+7 (343) 383-59-30 +7 (343) 383-28-06
Задать вопрос
Быстро и надежно

Уплотнение грунта щебнем

Уплотнение грунта щебнем требуется в тех случаях, когда основания не имеют достаточной несущей способности, чтобы строить на них здания или прокладывать дороги. Бывают такие грунты, по которым невозможно даже ходить. Их тоже необходимо уплотнять. В этой статье мы расскажем, какой щебень лучше всего подходит для таких целей, как его выбрать и как правильно провести работы. В конце мы кратко охарактеризуем альтернативные материалы для уплотнения грунтов.

Зачем нужно уплотнять грунт

Слабые грунты плохо выдерживают нагрузки. Они проседают, сдвигаются под воздействием тяжести фундаментов или дорожного полотна. В результате на зданиях и дорожках появляются трещины или они полностью разрушаются. Решить проблему может уплотнение.

Если укрепить слой грунта щебнем, повысится его несущая способность, снизится и равномерно распределится нагрузка на фундамент. Кроме того, материал выполняет роль дренажа, с его помощью можно выровнять поверхность котлована или траншеи.

Укрепления требуют рыхлые грунты с высокой пористостью, большим содержанием воздуха и влаги. Твердые частицы в них слабо сцеплены между собой, отчего и падают прочность и несущая способность.

К такой группе относятся следующие виды грунтов:

  • Лессовые рыхлые
  • Песчаные
  • Супесчаные
  • Суглинки
  • Торфяные
  • Гравелистые и трещиноватые скальные

Уплотнение грунта рекомендуют проводить в таких ситуациях:

  • Перед прокладкой пешеходных тротуаров
  • Перед возведением заборов и других заграждений
  • При закладке фундаментов зданий
  • При строительстве автомобильных и железных дорог
  • При прокладке подземных коммуникаций
  • При строительстве мостов, дамб и гидротехнических сооружений

В следующей части текста вы узнаете, по каким характеристикам следует выбирать щебень для уплотнения грунтов.

Как выбрать щебень для уплотнения грунта

Качество уплотненного грунта во многом зависит от щебня, который используется для этой цели. Если он соответствует всем требованиям, то способен увеличить несущую способность основания в несколько раз.

При покупке следует обратить внимание на:

  • Вид
  • Фракцию
  • Лещадность
  • Морозостойкость
  • Прочность
  • Насыпную плотность
  • Коэффициент уплотнения
  • Водопоглощение
  • Радиоактивность

Дальше мы коротко опишем значение каждой из перечисленных характеристик.

Вид

От вида щебня во многом зависят остальные его характеристики. Материал добывают путем дробления разных горных пород.

Самыми прочными считаются магматические:

Такой щебень способен выдерживать высокие статические и динамические нагрузки. Поэтому его используют для уплотнения грунта под высотными зданиями, железнодорожным полотном, автомобильными трассами с высоким трафиком.

Почти не уступают по прочности магматическим породам метаморфические.

К ним относятся:

Серпентинитовый и амфиболитовый щебни можно применять практически для тех же целей, что и гранитный или диоритовый. У мрамора прочность немного ниже, поэтому с его помощью рекомендуют уплотнять грунт только под частными домами, дорогами с невысокой интенсивностью движения, пешеходными дорожками.

Осадочные породы по своим характеристикам могут уступать магматическим и метаморфическим. Тем не менее, они вполне годятся для уплотнения грунта.

Чаще всего используют:

Основное преимущество таких материалов – низкая стоимость. Они подходят для уплотнения почвы под небольшими хозяйственными постройками, одноэтажными домами, тротуарами, грунтовыми дорогами.

Фракция

От размера зерен щебня зависит, насколько хорошо будет распределяться нагрузка по поверхности грунта и как он будет уплотняться. Далеко не все фракции подходят для этих работ.

Рекомендуют использовать размеры:

Чем большая нагрузка предусматривается на фундамент или дорожное полотно, тем крупнее должен быть щебень. Но при использовании фракций 40-70, 40-120, 80-120 необходимо делать расклинцовку более мелким щебнем. В результате большие камни обеспечат прочность основанию, а мелкие – высокую плотность.

Лещадность

Часть щебня в процессе дробления породы обретает плоскую форму. Ее называют лещадной, от слова «лещ» (плоская рыба). К этой группе относят также игловидные частицы, чья длина в 3 раза превышает ширину.

