Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить тип грунта для 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
  • Характеристики отдельных типов почв
  • Методики самостоятельного определения видов почв
  • Виды строительных оснований
  • Выбор типа основания в зависимости от типа почв
  • Особенности закладки оснований на разных типах почв

Сначала ВСЕГДА нужно провести оценку грунта, ее возможно выполнить несколькими способами:

  • На заказ в компании, которая занимается геологическим исследованием грунта (не путайте геодезию и геологию). Это недешево, многие отказываются от такой статьи затрат. Инженеры таких компаний исследуют рельеф, сезонные изменения, физико-механические свойства грунтов в лабораторных условиях, проводят сдвиговые (сцепление частиц между собой) и компрессионные испытания (макс нагрузки). Также проводят исследования грунтовых вод – уровень, хим. анализ, состав, кислотность. В итоге составляют рекомендации для устройства или укрепления грунта перед строительством, рассчитывается его несущая способность. Кстати, проба грунта обязательно берется не в одном месте, а по периметру будущего дома или строения, чем больше таких точек забора грунта – тем выше стоимость. Перечень выполняемых работ зависит от этажности и масштабности вашей постройки — большая нагрузка требует более точных подробных расчетов. Вот пример одного из исследований:

  • В идеальном варианте правильно сначала сделать площадную съемку геофизическим методом исследования естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ), затем по ее данным пробурить в конкретных местах с помощью геологов скважины, далее исследовать пробы в лаборатории и так далее. Что такое площадная съемка и для чего она нужна? Обычно бурят шурфы или скважины, как правило, вслепую, по пятну будущей застройки. Таким образом вполне вероятно пропустить плывун или другой сложный тип грунта. Площадная съемка дает возможность увидеть, как массив грунта, разуплотнение его, так гидрогеологию — водные динамические процессы, о которых не расскажет простой замер уровня грунтовых вод. Этот метод можно сравнить с рентгеном, только исследуется не организм человека, а участок, производится поиск аномалий напряженно — деформированного состояния.
  • Самостоятельно, что достаточно сложно. Не забудьте, что недостаточно покопать лопаткой на метр, следует сделать 3-4 шурфа как минимум в разных местах, на которые будет опираться будущая постройка (пятно застройки). Шурфы желательно сделать хотя бы на 4-5 метров, а если планируется подвал или цокольное помещение – то глубже. На заметку, бур геолога может пробурить скважину на глубину до 10 метров, нанять его в частном порядке не так дорого.
  • У буровиков, как бюджетная альтернатива – можно заказать в компании бурение скважины на воду и совместить с собственноручным анализом почвы (или заказать лабораторное исследование). Лучше буровым специалистам сразу сказать, что вы ходите изучить грунт, чтобы они записали детально извлекаемые породы. Можно пригласить геолога в частном порядке, для определения типа почвы из скважины, её влажность, пластичность — в полевых условиях.

Зачем такие сложности? Почему нельзя вскопать лопатой пару метров и посмотреть, что за грунт? Потому, что бывают частые сложные случаи, например, может оказаться, что верхний двух– или метровый слой – твердый суглинок, а под ним 4 метра суглинка, но текучего. А еще существуют просадочные грунты, плывуны, о которых речь пойдет ниже в разделе, посвященном описанию грунтов.

Что мы посоветуем? Конечно, самый безопасный вариант – заказать полноценный комплекс инженерно-геологических изысканий в уважаемой компании с первоклассными геологами, но иногда выбирать не приходится. Например, если город маленький, там такой организации попросту может не оказаться, либо стоимость подобных услуг слишком высока для частного застройщика, тогда только один вариант – сделать хотя бы часть работы самостоятельно. Все же лучше – чем просто сделать фундамент без каких-либо изучений грунта.

Если вы планируете возводить тяжелые стены (бетон, камень), всегда перезакладывайте несущую способность грунта в сторону уменьшения – то есть перестраховывайтесь по надежности грунта, и не экономьте на материалах – особенно на арматуре.

Таким образом, вы убережете себя от больших сложностей, заказав минимальные лабораторные исследования на физико-механические свойства грунта и потратив больше денег на увеличение запаса несущей способности грунта; зато не будете тратить большие суммы в дальнейшем на заделывание трещин в стенах, крыше, менять окна, двери, ремонтировать фундамент.

