54В.

Очень узкие и стесненные места, насыщенные коммуникациями, когда исключается возможность применения средств механизации для послойного уплотнения, следует засыпать песчаным грунтом. Засыпку песком ведут с сопутствующим обильным поливом водой, создающим эффект гидронамыва. Этот способ приемлем также для засыпки стесненных мест, когда песок является местным грунтом, а подземные конструкции допускают сильное увлажнение. Этот способ неприменим в зимних условиях.

Для уплотнения обратных засыпок из лессовидного суглинка в пазухах фундаментов толщиной более 2 м может применяться глубинный способ. Этот способ уплотнения основан на погружении штампов, которые образуют скважины с вытеснением грунта радиально в стороны; при этом грунт уплотняется вокруг скважины .

Последние материалы

• Основные закономерности татического деформирования грунтов

  За последние 15...20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…

• Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения

  Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…

• Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

  При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…

• Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды

  Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…

• О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

  Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…

• Давление грунта на сооружения

  Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…

• Несущая способность оснований

  Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…

• Процесс отрыва сооружений от оснований

  Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…

• Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения

  Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…

Еще материалы

Изучение химического состава минералов. …

В предыдущей главе мы говорили о методах, используемых минералогами для изучения кристаллической структуры минералов. В настоящей главе будут кратко рассмотрены существующие методы экспериментального определения химического состава. Наиболее широкое применение в...

• Внутреннее строение интрузивных тел

  По типу внутреннего строения интрузивы могут быть подразделены на недифференцированные (однородные и неоднородные), дифференцированные и расслоенные, а по условиям образования – на одноактные и многоактные (многофазные). Внутренняя анизотропия интрузивных тел…

• Геодезические сети.

  Геодезической сетью называют совокупность пунктов на земной поверхности, закрепленных специальными центрами, положение которых определено в общей для них системе координат и высот. Различают плановые, высотные и пространственные сети. Плановые сети –…

• Чердачные помещения

  Наиболее характерными недостатками, возникающими в чердачных помещениях в процессе эксплуатации зданий, являются: захламленность строительным мусором и домашними вещами, повышенная температура и влажность воздуха, выпадение конденсата и инея на внутренней поверхности…

• Аппаратура и методы регистрации результатов статических испытаний

  Основы метрологии Метрология (наука об измерениях) служит для обеспечения необходимой точности приборов, используемых при испытаниях. Все приборы и приспособления для испытаний должны быть изготовлены с нужной точностью и периодически поверяться. Поверка…

• Ультразвуковой способ оценки фазового состава ледяных образований

  Нами совместно с Ю. Е. Слесаренко предпринята попытка"обоснования ультразвукового метода оценки фазовога состава морских льдов, а также замороженных растворов. Данный метод применим как в лабораториях, так и в натурных условиях…

• Методика визначення об`єму ремонтних робiт за мiжремонтним перiодом

  Методика визначення об`єму ремонтних робiт за мiжремонтним перiодом Згiдно з цiєю методикою на основi тривалостi мiжремонтного перiоду роботи свердловин планують кількість зупинок свердловин з урахуванням можливостi сумiщення одних видiв ремонту з…

Обратную засыпку при строительстве дома производят после устройства фундамента и цоколя, когда конструкции могут уже без повреждения нести нагрузку от грунта и выдерживать боковое давление, возникающее от его уплотнения.

Часто этим условием при выполнении обратной засыпки пренебрегают, т.к. боковое давление грунта невозможно ощутить. Для стен подвала боковое давление представляет опасность, если эту нагрузку не воспринимает надподвальное перекрытие. По этой причине были отмечены разрушения множества подвальных стен, особенно там, где при укладке элементов железобетонного перекрытия с помощью автокрана боковое давление земли было усилено давлением колёс автомобиля.

Следует помнить, что для обратной засыпки недопустимо использовать грунт худшего качества, чем вынутый, а уплотнение земли во всех случаях обязательно.

В большинстве случаев земля не уплотняется, а просто набрасывается иногда вместе со строительным и другим мусором. Выполненная таким образом обратная засыпка приводит в дальнейшем ко многим неприятностям.

Землю следует засыпать слоями толщиной не более 0,3 м и каждый слой уплотнять отдельно вручную с помощью трамбовок. Производя засыпку, необходимо обращать внимание на то, чтобы вместе с землёй не попадали различные загрязнения, почва, комки размером более 10 см, органические вещества.

Одним из последствий несоблюдения требуемой технологии обратной засыпки является оседание отмостки вокруг дома, задачей которой является отведение дождевой воды от стен дома и цоколя, поэтому отмостку выполняют с уклоном 3–4% от стены.