Лещадный щебень плохо уплотняется, между его частицами образуются пустоты. В результате основание под фундаментом получается менее прочным, может давать усадку. По процентному содержанию плоских частиц материал разделяют на 5 групп. Для укрепления грунтов стоит покупать материал I или II групп (процент лещадных зерен до 15% от общего объема).

Морозостойкость

Котлованы под фундаментами и трассами рекомендуют рыть на глубину промерзания. Но в холодные зимы она может существенно измениться. Кроме того, при прокладке тротуаров или грунтовых дорог не делают глубоких траншей. Поэтому обязательно нужно обращать внимание на морозостойкость щебня.

Желательно, чтобы показатель был не меньше F100-F200. Тогда щебень выдержит 100-200 циклов заморозки. Такими характеристиками обладает габбро, гранитный, диоритовый, серпентинитовый, мраморный щебни. Известняк может иметь низкую морозостойкость. Но у нас в наличии есть материал из этой породы с показателями F100-F150.

Если купить камень с низкой морозостойкостью, он может разрушиться. Происходит это из-за расширения замерзшей в трещинах воды. Грунтовое основание, уплотненное таким щебнем, будет со временем проседать.

Прочность

Показатель прочности – одна из основных характеристик, на которую следует ориентироваться при выборе щебня для уплотнения грунта. Ведь основания будут нести значительные нагрузки. Слабый камень со временем разрушится и перестанет выполнять свою функцию. На месте раздробленной породы могут образоваться пустоты, несущая способность грунта резко уменьшится.

Прочность определяется маркой по дробимости и не должна быть ниже, чем М1000 (для уплотнения грунта под тротуарами подойдет материал с прочностью М800). Такими показателями обладает практически любой щебень в нашем регионе. Но самыми прочными считаются камни из магматических пород (гранит, диорит, габбро). К ним приближаются серпентинит и амфиболит, чьи показатели прочности варьируются от М1200 до М1400.

Насыпная плотность

Насыпная плотность материала – это соотношение массы и объема материала при свободной засыпке. Она зависит от фракции и лещадности. Показатель важно знать, чтобы правильно рассчитать количество щебня, необходимое для уплотнения грунта. В среднем она колеблется от 1200 кг/м3 до 1580 кг/м3.

Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов.

Коэффициент уплотнения

При покупке щебня для уплотнения грунта важно правильно рассчитать его количество. Если этого не сделать, материала может не хватить. Ведь камни уплотняются, трамбуются, тем самым уменьшается их объем. Если расчеты будут неверные, придется искать, где можно дополнительно купить небольшую партию щебня.

Для того, чтобы узнать, сколько нужно щебня для засыпки и уплотнения участка определенной площади, понадобится коэффициент уплотнения. Его значение определяется ГОСТом (после ряда испытаний). Для щебня оно колеблется от 1,1 до 1,3 (на практике чаще используют показатель 1,3).

Количество необходимого материала высчитывается по формуле, где перемножаются между собой:

  • Объем, который необходимо засыпать камнями (для этого высоту умножают на длину и ширину)
  • Коэффициент уплотнения

Объясним на конкретном примере:

  1. Допустим, у нас есть траншея длиной 4 м, шириной 1,5 м и высотой 0,5 м.
  2. Теперь мы перемножаем длину, ширину и высоту: 4*1,5*0,5=3. Так, объем нашей траншеи – 3 м3. Именно его необходимо засыпать.
  3. Полученный объем умножаем на коэффициент уплотнения: 3*1,3=3,9 м3.

Так, для того, чтобы засыпать нашу траншею, понадобится 3,9 м3 щебня.

Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов.

Водопоглощение

Способность материала впитывать жидкость при полном в нее погружении называется водопоглощением. Оно есть и у камней. Показатель зависит от пористости, фракции и породы материала. При высоком водопоглощении теряются прочность и морозоустойчивость щебня. Ведь при минусовых температурах вода в порах камня застывает, расширяется и разрушает его изнутри. В итоге падает и прочность уплотненного грунта.

Низкие показатели водопоглощения у гранита и серпентинита. Они не превышают 0,1-0,6%. Поэтому такие материалы лучше всего подходят для уплотнения грунта. Немного выше характеристика у известняка (из-за высокой пористости). Его показатель водопоглощения колеблется от 0,1% до 2,6%.

Радиоактивность

При покупке щебня следует проверить его безопасность. Одна из основных характеристик тут – радиоактивность. Некоторые горные породы (например, гранит) могут обладать довольно высоким природным фоном.