Алгоритм определения типа грунта

Ниже описаны физические свойства почв и заключения, которые по ним можно сделать:

  • беловатость, бедность на гумус — признаки подзолистой почвы; необходимо вносить органику, удобрения, известь;
  • серовато-коричневая, комковато-порошковая почва, богатая гумусом — дерново-подзолистая; отлично поддается культивации;
  • чернозем имеет глубокий темный цвет, комковатую либо зернистую структуру; им обогащают неплодородные почвы;
  • лесная почва имеет светло-серый цвет, достаточно тяжела;
  • торф — легкий, темный биоматериал с губчатой структурой;
  • песчаная почва оимеет хорошие пропускные способности для воды и воздуха; оперативно прогревается, имеет светло-коричневый или серый оттенок;
  • суглинки — рыхлые, красноватые или бурые почвы, в структуре которых много песка;
  • глинистая почва тяжела, оттенок — рыжий или красно-коричневый; почти не пропускает влагу, а перекапывать ее очень тяжело.
Читать еще:  Как заменить замок в пластиковой двери

Чтобы узнать, какая почва у вас на участке, достаточно извлечь кусок земли и оставить на солнце. Торф, например, будет сохнуть гораздо дольше чернозема.

Уточнить предположения поможет второй способ, известный в быту — добавление почвы в стакан с водой. Состав перемешивается, оставляется на пару часов. Далее следует осмотр смеси:

  • минимальный осадок на дне и практически чистая вода указывает на суглинок;
  • чистая вода с песчаным или каменистым осадком — признак песчаной почвы;
  • мутная вода с плавающими взвесями указывает на торф;
  • тонкий осадок и мутная вода — признак глинистой почвы.

Самостоятельное изучение почвы дает лишь приблизительный результат, поэтому экспертное изучение почвы рекомендовано. Оценка позволит сделать точный вывод о земле, присутствующей на участке, ее несущей способности, подходящем типе фундамента. Проведение геологического исследования — залог долговечности дома, а также возможность подтверждения ваших умозаключений.

Методы снижения пучинистости

На пучинистых грунтах фундамент имеет различные дополнительные приспособления для снижения данного негативного явления.

Самым распространённым методом борьбы является копка глубокого котлована с созданием подушки, то есть с заменой части имеющейся почвы на пучинистую.

Применяют средства утепления нижних слоёв вокруг фундамента и под ним, дренажные системы для отвода воды. Данные операции способствуют максимальному снижению пучинистости для придачи фундаменту максимальной жёсткости.

Как самостоятельно определить тип грунта?

Если вы уже определили место для фундамента будущего дома, то вам понадобится садовый бур или мотобур, чтобы сделать лунки глубиной 2–3 м. В процессе бурения, через каждые 60-80 см вытаскивайте бур и отмечайте на бумаге цвет грунта, его вязкость, до тех пор пока вы не достигнете нужной глубины.

Идеально будет, если на каждой отметке часть полученного грунта будет разложена на чистом участке земли по порядку по мере углубления для дальнейшей проверки. Можно собрать пробы грунта в стеклянные банки.

Визуальный метод определения типа грунта

В нижеприведенной таблице вы можете «на глаз» определить тип грунта по определенным характеристикам и сделать кое-какие выводы.

Тип грунта.Ощущение при растирании в руке.Состояние в сухом виде.Состояние во влажном виде.
Глинистый.Ощущается однородный тонкий порошок.Комья и куски очень твердые, раздавливаются с большим трутом.Вязкий, пластичный, очень мягкий. Сильно мажется, хорошо скатываются в длинный шнур, диаметром менее 1,5 мм из которого можно сделать кольцо. При сдавливании скатанного шарика превращается в лепешку, не трескаясь по краям. При разрезании образуется гладкая поверхность, на которой не видно песчинок.
Суглинистый.Чувствуются песчаные частицы.Комья при ударе почти полностью рассыпаются. Отдельные комочки раздавливаются легче.Пластичный, липкий. Во влажном состоянии раскатывается в шнур диаметром 1,5 – 4 мм, который разламывается при сгибании в кольцо. При сдавливании скатанного шарика образует лепешку с трещинами по краям.
Суглинистый пылеватый.Песок не чувствуется.При ударе комья рассыпаются в мелочь.Пластичный, липкий. Дает шнур диаметром 1- 2 мм.
Пылеватый.При растирании в сухом состоянии остается пыль. Похож на муку.Комья очень непрочные и легко рассыпаются.Пластичность почти отсутствует. Шнур почти не скатывается.
Супесчаный.Легко растираются между пальцами.Комья легко рассыпаются.Имеют небольшую липкость и пластичность. Почти не скатываются в шнур.
Песчаный.Несцементированная, рыхлая масса.Сыпучий грунт.Не пластичен, не липок, не обладает связностью. Шнур не скатывается.