Неуплотнённая засыпка обрушивается, в результате чего отмостка оседает. Наибольшая осадка возникает возле стены, поэтому первоначальный уклон отмостки изменяется, и вода с неё стекает на стену. У большинства индивидуальных домов водостоки имеют нижние выпуски, поэтому стекающая с крыши вода отводится отмосткой непосредственно на стену. Повторяющиеся случаи проникания воды ведут к уплотнению засыпки и ко всё большей осадке. Отмостка уже не прикрывает фундамент стены, который в мокром состоянии может промерзнуть. Поскольку нарушается и горизонтальная гидроизоляция, то открывается постоянный доступ воды к стенам. Осадка насыпи у цокольных стен также приводит к серьёзным последствиям, таким, как оседание пола; это происходит при нарушении расположенной под полом горизонтальной гидроизоляции. Через разрывы изоляции проникает влага, появляется плесень, начинается гниение.

Как бы хорошо ни уплотняли обратную засыпку, добиться первоначальной плотности грунта невозможно. Под полом может проходить много таких коммуникаций, над которыми можно уплотнять грунт толщиной слоя не менее 50 см. Однако с течением времени засыпка будет оседать, уплотняться, поэтому конструкции следует возводить таким образом, чтобы их устройчивости не повредили будущие перемещения, связанные с осадкой.

Под перегородками первого этажа дома во всех случаях необходимо располагать такие конструкции, которые несли бы всю нагрузку от перегородок, не передавая её на засыпку, чтобы исключить возможную осадку.

Обратную засыпку нельзя использовать даже под временную нагрузку из-за её неопределённой несущей способности. При бетонировании строительной конструкции с увеличением её веса будет происходить оседание грунта, что приведёт к деформации конструкции.

С незнанием правил производства обратной засыпки связаны и ошибки, допускаемые в решениях водоотводов при строительстве домов на склонах. Особенно важно принять правильное решение по отведению воды из-под насыпи у подпорной стенки с нагорной стороны, т.е. следует исключить её накопление. Силы, возникающие в результате замерзания воды в дренах на обратном уклоне или в закупоренном водоотводе, способны нарушить устройчивость всей подпорной стенки.

Необходимо отводить поток грунтовых вод, проходящий вблизи подошвы фундамента сооружения, поскольку рано или поздно из грунта будут вымыты мелкие частицы и его несущая способность в значительной степени снизится. Чтобы избежать таких ошибок, устраивают буферный слой между фундаментом и основанием сооружения. Это щебёночная подушка толщиной 10–20 см, которую применяют из-за широко распространённого мнения о том, что с его помощью можно улучшить прочностные свойства грунта. Главнейшая роль буферного слоя заключается, однако, в том, чтобы отводить из-под сооружения грунтовые воды или препятствовать их прониканию в сооружение. Явления капиллярности, в результате которой влага перемещается снизу вверх, зависят от состава грунта: в высокодисперсных глинах и илах высота подъёма капиллярной жидкости может быть значительной, в щебне - лишь несколько сантиметров. Буферный слой всегда следует устраивать таким образом, чтобы отводить воды из-под здания в дренажную систему, защищающую его от внешних вод. В случае неправильного размещения системы образуется противопоток и имеющиемся вокруг дома грунтовые или пластовые воды попадают под фундамент, те.е буферный слой в этом случае может сыграть прямо противоположную роль.

Во время частых дождей летом за короткое время в котловане собирается много воды. Нужно быть готовым к этому - недопустимо возле котлована или траншей хранить строительные материалы, смыв которые может оказать вредное воздействие на конструкции фундамента. Совершают ошибку, если надежно не перекрывают обнаруженные старые канавы, а лишь выполняют засыпку землёй отдельных участков. Ливневые воды переполняют обводные канавы, и потоки дождевой воды через плохо перекрытые старые канавы поступают в котлован, где могут испортить возводимые констукции.

Земляные работы чреваты многими неожиданностями. Никогда нельзя точно знать, с чем может встретиться застройщик, выполняя работы по выемке грунта.

Конструктивное устройство фундамента дома может быть самым различным. Наиболее популярным и универсальным решением является использование в качестве несущего основания ленточного фундамента. Это позволяет воплотить в жизнь целый ряд конструктивных особенностей здания, среди которых цоколь и подвальное помещение. Один из вариантов устройства ленточного фундамента - засыпка пустот внутри фундамента грунтом. Использование технологии обратной засыпки даёт возможность решить целый ряд проблем, связанных с геологическими особенностями грунта, а также укрепить основание постройки.

