Грунты основания и фундаменты: характеристики и виды грунтов, как определить вид грунта

Основание под фундамент

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Целью инженерно-геологических работ при строительстве является определение особенностей и свойств используемых грунтов под основание будущего здания или сооружения. Для упрощения данных работ составлена строительная классификация грунтов. Каковы основные виды грунтов и их строительные свойства?

Строительная классификация грунтов и виды грунтов

Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру залегания. Строительная классификация грунтов и виды грунтов определяются согласно СНиП II-15-74 ч.2.

Грунты подразделяются на два класса: скальные – грунты с жесткими (кристаллизационными или цементационными) структурными связями и нескальные – грунты без жестких структурных связей.

1. Скальные грунты

Скальные – грунты с жесткими структурными связями залегают в виде сплошного массива или в виде трещиноватого слоя. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.

Они водоустойчивы, несжимаемы, имеют значительную прочность на сжатие и не промерзают и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Скальные грунты разделяют по пределу прочности, растворимости, размягчаемости и засоленности.

2. Нескальные грунты

Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.

2.1. Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый), галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях – щебенистый) и гравийный d>2 мм (при неокатанных гранях – дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.

Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой. Они сжимаются незначительно и являются надежными основаниями.

При наличии более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого от общей массы учитывается только мелкая составляющая грунта, так как именно она будет определять несущую способность.

Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.

2.2. Песчаные грунты

Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески d>2 мм, крупные d>0,5 мм, средней крупности d>0,25 мм, мелкие d>0,1 мм и пылеватые d=0,05 – 0,005 мм.

Частицы грунта крупностью от d=0,05 – 0,005 мм называют пылеватыми . Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых . Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым .

Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Гравелистые, крупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают.

Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.

2.3. Пылевато-глинистые грунты

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие . К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую просадкой. Набухающие грунты увеличиваются в объеме при увлажнении и уменьшаются в объеме при высыхании.

2.3.1. Глинистые грунты

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.

Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10. 30%) и супеси (З. 10%).

Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию глинистых грунтов. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.

Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности, разновидность – от показателя текучести.

2.3.2. Лёссовые и лёссовидные грунты

Лёссовые и лёссовидные – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц (содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц) и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют значительную пористость – до 40% и обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам (под действием внешних факторов и собственного веса дают значительную просадку) и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью.

В качестве естественных оснований под здания непригодны (при увлажнении полностью теряют прочность и возникают большие, часто неравномерные, деформации – просадки). При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

2.3.3. Плывуны

Плывуны – это грунты, которые при вскрытии приходят в движение подобно вязко-текучему телу, образуются мелкозернистыми пылеватыми песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. При разжижении становятся сильно подвижными, фактически, превращаются в жидкообразное состояние.

Различают плывуны истинные и псевдоплывуны. Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 – 9% и переходом в текучее состояние при 15 – 17%. Псевдоплывуны – пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.

Они малопригодны в качестве естественных оснований.

2.4. Биогенные грунты

Биогенные грунты характеризуются значительным содержанием органических веществ. К ним относятся заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным грунтам следует отнести песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие 10 – 50% (по массе) органических веществ. Если их больше 50%, то это торф. Сапропели – это пресноводные илы.

2.5. Почвы

Почвы – это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием.

Почвы и биогенные грунты служить основанием для здания или сооружения не могут. Первые – срезают и используют для целей земледелия, вторые – требуют специальных мер по подготовке основания.

2.6. Насыпные грунты

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. или грунты природного происхождения с нарушенной структурой в результате перемещения грунта. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.). Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. Насыпные грунты весьма неоднородны; кроме того, различные органические и неорганические материалы существенно ухудшают его механические свойства. Даже при отсутствии органических примесей, в некоторых случаях, они остаются слабыми на протяжении многих десятилетий.

В качестве основания для зданий и сооружений насыпной грунт рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Например, слежавшиеся более трёх лет, особенно пески, могут служить основанием под фундамент небольших строений, при условии, что в нем отсутствуют растительные останки и бытовой мусор.

В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами . Они являются хорошим основанием для зданий.

Вы смотрели: Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Грунты основания и фундаменты: характеристики и виды грунтов, как определить вид грунта

Если грунты неподвижны и способны воспринимать нагрузку без предварительного усиления, то они могут быть использованы в качестве естественных оснований.