Основные типы грунта на участке

Хрящеватый грунт

Грунт, который состоит из песка и глины, с большой долей щебня называют хрящеватым грунтом. Этот тип грунта очень даже пригоден для строительства, на нем можно устраивать мелкозаглубленный ленточный фундамент. Этот тип грунта не размывается водой и достаточно прочный.

Песчаный грунт

Такой тип грунта легко пропускает влагу, хорошо поддается трамбовке, прекрасно уплотняется. Глубина промерзания обычно не превышает одного метра, что делает его пригодным для строительства ленточного фундамента из отдельных ж/б блоков. Также можно рассмотреть вариант с устройством столбчатого фундамента.

Скалистый грунт

Это, пожалуй, самый надежный прочный грунт из всех. На таких грунтах фундамент нет необходимости даже заглублять, короче говоря, дешево и быстро.

Глинистый грунт

Определяется такой грунт просто – если от воды земля превращается в жижу и размывается, то не сомневайтесь, это глинистый грунт. Это не самый хороший вариант для возведения дома – тут и глубина промерзания в среднем полтора метра, и процессы вспучивания проходят довольно бурно.

Для такого типа грунта более всего подойдет устройство мелкозаглубленный ленточный или столбчатый фундаменты, а также сооружение монолитной фундаментной плиты. В некоторых случаях производиться замена глины на песок с необходимыми добавками. Но это труднозатратно, и как следствие – дорого.

Торфяные грунты

Если ваш участок находиться не месте, где когда-то было болото, то грунт будет торфяным. Торфяник обычно сильно насыщен влагой, а грунтовые воды располагаются близко к поверхности. Выбора тут немного, как правило, устраивается монолитная плита, а если есть уклон, то можно устроить столбчато-ригельный монолитный фундамент.

Собственно, для всех пучинистых и обладающих слабыми несущими функциями (торфяник и песчаник) грунтов, специалисты рекомендуют устройство «плавающих» монолитных плит.

Виды заглубления

Конструкция мелкозаглубленного фундамента.

Фундамент бывает незаглубленный, мелкозаглубленный и заглубленный. На пучинистых грунтах можно делать незаглубленный фундамент при возведении легких нежестких домов (бани, хозяйственные постройки), каркас которых может немного деформироваться без потери внешнего вида. Также его можно использовать при строительстве каменных (бревенчатых, брусовых) домов на скальных и крупнообломочных грунтах Незаглубленный можно делать столбчатым, в виде «плавающей» плиты или решетки.

Читать еще:  Какая схема подключения твердотопливного котла лучше – подсоединяем правильно

Мелкозаглубленные широко применяются при индивидуальном строительстве. Их можно делать на пучинистых грунтах, применяя при этом армирование периметра стен для большей жесткости конструкции. Мелкозаглубленный фундамент бывает ленточным и столбчатым, в зависимости от проекта

Заглубленным (классическим) считается фундамент, который возводится ниже глубины промерзания почвы. Он не подвластен никаким деформациям. Заглубленные можно делать ленточные, столбчатые и столбчато-ленточные. Дома с подвалом относятся к категории заглубленных фундаментов.

Основные характеристики грунтов

Изучение свойств грунтов необходимо для выбора технологии строительства и расчета стоимости земляных работ.

  • Гранулометрический состав – процентное содержание частиц различных фракций.
  • Водопроницаемость – способность пропускать влагу через поры.
  • Связность – характер и прочность структурных связей, влияющие на прочность основания.
  • Пористость – соотношение воздушных пор к общему объему.
  • Пластичность – степень деформации при повышении нагрузки.
  • Усадка – уменьшение объема при высыхании и сжатии.

Классификационные признаки грунтов помогут определиться с типом фундамента.

Скальные

Плотные породы, образованные в результате магматических извержений, метаморфических процессов или возникновения цементационных связей в осадочных фрагментах. Они характеризуются низкой усадкой, не теряют прочности при насыщении водой. Минусом скальных пород является сложность разработки. Благодаря прочности основания фундамент под дом закладывается на поверхности.