Условия применения

Стоимость квадратных метров как земельных участков, так и непосредственно жилых помещений, растут год от года. В связи с этим, наиболее рациональным вариантом для застройщика является максимально полное использование полезных площадей. Для увеличения полезной площади жилища в фундаментной части часто устраивают цоколь, либо подвал. Однако, бывают случаи, когда данный вариант становится нецелесообразным. Чаще всего это происходит при повышенном уровне грунтовых вод на строительном участке.

Прежде чем приступить к строительству, уже на этапе проектирования здания производится исследование типа грунта. Прежде всего, уделяется внимание несущим характеристикам почвы и уровню грунтовых вод. Первый фактор влияет на выбор типа фундамента, а в зависимости от высоты подпочвенных вод принимается решение о возможности обустройства подвального или цокольного этажа. Если данный показатель низкий, то использовать внутреннее пространство фундамента под вспомогательное или жилое помещение можно без особых проблем.

Максимального уровня подпочвенные воды достигают в период весеннего таяния снегов и осенней непогоды. Именно в это время рекомендуется производить гидрологические исследования.

Если же грунтовые воды залегают слишком высоко, выше подошвы фундамента здания, устройство подвального этажа может быть сопряжено с рядом проблем. Прежде всего, потребуется облицовка стен снаружи и изнутри, а также отделка полов подвала надёжным слоем гидроизоляции. Кроме того, по периметру здания потребуется сооружение эффективно работающей дренажной системы. Всё это необходимо для предотвращения проникновения влаги внутрь подвального помещения.

Излишняя сырость может стать причиной развития грибка, плесени, гнилостных бактерий - всё это ведёт к преждевременному разрушению как элементов наружной отделки, так и несущих конструкций здания. Всё это значительно увеличивает сметную стоимость строительства, зачастую делая устройство подвальных этажей экономически невыгодным. Гораздо проще и дешевле бывает произвести полную обратную засыпку пазух внутри дома. Данная операция позволяет достичь целый ряд целей:

1. Защита от проникновения сырости во внутреннее фундаментное пространство. Невентилируемые пустоты в основании постройки из-за повышенной влажности могут стать местом образования плесени и грибка, откуда они распространяться на остальные конструкции здания.
2. Укрепление стенок фундамента. Засыпка стен несущего основания снаружи и изнутри позволяет повысить их сопротивляемость боковым деформациям. Также данная процедура уменьшает вероятность его просадки благодаря увеличенному коэффициенту трения боковых стенок о грунтовую засыпку.
3. Теплоизоляция. При заполнении внутреннего пространства фундамента создаётся мощная теплоизоляционная подушка, предотвращающая промерзание бетонной заливки. Это позволяет увеличить срок эксплуатации фундамента из-за уменьшения количества циклов его промерзания и оттаивания в течение года.
4. Возможность использовать отсыпку в качестве основы для заливки черновых полов первого этажа.

Выбор материала

Чаще всего обратная отсыпка фундаментных пазух производится тем же самым грунтом, что был извлечён при рытье строительного котлована - песком, глиной, суглинком и т. д. Такой подход позволяет успешно решить вопрос с утилизацией выкопанного грунта при минимуме финансовых затрат. В противном случае приходится вывозить грунт за пределы строительной площадки для утилизации, что сопряжено со значительными расходами на транспортировку и погрузочные работы. Однако, такой подход, несмотря на всю свою привлекательность с финансовой точки зрения, не является самым оптимальным.

Связано это с тем, что технические характеристики грунта на строительной площадке не всегда соответствуют условиям, предъявляемым соответствующими строительными нормативами. Произведение обратной засыпки внутренних полостей фундамента, в котором не предусмотрен цоколь или подвал, регламентируется положениями СНиП 3-02-01-87.

Относительно выбора грунта для внутренней отсыпки, данный норматив особое внимание уделяет влажности и плотности материала.

Влажность

Для обратной отсыпки следует использовать только грунт, имеющий определённую влажность. Данный показатель зависит от типа материала и его состава. Так, если засыпка внутренних полостей производится песком или супесью, то процент влажности в данном случае не должен превышать 15. Для более тяжёлых и плотных грунтов – песчано-гравийной смеси, суглинка и глины, — данный показатель может быть несколько выше – до 20%. При этом нижний порог влажности не должен быть менее 12%.