Качество естественного основания зависит от многих факторов, однако в первую очередь, его определяет вид грунта, его влажность, уровень грунтовых вод и условия промерзания.

Естественные основания – это грунты, которые в природном состоянии имеют достаточную несущую способность, небольшую и равномерную сжимаемость, не превышающую допустимые значения.

По своему строению грунты состоят из частиц, удерживаемых от взаимного смещения различным образом: жесткой связью между зернами (спаянностью) – в сцементированных грунтах, постоянно сохраняющих свою структуру; силой трения – в сыпучих грунтах; силой сцепления – в связных грунтах.

Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяют в зависимости от геологических характеристик на скальные и нескальные.

Читайте также:  Что делать, если нарушена гидроизоляция фундамента и подвала

К скальным грунтам относятся: изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. К таким породам относят, например, граниты, базальты, песчаники, известняки. Под нагрузкой от зданий и сооружений указанные породы не сжимаются и являются наиболее прочным естественным основанием.

К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Крупнообломочные грунты по своей структуре (зерновому составу) подразделяются на щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм составляет более половины) и дресвяные (вес частиц размером 2 – 10 мм составляет более 50 %). Если в этих грунтах преобладают окатанные частицы, они соответственно получают названия галечникового или гравийного.

Пески в сухом состоянии представляют в своей массе сыпучий грунт. По крупности частиц различают пески: гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые с соответствующим соотношением частиц от 2 мм до 0,05 мм в % от веса воздушно-сухого грунта. Песчаные грунты из гравелистых, крупных и средней крупности песков мало сжимаемы и при достаточной мощности слоя служат прочным и устойчивым основанием зданий и сооружений.

Глинистые грунты относятся к категории связных грунтов с размерами плоских частиц, не превышающими 0,005 мм, и толщиной менее 0,001 мм. Глинистые частицы скреплены силами внутреннего сцепления, величина которого зависит от влажности грунта. Глинистые грунты пластичны, т.е. способны при увлажнении переходить из твердого состояния в пластическое и даже в текучее. Глинистые грунты, находящиеся в твердом сухом состоянии, служат прочным основанием.

К глинистым грунтам относятся также суглинки и супеси, содержащие наряду с глинистыми частицами примеси песка. Содержание этих примесей характеризуется так называемым «числом пластичности». Для супесей это значение составляет от 0,01 до 0,07, для суглинков – от 0,07 до 0,17.

При наличии в глинистых грунтах до 15 – 25 % (по весу частиц крупнее 2 мм к указанным наименованиям должны прибавляться термины «с галькой» («со щебнем») или «с гравием» («с дресвой»); если же содержание частиц составляет 25 – 50 % (по весу) прибавляются термины «галечниковый» («щебенистый»), «гравелистый» («дресвянистый»). При наличии частиц крупнее 2 мм более 50 % (по весу) грунты относятся к крупнообломочным.

В зависимости от степени влажности или степени заполнения пор водой различают грунты маловлажные, влажные и насыщенные водой. Крупнообломочные и песчаные грунты с крупностью частиц выше средней при увлажнении мало сжимаемы и могут служить устойчивым основанием. Увлажнение мелкозернистых песчаных грунтов снижает их несущую способность тем больше, чем меньше размеры частиц грунта. Особенно сильно влияет на снижение несущей способности грунта увлажнение пылеватых песков с глинистыми и илистыми примесями. Такие грунты в водонасыщенном состоянии становятся текучими и называются плывунами. Возведение зданий на таких грунтах требует дополнительных мер по усилению основания.

В строительной практике встречаются насыпные грунты – искусственные насыпи, образованные в результате культурной и производственной деятельности человека. Такие грунты формируются при засыпке оврагов, высохших водоемов, на месте свалок и отходов производства и т.п.

Плотность насыпных грунтов часто зависит от характера подстилающего слоя и состава насыпи (наличие мусора, шлаков и др.). Вопрос об использовании насыпных грунтов в качестве основания для зданий и сооружений рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Так, например, песчаные насыпи, в своей основе содержащие песок, самоуплотняются через 2-3 года, а глинистые – через 5 – 7 лет, после чего они могут быть использованы в качестве естественного основания. Несущая способность глинистых грунтов при их увлажнении значительно снижается. При замерзании влажных глинистых грунтов основания происходит замерзание воды в порах: происходит так называемое «пучение», которое часто является причиной деформаций фундаментов и зданий. Поэтому глубина заложения фундаментов от уровня земли на глинистых грунтах должна быть, как правило, ниже глубины зимнего промерзания на 15 – 20 см.