Если грунт уплотняется под жилыми постройками, то, согласно ГОСТу, его показатель не должен превышать 370 Бк/кг. Но даже это число считается слишком высоким. Щебень, представленный у нас в продаже, имеет радиоактивность от 265 Бк/кг и ниже.

Теперь вы знаете, на какие характеристики нужно обращать внимание при покупке материала для уплотнения. Далее мы поговорим о конкретных товарах.

Какой щебень подойдет для уплотнения грунта

Выбор щебня для уплотнения напрямую зависит от конкретных работ. Мы расскажем, какие разновидности имеют лучшее соотношение цены и качества:

Если вам нужен щебень для уплотнения грунта:

Дальше мы расскажем, как правильно уплотнять грунт с помощью щебня.

Уплотнение грунта щебнем своими руками

Если вы собираетесь строить небольшой дачный дом, хозяйственное помещение, проложить дорожку в саду или выложить плиткой двор, вполне реально уплотнить грунт самостоятельно. Для более ответственных работ (строительства частного дома на 2 этажа, прокладки асфальтированной дороги) лучше позвать специалистов. Они проведут нужные расчеты, будут использовать специальную технику для трамбовки.

Подготовительные работы

На крупных стройках перед началом работ берут образцы грунта. Для этого проделывают скважину на глубину промерзания (от 50-70 см до 1-2 м, в зависимости от региона). Полученный материал отправляют в лабораторию для определения плотности, вида и состава грунта. Также необходимо узнать, на каком уровне залегают грунтовые воды, нет ли на этом участке плавунов. После определения всех свойств грунта легче рассчитать количество щебня и степень необходимого уплотнения.

Обратите внимание, что даже при постройке частного дома лучше проконсультироваться со специалистами. Тогда вы будете уверены, что фундамент получится прочным и не осядет.

Дальше приступают к расчету глубины и площади фундамента. Подушка под ним должна быть на 200 мм шире. Если вы собираетесь укреплять грунт под дорожкой, укрепленная площадь грунта должна быть приблизительно такой же, как и у пешеходной зоны. Толщина слоя колеблется от 20-25 см до 0,5-1,5 м. Чем выше и тяжелее конструкция, тем больше щебня понадобится для уплотнения основания под ней.

Когда известен объем, который следует заполнить щебнем, переходят к расчету его количества. Лучше всего полученный результат закруглить в сторону большего значения.

Уплотнять грунт можно несколькими способами:

  • Ручным
  • Механическим

Описание методов вы найдете ниже по тексту.

Уплотнение грунта ручным методом

Ручное уплотнение применяется при укреплении грунта под небольшими хозяйственными постройками, дорожками, дворами, тротуарами. Его можно проводить самостоятельно, без помощи специалистов и с минимальными затратами на инструментарий.

Комплекс работ по ручному укреплению грунта состоит из нескольких этапов:

  1. Выбора инструментов и материалов
  2. Непосредственного уплотнения (технологии)

О каждом из них вы узнаете в продолжении статьи.

Инструменты и материалы

Для того, чтобы укрепить грунт, вам понадобятся:

  • Щебень
  • Лопата
  • Уровень
  • Специальное приспособление для трамбовки

Для трамбовки используют подручные материалы. Можно купить готовый инструмент. Он выглядит как тяжелая чугунная плита с деревянной рукояткой. Сделать такое приспособление можно и самостоятельно. Для этого берут длинный брус из дерева, снизу его подбивают листом стали, а сверху прикрепляют ручку.

Технология

Щебень засыпается в траншею и выравнивается лопатой. С помощью уровня проверяется, действительно ли поверхность горизонтальная, нет ли перекосов. Если слой камней должен быть больше 10 см, советуют засыпать их порциями и уплотнять каждую отдельно. Можно также смешивать материал с верхними слоями грунта.

Приспособление для трамбовки берут за ручку и с силой прессуют грунт со щебнем. Удары повторяют в одном месте несколько раз, пока грунт полностью не осядет. Затем переходят к следующему участку. Когда работа закончена, опять проверяют, ровная ли поверхность, и засыпают следующий слой.

Уплотнение грунта механическим методом

Если нужно укрепить грунт на большой площади или при закладке фундамента под дом, лучше воспользоваться механическими приспособлениями. Они позволят более качественно провести работу, процесс будет не таким утомительным.