Связано наличие таких ограничений с зависимостью между уровнем влажности материала и его плотностью. Чересчур сухой грунт будет рассыпчатым и рыхлым, трудно поддающимся уплотнению. Слишком влажный материал может стать источником повышенной сырости внутри фундамента со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Плотность

Показатель плотности грунта также во многом влияет на качество внутренней отсыпки пустот в основании здания. Чем менее она плотна, тем меньше её защитные свойства: такая засыпка хуже противостоит проникновению подпочвенных вод, придаёт меньше устойчивости несущим конструкциям фундамента.

Согласно СНиП, плотность засыпного грунта должна составлять не менее 90 – 95% от первоначальной плотности нетронутого грунта на площадке строительства. В реальности такой показатель можно достичь лишь при использовании тяжёлого грунта – песчано-гравийной смеси, глины и суглинка, либо при тщательном, послойном уплотнении отсыпки из песчаного грунта.

Для проведения отсыпки рекомендуется использовать не карьерный строительный или промытый речной песок, а обычный песок, добытый из-под почвы. Он имеет в своём составе мельчайшие включения глины и прочих связующих элементов, что позволяет ему со временем уплотняться, образуя связи между отдельными своими частицами.

Технология засыпки

Весь процесс обратной засыпки должен производится в полном соответствии со строительными технологиями, описанными в СНиП 3-02-01-87. Вся работа подразделяется на следующие этапы.

Просушка и увлажнение грунта

Перед тем, как приступить к заполнению внутренних пустот фундамента, следует произвести анализ грунта на влажность. Для этого отбираются образцы и отправляются в специализированные лаборатории, которые на основе исследований выдают заключение о том, подходит ли материал для отсыпки, либо его требуется довести до кондиции – подсушить или наоборот, увлажнить.

Просушка материала производится естественным путём. Для этого отвалы время от времени перемещаются с места на место или рыхлятся при помощи строительной техники (бульдозеры, грейдеры, экскаваторы). При частной застройке, когда объём внутренней засыпки относительно невелик, данную работу можно производить вручную, при помощи лопаты. Сушка грунта происходит за счёт нагревания его солнцем и обдувания ветрами.

Когда влажность материала ниже требуемого, необходимо будет произвести его увлажнение. Для этого не следует использовать обычную воду, а лучше воспользоваться цементным молочком: такая пропитка позволяет увеличить плотность грунта, создать связующие соединения между отдельными его компонентами.

Для приготовления «молочка» берётся чистая вода, в которую подмешивают цемент до тех пор, пока она не приобретёт белый цвет, но при этом не изменит свою консистенцию. Слишком густой цементный раствор не сможет тщательно пропитать грунт, и застынет на его поверхности в виде корочки.

После того, как влажность грунтового материала достигла нужного показателя, можно приступать к заполнению пазух и пустот как внутри, так и снаружи фундамента.

Заполнение пустот

При заполнении фундаментных пустот отсыпным материалом также следует соблюдать ряд правил. Для достижения наивысшего показателя плотности укладка грунта производится послойно. Причём каждый слой должен быть тщательно пролит всё тем же цементным молочком и утрамбован. Толщина слоя не должна превышать 30-50 см, а количество цементно-водного раствора для проливки – порядка 10 л на 1 кв. м.

Для уплотнения отсыпки можно использовать механическую виброплиту, при большой площади фундаментного основания – дорожный каток, бульдозер, грейдер, а при возведении небольшого частного дома – ручную трамбовку, сделанную из обрезка бревна или бруса.

Если на строительном участке высокий уровень грунтовых вод, то рекомендуется применять комбинированный метод отсыпки, с использованием разных грунтов для создания различных слоёв. Самый нижний слой, толщиной около полуметра, следует отсыпать из плотной глины или суглинка. Дело в том, что они обладают водоотталкивающими свойствами, и после уплотнения создают своеобразный гидрозатвор, не давая подпочвенной влаге подниматься до верхних слоёв отсыпки.

Кроме дна котлована глиной засыпаются и боковые стенки фундамента, желательно вплоть до их верхнего края. Это предотвращает инфильтрацию грунтовой или сточной воды со стороны наружных пазух. Таким образом, внутри несущего основания создаётся «чаша» из плотного водонепроницаемого материала — глины или суглинка. Далее эта «чаша» заполняется любым другим грунтом, желательно плотным песчаником или песчано-гравийной смесью.

Ни в коем случае нельзя использовать для внутренней засыпки верхний слой почвы – перегной, богатый органическими включениями. Со временем органика сгниёт, оставив вместо себя пустоты, что значительно уменьшит плотность внутренней отсыпки.