Глинистые грунты (например, лессы и лессовидные), обладающие в природном состоянии видными невооруженным глазом крупными порами (макропорами), называют макропористыми грунтами. При увлажнении такие грунты из-за содержания в них растворимых в воде извести, гипса и других солей теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки. Указанные грунты называют просадочными и для обеспечения необходимой прочности и устойчивости возводимых на таких грунтах зданий и сооружений должны выполняться специальные мероприятия по укреплению грунтов основания и по защите их от увлажнения.

Грунтовые воды образуются в результате проникновения в грунт атмосферных осадков. Дойдя до водонепроницаемого слоя («водоупора»), например слоя глины, вода стекает по его склону, просачиваясь через водопроницаемые слои (крупнозернистые и т.п.). Уровень дренируемой воды зависит от близости водоупора к поверхности, от сезонных колебаний уровней воды в водоемах местности и т.п. Этот уровень, называемый уровнем грунтовых вод, может изменяться еще и от проникновения воды сверху – так называемой верховодки при таянии снегов, дождях и при наличии прослоек глинистых грунтов, задерживающих движение воды.

В зависимости от гидрогеологических условий, слои грунта могут быть в различной степени насыщены грунтовой водой. Крупнозернистые грунты содержат ее в том случае, если ниже них залегают водоупорные слои. Мелкозернистые грунты могут содержать грунтовую воду частично или полностью, а глинистые грунты в силу своей большой влагоемкости чаще всего имеют только капиллярную (связную) воду.

Грунтовые воды, содержащие растворенные примеси солей и других веществ, разрушающих материал фундаментов, называют агрессивными.

Для защиты от агрессивных грунтовых вод создаются специальные конструкции, способные работать в агрессивной среде и защищающие фундаменты от разрушения (СНиП 3.02.01-83).

Грунты, имеющие в своем составе лед, называют мерзлыми. Грунты, промерзающие только в течение одного зимнего времени, называются сезонно-мерзлыми; сохраняющие мерзлое состояние непрерывно в продолжении долгих лет – вечномерзлыми. Сезонно-мерзлые грунты в зимнее время под воздействием нулевой или отрицательной температуры района строительства промерзают на некоторую глубину.

Промерзание некоторых из этих грунтов может вызвать их пучение. Грунты, в которых присутствует значительное количество глины (супеси, суглинки и глины), называют вспучивающимися при замерзании. Остальные грунты (пески, гравелистые и др.) составляют группу невспучивающихся при замерзании. Силы пучения всегда направлены снизу вверх, в процессе замерзания или оттаивания происходит смещение отдельных участков поверхности относительно друг друга. По степени пучения грунты разделяются на сильно пучинистые, пучинистые и непучинистые. Более всего пучинят глинистые грунты. При насыщении водой в небольшой степени пучинят мелкие пески. Крупнообломочные и песчаные грунты крупных фракций не пучинят даже в насыщенном водой состоянии. В скальных породах и крупнообломочных грунтах деформации грунта, развивающиеся при замерзании, незначительны либо вовсе отсутствуют.

Грунты, виды, характеристика

Виды грунтов

Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяются на:

  • глинистые;
  • песчаные;
  • крупнообломочные;
  • скальные;
  • заторфованные.

Глинистые грунты

Глинистые грунты — это связанные грунты, для которых число пластичности Jp больше или равно 0,01. По содержанию песчаных частиц и числа пластичности глинистые грунты подразделяются на супесь, суглинок, глину (табл. I).


Числом пластичности называют разницу между влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания в долях единицы.

Глинистые грунты в зависимости от их плотности и влажности могут находиться в различном состоянии, которое характеризуется показателем консистенций J 1 (табл. 2).

Среди глинистых грунтов должны быть выделены:

  • илы;
  • просадочные грунты;
  • набухающие (пучинистые) грунты.