После планировки механическое уплотнение грунта состоит из тех же этапов, что и ручное:

  1. Подготовка инструментов
  2. Уплотнение

Дальше мы распишем детально каждый пункт.

Подготовка инструментов

Для трамбовки при механическом методе уплотнения грунта необходимо приобрести или взять напрокат специальный инструментарий.

Существует несколько приспособлений:

  • Виброплита
  • Ручной каток

Виброплита (или вибротрамбовка) бывает разной массы. В домашних условиях чаще всего используют инструменты весом 60-120 кг.

По принципу действия виброплиты разделяют на:

  • Одномассные (колебания идут от всей поверхности плиты)
  • Двухмассные (вибрирует лишь нижняя часть, а верхняя создает дополнительное давление – на ней располагается двигатель)
  • Виброударные (грунт со щебнем утрамбовывается молотом, прикрепленным к основанию пружинами)

Работают виброплиты от электричества или двигателя внутреннего сгорания.

Ручной каток можно купить в специализированном магазине или изготовить самостоятельно. Во втором случае за основу берут трубу с диаметром 40-50 см и заполняют ее песком. Вес инструмента должен быть 100-200 кг. Через трубу можно пропустить крепкую веревку и тянуть самодельный каток за нее. Тогда труба будет прокручиваться и утрамбовывать грунт со щебнем собственным весом.

Технология уплотнения

В готовый котлован или траншею засыпают щебень. Его можно укладывать и слоями, хотя механическим методом можно утрамбовать весь положенный объем сразу. Затем плиту включают, делают 2-3 прохода по поверхности щебня. Не забывайте проверять, ровно ли уложен материал. При необходимости можно засыпать еще одну порцию и снова пройтись с виброплитой или катком 2-3 раза. Заканчивают работу, когда грунт перестает проседать.

Важно отметить, что торф, плавуны и другие неустойчивые грунты уплотнять нельзя. Траншею делают такой глубины, пока не доберутся до более устойчивого основания (скалы, глины, суглинка). Уже после проводят одним из описанных методов уплотнение.

Уплотнение грунта щебнем – лишь один из вариантов. Кроме этого, можно уплотнить рыхлую поверхность и другими способами. Об этом – в последней части статьи.

Альтернативные способы уплотнения грунта

Вместо щебня для укрепления грунта можно использовать и другие материалы:

  • Скалу
    Скальный грунт имеет достаточно высокую прочность, а стоимость у него ниже, чем у щебня. Для уплотнения лучше всего использовать дробленую скалу с высоким содержанием магматических (гранит, базальт) или метаморфических (сланец, серпентинит) пород.
  • Гравий
    Этот продукт естественного выветривания горной породы можно купить по невысокой цене. При качественной трамбовке он неплохо повышает несущую способность грунтовых оснований.
  • Вторичный щебень
    Вторичный щебень получают после дробления бетона. Качество материала зависит от вида наполнителя (в основном щебня) и срока эксплуатации исходного материала. Основное преимущество – низкая цена.
  • Шлак
    Это отходы металлургии. Разные виды шлаков отличаются плотностью, прочностью, морозоустойчивостью. В некоторых присутствуют вредные химические компоненты. Поэтому использовать такой материал при уплотнении грунта в жилой зоне не рекомендуют.
  • Силикаты, смолы, битум, цемент
    Эти жидкие компоненты подходят для укрепления гравелистых и трещиноватых грунтов. Их заливают в глубокие отверстия специальными инжекторами. В частном строительстве это можно сделать с помощью перфорированной трубы. Вещества связывают между собой частицы грунта, уменьшают пористость, тем самым повышая плотность и несущую способность. Недостаток метода – дороговизна и трудоемкость.

Щебень для уплотнения грунта следует выбирать под конкретную цель. Если вам нужно засыпать подъезд к гаражу или дому, не стоит тратиться на дорогой гранит. Здесь вполне подойдет известняк. Для основания под домом стоит покупать более прочные материалы (гранит, серпентинит, диорит).

Хотите узнать больше?

Читайте статью Щебень. Там вы найдете подробное описание этого материала, его разновидностей и свойств.

В рубриках Все о щебне, Применение щебня и Щебень для благоустройства территории содержатся другие полезные статьи и советы по материалу.

Рекомендуем также ознакомиться с другими способами применения этого материала:

  • Щебень для дорожек
  • Щебень для заезда на участок
  • Щебень для засыпки
  • Щебень для парковок, спортивных площадок, тротуаров
  • Щебень для борьбы с гололедом