Засыпка внутренних пустот котлована должна производиться одновременно с засыпкой внешних пазух. Это даст возможность избежать чрезмерных нагрузок на его внутренние или внешние стенки. Кроме того, приступать к процессу отсыпки можно только после того, как бетонная заливка набрала не менее 2/3 своей проектной прочности. Для этого в зависимости от толщины заливки и погодных условий, потребуется от 3 до 5 недель. Торопливость в этом деле может привести к повреждению фундаментной ленты, её искривлению или растрескиванию.

Одновременно с этим следует позаботиться об отведении сточных и грунтовых вод от фундамента здания, создав эффективную систему дренажа и влагозащитную отмостку шириной не менее 0,8-1 м.

На видео показана процедура засыпка внутренних пустот несущего основания ленточного типа:

При помощи заполнения грунтом внутренних пустот фундамента можно успешно решить вопрос с утилизацией извлеченного из строительного котлована грунта. Также это позволит оптимизировать микроклимат в помещении, предотвратить «подъём» сырости и холода из подвального пространства.

• Дата: 28-09-2014
• Просмотров: 1718
• Комментариев:
• Рейтинг: 45

Так называемая обратная засыпка фундамента — это процесс закладки в траншею или котлован грунта, который предварительно был вынут оттуда для заливки фундамента и возведения строения.

Обратную засыпку грунта нужно производить после полного застывания бетона фундамента и цокольного этажа — когда оба элемента этой конструкции без ущерба для себя смогут нести любые нагрузки.

Процесс этот, как правило, происходит после устройства фундамента и цокольного этажа, но не сразу же после этого. Производится засыпка не раньше того момента, как оба элемента этой конструкции без ущерба для себя могут нести любые нагрузки, то есть после полного застывания бетона. При условии солнечной погоды и высоких температур на это требуется не менее 2 недель, а чаще всего 3-5 недель.

Нередко этим правилом пренебрегают, так как боковое давление практически неощутимо, но оно тем не менее очень опасно для фундамента. Поэтому засыпка производится только после полного застывания бетона и возведения цоколя.

Обратная засыпка ни в коем случае не должна производиться песком или любым другим материалом, который по качеству уступает первоначальному грунту.

Если засыпка все же производится песком, коэффициент его уплотнения должен стремиться к коэффициенту уплотнения грунта в его естественном состоянии.

Когда производится подобная засыпка фундамента, нужно установить плотность грунта с помощью экспериментальных данных. Наилучшая плотность и влажность для уплотнения составляет примерно 0,95. Для установления плотности и влажности в каждом конкретном районе можно обратиться к данным геодезических служб, которые проводили на участке работы ранее.

Процесс уплотнения проводится, если естественная влажность грунта является оптимальной. Если это не соответствует действительности, любой грунт необходимо сначала увлажнить и только после этого трамбовать. Для определения оптимальной влажности грунта берутся следующие показатели:

• влажность для пылеватых песков, легких песчаных супесей крупной фракции находится в диапазоне от 8 до 12%, этот коэффициент оптимален, а переувлажнением является 1,35%;
• влажность пылеватых и легких супесей находится в пределах от 9 до15%, этот диапазон считается оптимальным, переувлажнением же для такого типа грунтов является величина 1,25%;
• для тяжелых пылеватых грунтов, легких суглинков и легких пылеватых грунтов оптимальная влажность находится в пределах от 12 до 17%, а коэффициент увлажнения — 1,15%;
• влажность тяжелых и тяжелых пылеватых грунтов будет оптимальна в пределах 16-23%, коэффициент переувлажнения для этого типа почвы равен 1,05%.

Только лабораторным путем, при помощи анализов и экспериментов можно установить точную влажность грунта. После получения результата его сравнивают с нормами и, если она недостаточна, смачивают грунт, а если избыточна, то проводят работу по осушению. При этом нужно иметь в виду, что увлажнение не должно производиться обыкновенной водой, для таких целей обычно используют глиняное или же цементное молоко.

Готовится это молоко следующим образом: в воду насыпается небольшое количество цемента или кладется несколько пригоршней глины, эти ингредиенты размешиваются до однородной массы. Раствор, который получается в результате, по вязкости и текучести не должен отличаться от обыкновенной, без примесей, воды, но окрашивается в мутно-белый цвет (это повлияло на название жидкости).

Засыпка фундамента: общие принципы

Обратная засыпка производится не ранее, чем влажность грунта достигнет оптимальной величины, и только тем грунтом, что лучше и плотнее, чем тот, что был извлечен.

Процесс, в котором происходит обратная засыпка пазух, цоколя и фундамента, разделен на несколько этапов. Каждый из этапов состоит из засыпки грунта слоем, составляющим максимум 30 см, и следующего за этим его уплотнения. Количество этапов, которое необходимо, для того чтобы была произведена полная засыпка, зависит от глубины заложения фундамента.