К илам относятся глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и имеющие в природном сложении влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, превышающий значения для супесчаного ила е > 0,9, для суглинистого ила е ≥ 1,0, для глинистого ила е ≥ 1,5.

Илы выделяются среди глинистых грунтов в особую группу, так как в строительном отношении они являются неблагоприятными грунтами, т. е. строить на них нецелесообразно.

К просадочным грунтам относятся глинистые грунты, которые под воздействием внешней нагрузки или собственнрго веса при замачивании водой дают дополнительную осадку (просадку).

При предварительной оценке к просадочным обычно относятся лессы и лессовидные грунты.

В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:

  • тип 1 — когда просадка грунта от собственного веса не превышает 5 см;
  • тип 2 — когда просадка грунта от собственного веса больше 5 см.

К набухающим (пучинистым) грунтам относятся :глинистые грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме.

Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки в компрессионном приборе подразделяются на:

слабонабухающие, если 0,0404 ≤ δн ≤ 0,08;
средненабухающие, если 0,08 сильнонабухающие, если δн > 0,12.

Песчаные грунты

Песчаные грунты — это сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности.

В зависимости от крупности частиц они подразделяются на пять групп, табл. 3.

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы, табл.4.

Читайте также:  Какой фундамент для каркасного дома для какого грунта: столбчатый, ленточный, свайный, плитный

По степени плотности их сложения песчаные грунты в зависимости от коэффициента пористости подразделяются на три группы, табл. 5.

Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные грунты — это несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород с размерами частиц более 2 мм. В зависимости от крупности частиц они подразделяются на три группы, табл. 6.

По степени влажности крупнообломочные грунты подразделяются на маловлажные, влажные, насыщенные водой, табл. 7.

Скальные грунты

Скальные грунты — это изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаенные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Скальные грунты подразделяются на магматические, метаморфические, осадочные табл. 8.

Магматические, метаморфические, а также осадочные сцементированные породы с кремнистым цементом (кремнистые конгломераты, брекчии, песчаники, известняки, опоки) не растворяются в воде.

К растворимым относятся следующие скальные породы:

  • труднорастворимые — известняки, доломиты, известковистные конгломераты и песчаники;
  • среднерастворимые — гипс, ангидрит, гипсоносные конгломераты;
  • легкорастворимые — каменная соль.

В результате фильтрации воды-через трещины в растворимых скальных породах возможно образование карстовых полостей.

Заторфованные грунты

Заторфованные грунты различаются между собой по степени заторфованности табл. 9.

Улучшить свойства грунтов можно проведением следующих мероприятий:

  • уплотнение грунта методом укатывания катками, машинами;
  • уплотнение грунта с помощью различных трамбовок (механических, электрических);
  • уплотнение грунта вибрированием;
  • уплотнение слабого грунта глубинным дренажом;
  • закрепление слабых, в том числе просадочных грунтов, другими доступными способами.


электро строй

Грунты и основания

Грунты обладают различными свойствами, которые оказывают значительное влияние на выбор типа фундамента. Важнейшие из них это несущая способность и степень пучинистости.

— это часть грунта, на которую опирается фундамент здания.

Виды грунтов

Какие бывают грунты?

  • скалистые грунты идеальный вариант. Огромная несущая способность и отсутствие пучинистости
  • хрящеватые грунты (гравий, обломки камня) обладают большой несущей способностью, непучинисты. Можно использовать ленточный фундамент на глубину не менее 50 см.
  • песчаные грунты легко вымываются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают. Песчаные грунты являются хорошими основаниями для фундамента. В зависимости от размеров частиц песчинок подразделяются на подтипы:
    • гравелистые пески (0,25-5,0 мм);
    • крупные пески (0,25-2 мм);
    • пески средней крупности (0,1-1 мм);
    • пылеватые и мелкие пески (менее 0,1 мм), близки к глинистым грунтам
  • глинистые грунты способны сжиматься, размываться, вспучиваться при замерзании, при этом в зависимости от различного насыщения водой в разной степени. Из-за этого глинистые грунты не слишком хороши для фундамента. Поэтому фундамент на глинистых грунтах часто необходимо закладывать ниже глубины промерзания. Виды глинистых грунтов:
    • супеси
    • суглинки
    • глины
    Виды глинистых грунтов