Обратная засыпка — трудоемкий и сложный процесс, внимание в котором должно уделяться каждому этапу, но в особенности качеству грунта и наличию в нем инородных предметов. Таких предметов любой величины в грунте быть не должно, особенно опасны для грунта предметы органической структуры, которые, в скором времени сгнив, оставят за собой пустоты и, как следствие, приведут к разности давления на разных участках фундамента. Такие пустоты и производимое ими действие приводят к быстрому разрушению и приведению фундамента в негодность.

Вернуться к оглавлению

Последствия неверных технологий и меры предосторожности

Обратная засыпка, правила в которой не соблюдены или соблюдены не все, заставит отмостку, которая создана для отведения от цоколя природных осадков и грунтовых вод, в самом ближайшем времени оседать. Для того чтобы подстраховаться и обезопасить себя, опытными строителями рекомендуется изначально закладывать отмостку под небольшим уклоном, величина которого должна составлять 3-4%.

Этот процесс производится таким образом: засыпка недостаточной плотности или некачественный грунт проседает, увлекая за собой отмостку. Наибольший уровень проседания обычно заметен возле самой стены, и начальный уровень уклона изменяется, а вода стекает прямо по стенам. В сезон дождей и таяния снегов такое повторяется не раз и не два, и обратная засыпка всякий раз будет уплотнятся до нужного уровня и вместе с тем проседать. Отмостка, постоянно изменяя угол наклона от этого проседания, перестанет защищать стены и цоколь совершенно. При наступлении мороза фундамент, впитавший много влаги, промерзнет и может потрескаться, что может повлечь за собой полное разрушение здания.

Разрушение и дробление фундамента происходит, как правило, по двум причинам:

1. Если использовался железобетонный вариант фундамента, то арматура в нем от влаги проржавеет, металлическая конструкция внутри бетона таким образом расширится. Это повлечет за собой крошение бетона и разрушение его структуры.
2. При использовании кирпича попавшая внутрь пазух вода с приходом морозов замерзает и разрушает кладку вместе с бетонным составом между кирпичами.

Неправильная технология разрушает и гидроизоляцию, которая является необходимым составляющим хорошего фундамента.

Для того чтобы с как можно большей вероятностью избежать всех этих проблем, засыпанный грунт нужно стараться не перегружать. Для этого под перегородками, идущими от первого этажа, располагают специальные принимающие на себя вес конструкции, которые в результате не передают ее на засыпку.

Водоотводы тоже должны быть сконструированы и расположены верно. Засыпку, которая еще не набрала необходимую плотность, могут подмыть и грунтовые воды. Они вымывают из грунта множество мелких частиц, а это снижает несущую способность. Чтобы предотвратить саму возможность такой неприятности, устраивают буферный слой.

Вернуться к оглавлению

Буферный слой: устройство

Его устраивают между фундаментом и основанием строения из качественного гравия или щебня. Толщина должна составлять не менее 10-20 см. Роль буферного слоя заключается в отведении от здания грунтовых вод.

Хотя гравий не является неподходящим материалом для того, чтобы устроить буферный слой, предпочтительнее все же использование щебня. Дело во множестве пазух, которыми обладает даже самый высококачественный гравий — по ним влага капиллярным путем поднимается вверх и, хоть и в малом количестве, но все же может проникнуть к фундаменту. В щебне пазух нет, и поэтому такой эффект отсутствует, что и делает его более подходящим материалом.

Вернуться к оглавлению

Обратная засыпка для пазух котлована

Состояние основания перед началом работ обязательно контролируется. Условие, согласно которому грунт не должен содержать посторонних предметов, верно и для пазух котлована, и должно соблюдаться неукоснительно. На его дне не должно быть никаких посторонних предметов, особенно если диаметр их превышает 10 см. Грунт для засыпки ни в коем случае не должен содержать органических предметов, доля содержания которых в грунте для засыпки может составлять не более 5%.

Отклонение от оптимальной влажности грунта в процессе работ может составлять ≈10% для связанных грунтов и не более 20% для несвязанных. Если это условие выполняется в процессе работ, особое внимание следует уделять грунтам внутри пазух, имеющихся узких и неудобных мест, углов для связанных грунтов, а в несвязанных большее значение имеет засыпаемый грунт.