    ГрунтКоличество глинистых частицСпособ определения
    Супеси3-10 %Трудно скатывается или не скатывается в шнур
    Суглинки10-30%Может скатываться в шнур диаметром более 1 мм
    Глиныболее 30%При раскатывании дает прочный длинный шнур диаметром менее 1 мм
  • Лёсс. Особый вид грунта, состоящий из песка и минеральных солей, которые легко разрушаются при увлажнении либо повышенной нагрузке. Лёсс отличается тем, что в случае сильного намокания катастрофически просаживается.
  • Чернозем. Верхний плодородный слой почвы. Совершенно не подходит для строительства. Устройство фундамента на таком грунте не допускается, необходимо докопаться до других более глубоких слоев почвы.

Свойства грунтов

называется отношение объема минеральной части грунта к объему пор. Чем больше показатель e, тем более рыхлый грунт. Механические показатели грунта снижаются с увеличением e. Слои грунта, лежащие на большей глубине имеют большую плотность и меньшую пористость.

Глинистые грунты, такие как глина, супесь и суглинки с увеличением влажности грунта переходят в пластичное состояние. Это происходит при достижении определенного значения влажности WP, после которого грунт начинает раскатываться. При дальнейшем увеличении влажности свыше значения WL, грунт становится текучим. Величина, определяющая степень пластичности называется JL. Показатель текучести — это характеристика влажности глинистого грунта. При JL ≤ 0 — грунт сухой и твердый; при 0 Расчетные сопротивления глинистых грунтов

Пылевато-глинистые грунтыПористостьРасчетное сопротивление, кг/см²Твердый грунт
JL = 0Пластичный грунт
JL = 1глины0,56,04,00,65,03,00,83,02,01,12,51,0суглинки0,53,02,50,72,51,81,02,01,0супесь0,53,03,00,72,52,0
Расчетные сопротивления песчаных грунтов

ПескиРасчетное сопротивление, кг/см²
плотныесредней плотности
крупные6,05,0
средней крупности5,04,0
мелкиемаловлажные4,03,0
влажные и насыщенные3,02,0
пылеватыемаловлажные3,02,5
пылеватые влажные2,01,5
пылеватые насыщенные1,51,0

Выводы из таблиц:

  • чем крупнее фракция песка, тем большую несущую способность он имеет;
  • почти все грунты снижают свою несущую способность при увеличении влажности, причем некоторые в 2,5 раза, однако это зависимость сильнее всего проявляется у глины и уменьшается с увеличением доли и размеров частиц песка;
  • уплотненные грунты выносливее чем неуплотненные. Сильнее всего эта зависимость проявляется у глин, где уплотненный грунт почти в 2,5 раза более выносливый чем неуплотненный.

Уровень грунтовых вод

Обычно вода находится в земле на определенном стабильном (хотя и изменяемом в течение года) уровне грунтовых вод (часто его сокращают как УГВ). Ниже уровня грунтовых вод земля погружена под воду, однако влага может подниматься и выше за счет капиллярного эффекта. Чем меньше размер частиц грунта, тем выше может подняться влага.

Как видно из таблиц в предыдущем разделе, повышение влажности грунта снижает его несущую способность. Однако увлажнение грунта обладает еще одним отрицательным эффектом. Этот эффект — пучинистость. Влажный грунт становиться пучинистым, и чем больше воды он содержит, тем более проявляются пучинистые свойства.

Высота подъема капиллярной влаги

Грунтпылеватый песоксупесьсуглинокглина
Максимальный уровень подъема капиллярной влаги, м0,5 – 11,0 – 1,54,0 – 5,0до 12 (. )
Определение степени пучинистости грунта

ГрунтРастояние от УГВ до границы промерзания, менее
пылеватый песоксупесьсуглинокглина
среднепучинистый грунт0,51,01,52,0
сильно пучинистый грунт0,51,01,5

Морозное пучение грунта

– явление, которое происходит с влажным грунтом при замерзании. Движущей силой морозного пучения является силы давления, возникающие при образовании льда во влажном грунте. Поэтому морозное пучение наиболее свойственно грунтам, которые могут удерживать воду. А эта способность возрастает с уменьшением размера частиц.

Карта нормативных глубин промерзания суглинистых грунтов

Глубина, на которую промерзает грунт зависит от географического местоположения места строительства и индивидуальных свойств грунта. Однако существует усредненная карта промерзания грунта, по которой можно определить приблизительную глубину промерзания. Карта предназначена для определения глубины промерзания суглинистых грунтов и является наихудшим случаем. Часто глубина промерзания на самом деле является значительно меньшей.

Наиболее пучинистые грунты расширяются при пучении на величину до 10%. Что при глубине промерзания 150 см означает подъем грунта на 15 см.

Для фундамента пучение грозит следующими проблемами:

  • если фундамент расположен выше глубины промерзания, то на него действует сила, которая стремиться его поднять. Наибольшая опасность при этом возникает, если грунт неоднородный и на разные части фундамента действуют разные силы. При этом появляется опасность развития вертикальных трещин.
  • во всех случаях на фундамент действуют горизонтальные силы сдавливания. При этом ленточный фундамент подвергается опасности быть вдавленным внутрь.

Столбчатый фундамент грунт стремиться обхватить и вытолкнуть вверх, даже если подошва столба находится ниже линии промерзания. Таким образом, если фундаментный столб имеет хорошее сцепление с грунтом и слабо нагружен (например, столбы забора или ненагруженный фундамент, оставшийся на зимовку), то грунт выдавливает его на поверхность (за сезон на несколько сантиметров). Кстати, аналогичный процесс приводит к всплытию валунов на поверхность земли.

Как самостоятельно определить вид грунта

Грунт представлен неоднородными частицами, которые обладают разными несущими способностями, поэтому, чтобы заложить фундамент, нужно правильно определить тип грунта.

В этой статье рассказывается, как самостоятельно определить вид грунта.

Формирование грунта проходит в течение десятков и сотен лет. Чтобы построить дом, необходимо обладать минимальными знаниями о залегающих слоях. Каждый вид грунта имеет много разновидностей и обладает широким диапазоном физических свойств.

Скальные, крупнозерновые песчаные и хрящевые грунты обладают хорошей несущей способностью, не подвергаются сильной усадке и действию пучинистых сил.

Глина, суглинки и торф сильно сжимаются, разрушают основания и подвергают несущие конструкции перекосу.

Характеристики грунта можно улучшить искусственными способами и построить здание на любой почве.

Типы грунта

Скальный грунт – состоит из спаянных и сцементированных пород. Скальное основание трудно разрабатывать и проводить инженерно-геологические изыскания. Скалы характеризуются высокой плотностью и не подвергаются воздействию грунтовых вод.

Данный грунт не размывается и не деформируется. Рытье траншей в таком грунте очень затруднительно, поэтому фундамент закладывают поверх скалы.

Хрящевой грунт состоит из гравия – природного или искусственного происхождения. Гравий обладает гладкой поверхностью и напоминает зерна. Размер камушков гравия равен 20 – 70 мм.

Хрящевой грунт обладает высокой несущей способностью. В зимнее время грунт незначительно промерзает. Закладку фундамента осуществляют на глубине 50 – 70 см.

Глинистый грунт состоит из мелких чешуйчатых частиц и содержит в себе большое количество влаги. При промерзании глинистый грунт сжимается. Несущие характеристики грунта зависят от количества воды, содержащейся в глине. Зимой глина промерзает на глубину 1,5 метра. Закладку фундамента на глине стоит производить после устройства песчаной подушки.

Суглинки и супеси содержат в себе от 10 до 30 процентов глины, а остальную часть занимает песок.

Этот грунт пластичен, содержит в себе много воды и подвержен пучению. Под действием фундамента супеси и суглинки сильно осаживаются.

Торфяные почвы располагаются на осушенных болотах и являются самыми неустойчивыми. Из-за высокой степени насыщения торфа водой, строительство без частичной замены грунта невозможна.

Под нагрузкой фундамента торф сжимается и затягивает фундамент.

Способы определения типа грунта

Различают такие способы:

  • инженерно – технологические исследования;
  • лабораторные исследования;
  • изготовление шурфов для ручного определения.

Также существуют визуальные способы определения грунта:

  1. Растирание на ладони.
  2. Определение сухого и влажного состояния.
  3. Рассмотрение под лупой.
  4. Скатывание в шнур.