Если в полости засыпки проложены трубы и иные коммуникации, сначала засыпается мягкий грунт на уровень труб, если они располагаются над дном не выше, чем на 30 см. В противном случае действия не противоречат первоначальной инструкции: сначала засыпается слой 30 см, который плотно трамбуется с тщательным заполнением всех пазух, а затем без трамбовки досыпается мягкий грунт на трубы. Вслед за этим насыпают еще 15-20 см грунта и тщательно утрамбовывают.

В тех случаях, когда утрамбовка грунта не производится по различным причинам, его насыпают бугром, размер которого всякий раз является различным и зависит от природной плотности грунта . Бугор нужен для того, чтобы в будущем при естественной осадке насыпанного грунта не образовались ямы.

Если при засыпке уплотнение грунта производилось, достигнутая плотность обязательно проверяется через некоторое время. Качество проверяют на нескольких участках, после чего находят общее арифметическое и делают на основе этого вывод о качестве засыпки в целом. Лучшим вариантом является уплотнение при помощи специальной машины, каждый след при этом должен перекрывать предыдущий на 10-20 см. Если это условие соблюдено, неуплотненных участков остается значительно меньше или не остается вовсе.

В своде правил для оснований и земляных сооружений СП 45.13330 регламентируется обратная засыпка фундамента. В технормах ТР 73-98 приведены правила уплотнения используемых материалов. Общий принцип заключается в применении инертных материалов снаружи, любых изнутри.

Вопрос, чем засыпать фундамент внутри, актуален, как для перекрытий по лагам, так и для полов по грунту. Выбор материала и технология уплотнения зависит от следующих факторов:

• тип эксплуатации – в зданиях постоянного проживания отопление круглогодичное, почвы под подошвой дома не промерзают, поэтому отсыпать можно даже глиной, которая не сможет вспучиться в отсутствие влаги и промерзания;
• конструкция перекрытия/пола – если в проект заложено перекрытие по балкам, дешевле всего засыпать внутреннюю часть глиной, для подбетонки плавающего пола по грунту песок необходим для выравнивания основания хотя бы в верхнем уровне (10 см слой минимум);
• высота цокольной части – при больших объемах рациональнее использовать грунт с пятна застройки, вынутый из траншей, для заливки подбетонки самый верх нужно отсыпать песком;
• уровень УГВ – при высоких грунтовых водах предпочтительнее отсыпка щебнем, если водоносный горизонт («верховодка») отстоит на 1 м от подошвы фундамента, для экономии бюджета строительства нужно применить песок.

Внимание: Глиняные замки запрещены снаружи, хотя технология и описывалась в старых СНиП. Глина влагу не пропускает, но интенсивно впитывает, что опасно неравномерным вспучиванием, не только при замерзании, но и при набухании.

При обратной засыпке обязательно послойное (20 см) уплотнение грунта.

Не стоит пренебрегать заполнением внутреннего пространства ячеек ленточного фундамента при изготовлении перекрытий по лагам:

• подполье получается слишком низким для нормальной эксплуатации;
• из почвы неизбежно выделяются испарения, вредные для силовых конструкций здания;
• требуются продухи вентиляции, повышаются теплопотери через пол нижнего этажа;
• из приямков часто выделяется вредный радон, от которого жилище придется защищать фольгированными материалами.

Засыпка до перекрытия позволит решить все проблемы комплексно и повысить качество эксплуатации.

Материалы

Во внутренней засыпке допускаются практически любые грунты, однако нужно исключить из них крупные камни (больше 25 см), уложить при необходимости продольные дрены, включив их в общий контур, располагающийся по периметру дома (только при высоком УГВ). В зависимости от режима отопления, УГВ, глубины промерзания ширина оболочки нерудного материала вокруг бетонных конструкций составляет:

• отопление постоянное – ограничения отсутствуют, при надлежащем уплотнении допускается засыпка глиной;
• обогрев периодический – достаточно 20 см слоя песка или ПГС у внутренних стен фундамента;
• промерзание 1 м, регулярный обогрев отсутствует – пазухи 20 см с заполнением инертным материалом;
• промерзание 1,5 м, без отопления – 30 см слой нерудного материала возле ленты;
• промерзание 2,5 м – ширина пазух 50 см минимум.

Глубина засыпки пазух считается от планировочной отметки (обычно отмостка), составляет ¾ от глубины подошвы ленточного фундамента.

Технологии

Уплотнение глины, песка, супеси и прочих материалов не требуется внутри фундаментной ленты в единственном случае – при изготовлении перекрытий по лагам. Если планируется заливать стяжку, любой из указанных материалов необходимо уплотнить до плотности 0,95 единиц. Для этого нужно использовать ручные трамбовки либо виброплиты.

Определить качество трамбовки можно визуально – как только на почве перестанут отпечатываться следы, можно заливать 5 – 10 см стяжку «подбетонку». Не рекомендуется проливать пески, супеси, суглинки водой, чтобы не насыщать ниже лежащие горизонты. Вместо этого материал обратной засыпки увлажняют до значений:

• 15 – 23% тяжелые грунты (в том числе, пылеватые), переувлажнение не больше 1%;
• 12 – 16% – легкие суглинки, коэффициент переувлажнения Kp 1,15%;
• 9 – 14% – легкая супесь, Kp 1,25%;
• 7 – 12% – крупнофракционные песчаные супеси, Kp 1,35%.

Заливать стяжку можно после полного высыхания грунта. При заливке любого монолитного фундамента используется подбетонка. Этот конструкционный элемент позволяет:

• снизить высоту защитного слоя;
• предотвратить вытекание цементного молочка в нижний слой с высокими дренажными характеристиками;
• защитить гидроизоляционный слой подошвы фундамента.

Поэтому небольшой песчаный слой поверх суглинка, супеси, щебня или глины позволит дополнительно выровнять основание и снизить расход бетона.

Засыпка снаружи

В отличие от внутреннего периметра, который замерзнуть не может (при отапливаемом здании), прилегающий к наружным граням фундамента грунт от холода не защищен. Неравномерно вспучивается и стремится выдернуть бетонную конструкцию касательными силами. Проблема решается следующими методами:

• обратная засыпка пазух фундамента нерудным материалом (минимально 20 см песчаная, щебенчатая оболочка);
• утепление отмостки – 60 – 1,2 м лента вокруг здания отодвигает зону промерзания;
• скользяще-сминаемая теплоизоляция – жесткая фиксация экструдированного пенополистирола высокой плотности ЭППС к наружным стенкам фундамента, укрывание двумя слоями закрепленного в уровне цоколя полиэтиленовой пленки, установка листов ПСБ 25 (минимальная плотность полистирола) вертикально вплотную к пленке без крепления (держатся за счет песчаной присыпки).

При возникновении сил пучения мягкий полистирол сминается, поднимается вверх по идеально гладкой пленке, не причиняя вреда основанному слою теплоизоляции. Весной элементы конструкции приходят в первоначальный вид после уменьшения почвы в объемах.

Материалы

Возможность промерзания прилежащего к фундаменту грунта снаружи присутствует всегда. Поэтому, несмотря на утепление отмостки, пазухи траншей заполняются снаружи песком, ПГС или щебнем в зависимости от УГВ. Для нормальной эксплуатации бетонных конструкций необходима плотность оболочки 0,95 единиц, поэтому нерудные материалы насыпают слоями 10 – 20 см, уплотняют виброплитой, ручным инструментом. Проливка песка не рекомендуется,т.к. существует опасность размытия нижних слоев (актуально для пылеватых почв).

Поэтому при обратных засыпках песком нужно обильно увлажнить материал перед его укладкой в пазухи. Естественная усадка занимает время, поэтому лучше арендовать либо изготовить самостоятельно виброплиту, сократив время трамбовки до минимума.

При высоком УГВ или возможности его сезонного подъема нужно использовать щебень. Гравийный материал уступает этому нерудному продукту по основной характеристике – лещадности. Поэтому возможна усадка в процессе эксплуатации, приводящая к деформации отмостки.

Технологии

Засыпка пазух снаружи песком или щебнем позволяет полностью исключить вспучивание прилежащего к фундаменту слоя. Однако все нерудные материалы обладают отличными дренажными свойствами. Поэтому кольцевые дрены на уровне подошвы фундамента являются обязательным условием нормальной эксплуатации.

Схема кольцевого дренажа вокруг подошвы фундамента.

При заполнении пазух нужно обеспечить отсутствие усадки в момент эксплуатации. Это возможно только уплотнением материалов виброплитами, ручными трамбовками. Максимальный эффект наблюдается при предупреждении взаимного проникновения инертных материалов и соседних почв. Технология имеет вид:

• укладка геотекстиля или дорнита на стенки пазухи;
• засыпка снаружи песком или щебнем 10 – 20 см слоя;
• уплотнение трамбовкой или виброплитой.

Если засыпается фундаментная лента глубокого заложения, на отместке 30 – 40 см от поверхности нужно уложить горизонтальную теплоизоляцию (5 см листы экструдированного пенополистирола высокой плотности), после чего, продолжить работы.

В лентах МЗЛФ глубина залегания обычно не превышает указанного уровня, поэтому теплоизоляция укладывается снаружи по дну траншеи по умолчанию. Обратную засыпку производят поверх нее.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.