Самостоятельно определить тип грунта можно следующим способом:

  1. На почве бурят шурфы глубиной 2,5 метра. Через каждые пол метра проводят забор почвы в отдельные контейнеры и плотно закрывают, чтобы влага не проникла внутрь.После производства заборов, каждый тип почвы смачивают водой и скатывают жгут. Полученный жгут скручивают в кольцо.Если кольцо осталось целым, то грунт состоит из глины. Кольцо раскрошилось на мелкие части – грунт состоит из супеси. Суглинок рассыплется на несколько крупных частей.
  2. Определение коэффициента пористости песка. В емкость засыпают грунт и замеряют объем. Далее проводят утрамбовку и повторно замеряют объем песка. Путем соотношения уплотненного и неуплотненного грунта определяют коэффициент пористости. Если пористость грунта высокая, то он обладает низкими несущими способностями.
  3. Определения грунта по оседающим частицам. Установить тип грунта можно с помощью определения скорости оседания частиц в емкости. Для данного способа используют прозрачную емкость, линейку, листок бумаги, средство для мытья посуды и образцы грунта.
  • Раскладываем образцы на бумаге для просушки и удаления из них камней, органических вкраплений и прочего мусора. После просушки измельчаем образцы.
  • Опрыскиваем образцы водой из пульверизатора.
  • Наполняем высокую прозрачную емкость на 1/4 образцами.
  • Заполняем емкость водой до полного объема.
  • Добавляем 1 чайную ложку средства для мытья посуды.

    Возьмите процент песка в качестве отправной точки в нижней части диаграммы и проведите линию вверх и влево. Затем возьмите процент глины и проведите линию горизонтально. Возьмите процент ила и проведите линию вниз. Все должны пересечься в одной точке, по которой можно судить о типе грунта.

    Исследование почвы вручную

    Возьмите горсть почвы в руки, увлажните и разотрите между пальцами. Далее:

    • Сомните в шар. Глина с примесью песка не будет держать форму шара, будет рассыпаться. Гладкий и пластичный шар говорит о том, что грунт полностью состоит из глины. Шар, который легко скатывается, но лопается, состоит из глины с малым количеством песка.
    • Если почва не скатывается в форму, а рассыпается и не оставляет следов на ладони – перед вами песок. Грунт, который застревает в складках пальцев, состоит из ила.

    Самостоятельно определить тип грунта несложно. Но лучше все вопросы по исследованию грунта поручить специалистам. Это требует материальных затрат, но оправдается при возведении будущего фундамента.

    Как самостоятельно определить тип грунта: виды и свойства почв, особенности построения фундамента

    Надежное основание необходимо для обеспечения прочности всего здания. Выбор конструкции фундамента, применяемого при возведении строения, зависит от многих причин.

    Определяющими факторами в этом вопросе состав являются грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания.

    Баня, построенная на прочном фундаменте, простоит долгие годы без разрушения несущих конструкций и трещин в стенах и перегородках.

    Перед началом расчетно-проектных работ на земельном участке проводятся инженерно-геологические изыскания.

    В ходе указанных мероприятий на стадии разработки строительной документации решается ряд задач:

    1. Определение состава грунтов и их механических свойств для получения с целью получения данных для расчетов фундамента.
    2. Полевые испытания почвы на предмет определения деформационных и прочностных параметров почв.
    3. Исследование способности грунтов противостоять динамическим и статическим нагрузкам, возникающим в результате возведения того или иного вида фундамента.

    Решением перечисленных задач занимаются высококвалифицированные специалисты с использованием специальных приборов и лабораторного оборудования. Это достаточно дорогостоящие исследования.

    При индивидуальном строительстве обычно используются упрощенные методики, которые доступны подавляющему большинству наших сограждан.

    Классификация почв и их свойства

    В ходе инженерно-геотехнических изысканий осуществляется комплексное изучение природных условий строительной площадки.

    Для закладки фундамента достаточной прочности решающее значение играет состав грунтов и их свойства. В строительной отрасли имеется четкая система классификации почв, которая выделяет следующие их виды:

    1. Скальные породы.
    2. Полускальные грунты.
    3. Крупнообломочные.
    4. Песчаные и супесчаные несвязанные почвы.
    5. Глинистые или связанные грунты.

    Cтроителям часто приходится работать со всеми перечисленными типами. Каждый из видов грунтов имеет присущие только указанной категории свойства.

    При закладке фундамента учитывается не только тип почвы, которая по мере заглубления не является однородной.

    Обычно земельные участки имеют верхний растительный или плодородный слой, ниже могут располагаться песчаные, супесчаные породы, глина и суглинки.

    Толщина слоев грунта при выборе конкретной схемы расчета фундамента также учитывается наряду с другими факторами.

    Характеристики отдельных типов почв

    В средней полосе России преобладают грунты песчаного и глинистого типов, реже встречаются крупнообломочные, полускальные и скальные породы. Каждый тип обладает определенными свойствами.

    Песчаные и супесчаные грунты состоят в основном из мелких частиц размером от 0,05 до 2 мм осадочных пород и характеризуются крайне низкой пластичностью.

    При возведении фундаментов на такой земле следует закладывать больший запас прочности.

    Глинистые грунты в своем составе имеют еще более мелкие частицы с размером менее 0,05 мм. Такая почва образовалась в результате разрушения первичных скальных пород и их преобразования в условиях высокого давления.

    При закладке фундаментов тип грунта определяет технологию проведения земляных работ, общие трудозатраты и соответственно их сметную стоимость.

    От вида почвы зависят также и выбор типа основания, и его основные параметры.

    Методики самостоятельного определения видов почв

    Практика индивидуального строительства предполагает необходимость экономии средств. Многие операции, в том числе и по определению состава грунта, выполняются своими силами без привлечения специалистов.

    Существуют достаточно простые способы определения вида почвы участка, где будет возводиться фундамент.

    Земля, изъятая с площадки, смешивается с небольшим количеством воды и раскатывается в виде цилиндра.

    Полученную массу пытаемся свернуть в колечко, если это удается, грунт имеет в своем составе не менее 2/3 глины и суглинков. В случае распада на отдельные фрагменты небольшого размера почва содержит большое количество песка.

    Еще один несложный тест – немного грунта помещается в прозрачную емкость с водой, помутнение жидкости означает большое присутствие мелких суглинистых частиц.

    Виды строительных оснований

    Определение состава грунтов на участке позволит обосновано выбрать конкретный вид фундамента.

    Основные типы оснований: ленточный, плитный, столбчатый и свайно-ростверковый применяются в зависимости от конкретных условий площадки.

    Грунт, на котором придется строить здание, подвергается довольно высоким механическим нагрузкам и в свою очередь оказывает влияние на опорные конструкции.

    Наиболее прочный вид фундамента – ленточный, который представляет собой бетонную полосу прямоугольного или квадратного сечения, армированную стальным прокатом или композитными материалами.

    Наиболее экономичный вариант с мелкозаглубленным основанием делается на стабильных грунтах.

    Для самых неустойчивых и насыщенных влагой почв рекомендуется использование монолитных плитных фундаментов.

    Выбор типа основания в зависимости от типа почв

    По результатам инженерно-геотехнических изысканий и определения вида грунта осуществляется моделирование процессов.

    Наиболее распространенный тип фундамента для малоэтажного строения – ленточный, технология строительства такого основания отработана и проверена временем. На заболоченных и подвижных грунтах лучшим вариантом будет использование свай с перевязкой.

    В фундаменте такого типа основная нагрузка передается через опорные элементы на более глубокие и стабильные слои.

    При использовании легких конструкций возможно применение винтовых и свайно-ростверковых оснований. Несущие балки могут иметь контакт с грунтом и частично заглубляться в него.

    Основное преимущество таких опорных конструкций – отсутствие необходимости в сложной и дорогостоящей гидроизоляции.

    Особенности закладки оснований на разных типах почв

    При возведении фундамента имеют значение такие характеристики грунтов, как плотность, влажность, механическая прочность и пластичность.

    Эти показатели необходимо учитывать при проведении земляных работ.

    Особое значение имеет такой параметр как сцепление и максимальный угол естественного откоса. Легче всего работать на песчаных и супесчаных грунтах, но фундамент в таком случае нуждается в дополнительном усилении.

    Исследование состава почвы на участке перед началом строительства – процедура обязательная.

    Только по итогам инженерно-геотехнических изысканий можно получить обоснованные рекомендации об оптимальном для данной площадки типе фундамента.

    Изыскания могут производиться как профессионалами, так и самостоятельно без привлечения специалистов.

Добавить комментарий