Полускальные

Группа пород, уступающих по сцементированности связей скальным аналогам. Они состоят из одного или нескольких минералов (гипс, известняк-ракушечник, мел, алевролит). Негативная особенность полускальных грунтов – растворимость и размягчаемость при взаимодействии с водой. Просадочность и понижение несущей способности учитывают при выборе глубины заложения основания здания.

Песчаные

В составе грунта мелкие частицы кварца и других минералов. Их размер составляет 0,05-2 мм, структура несвязанная. Песчаная почва с крупными частицами обладает хорошей несущей способностью. Она подходит для возведения любого дома, если на участке низкий уровень грунтовых вод. Пески крупной и средней фракции непластичные, почти не размываются водой, не вспучиваются.

Глинистые

Разновидность связанных грунтов, состоящая из мелких пылеватых частиц силикатов. В зависимости от количества влаги почва бывает твердой, пластичной или текучей консистенции. Глина сжимается под нагрузкой, скорость ее уплотнения небольшая, поэтому осадка зданий затягивается. В твердом состоянии глинистая почва является прочным основанием. При попадании воды в поры под действием отрицательных температур происходят процессы пучения.

Крупнообломочные

Обломки скальных пород, среди которых преобладают части размером больше 2 мм. Примером служит гравий, щебень, галька. Прочность грунта зависит от природы обломков. Скальные части магматического происхождения обладают высокой прочностью. Плотность почвы связана с равномерностью укладки фрагментов. Она характеризуется слабой сжимаемостью и хорошей водопроницаемостью.

Свойства суглинков и супесей зависят от процентного содержания частиц песка и глины.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта сильно зависит от его типа. Скалистые грунты считаются непромерзаемыми. Конечно, они охлаждаются до отрицательных температур. Но поскольку они абсолютно не содержат воды, свои характеристики и линейные размеры они меняют незначительно. Например, коэффициент температурного линейного расширения гранита — 0,000008 на 1°. Для сравнения: лед расширяется (сжимается) в 6 раз сильнее, а вода — почти в 100 раз!

Соответственно, чем сильнее насыщен грунт водой, тем сильнее он пучится при замерзании. При этом он, конечно, воздействует и на фундамент. Это воздействие может выражаться в выталкивании фундамента из земли (особенно весной), его разрыве (в вертикальном или горизонтальном направлении).

Факторы грунта и глубины промерзания застройщик воспринимает как данность. Он не в силах на них повлиять или изменить, может выбрать только при покупке самого участка. И если вы еще только собираетесь покупать участок, следует задуматься, стоит ли связываться с торфяными или глинистыми участками. Ведь проблемы со строительством могут быть такими, что мало не покажется. Не говоря уже о материальных затратах.

Выбор фундамента. С чего начать

Прежде чем начать выбирать фундамент, необходимо понять, для чего он нужен и какую функцию выполняет.

Фундамент – прокладка между зданием и грунтом. Он распределяет вес здания на грунт. Это не статичная конструкция – он может сжиматься, изгибаться, и, иногда, растягиваться. Чтобы дом на нем не деформировался, необходимо выполнить два условия:

  • Осадки грунта под домом не должны быть больше определённых значений. Рассчитываются они по специальным формулам в зависимости от веса и конструкции здания, типа грунта, его влажности и пористости. Эти величины определяют по образцам, полученным при инженерно — геологических изысканиях;
  • Грунт не должен менять структуру. Для каждого грунта, находящегося под постоянно увеличивающейся нагрузкой, наступает момент, когда его частицы начинают ломаться или смещаться относительно друг друга и он проседает. Значит, под подошвой фундамента не должно быть давления, при котором «сломается» грунт основания.

Почему фундамент должен отвечать особенностям вашего грунта

Фундамент – основа всех основ. Как его заложишь, так дом и будет стоять. Чтобы заложить правильный фундамент нужно в первую очередь понимать, какой грунт под ним находится, и потом уже принимать во внимание архитектурные особенности дома.

По способу устройства фундаменты можно разделить на несколько типов. Чтобы не перегружать вас длинными фразами специализированных терминов, каждый тип фундамента и его структуру мы будем не описывать, а демонстрировать с помощью изображений.

ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ

Ленточный фундамент по своей конструкции может быть также сборным, сборно-монолитным или монолитным. Выше нарисованы монолитные фундменты. Это — сборный и сборно-монолитный фундаменты:

Такой фундамент считается одним из самых выгодным, поскольку и объем земляных работ и строительных материалов он требует меньше, чем другие виды фундамента. Но и грунт ему нужен «хороший». Т.е. такой, который:

  • не смещается,
  • мало подвержен силам морозного пучения,
  • имеют низкую проседаемость,
  • однородный на всем участке застройке.
Читать еще:  Технология изготовления металлических дверей своими руками

Для хороших грунтов такой толщины обычно достаточно, чтобы нагрузка дома на основание фундамента не превышала допустимых показателей, но, если грунт обладает слабой несущей с пособностью, его состав не однороден, тогда выполняют уширение его основания (подушку).

Ленточный фундамент не всегда рационально использовать для просадочных грунтов, в сейсмозоне, при высоком уровне грунтовых вод.

Просадочные грунты — те которые, не выдержат нагрузки дома, будут «просаживаться» под его массой. Если при этом мы распределим массу дома только на узкую ленту фундамента (без подушки), нагрузка на такой просадочный грунт будет гораздо выше, чем в случае использования плитного фундамента. Это чревато как минимум трещинами в стенах, которые будут появляться постоянно, а то и в самом фундаменте. В таком случае ленту фундамента нужно опирать на более глубокий, уже не просадочный слой грунта, который может оказаться слишком глубоко, и ленточный фундамент окажется слишком дорогим. Либо увеличить площадь бетонной «подушки», на которую опирается лента фундамента, чтобы снизить нагрузку, распределив ее на большую площадь. Для сильно просадочного грунта такая подушка может потребоваться слишком широкой, а значит дорогой и нецелесообразной.

Если лента фундамента под тяжестью дома просядет вглубину более чем на 10-15 см, грунт считают сильнопросадочным и ленточный фундамент использовать не рекомендуют.

В сейсмозоне нельзя использовать сборный ленточный фундамент — достаточно высока вероятность, что при землетрясении его конструкция потеряет целостность, и он не сможет нести положенную нагрузку дома. Сборно-монолитный фундамент с верхним монолитным поясом можно возводить если максимально уровень возможных землетрясений доходит до 7 балов, в других случаях возводится ленточный монолитный фундамент.

Высокий уровень грунтовых вод, значительно усложняет сам процесс укладки ленточного фундамента, поскольку на это время нужно обеспечить откачку воды или устанавливать специальные дренажные конструкции. Но это не означает, что ленточный фундамент нельзя использовать. В этом случае нельзя использовать только ленточный фундамент для зданий с подвалом.

Ленточный сборно-монолитный заглубленный фундамент выгодно использовать при незначительном перепаде высот на участке застройки (до 0,7 м). Вам не нужно врезаться в склон или делать подсыпку для выравнивания всей площади участка застройки, что трудоемко и дорого. Заглубление фундамента делается только для ленты, оно будет соответствовать перепаду высот: на самой высокой точке лента фундамента будет едва выступать над землей, в самой низкой точке фундамент выступает на всю свою высоту.

Если грунт пучинистый — устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента возможно, для этого необходимо утеплить вертикальные стены ленточного фундамента, утеплитель будет «гасить» силы морозного пучения, и они не будут поднимать фундамент вверх. А также утеплить подушку фундамента (если она есть) —это послужит утеплением для отмостки и плиту пола.

Для глубокозаглубленного фундамента достаточно предусмотреть вертикальное утепление цоколя на 50 см ниже грунта и плиту пола (аналогично как на рисунке плитного заглубленного фундамента).

Силы морозного пучения опасны тем, что стремятся «вытолкнуть» ленту фундамента вверх.

Пример ленточный-монолитный фундамент:

ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ

По причине более дорогой стоимости плитного фундамента, по сравнению с ленточным, закладывать такой фундамент на хорошем грунте не имеет смысла, но в принципе возможно.

Плитный фундамент закладывают при

  • пучинистых,
  • слабых,
  • просадочных грунтах и
  • больших нагрузках.

В таких случаях ленточный фундамент не позволяет снизить давление на грунт до допустимых величин.

Его применение оправдано на влажном грунте с высоким уровнем грунтовых вод. Плитный фундамент глубокого заложения — идеальный вариант для дома с подвалом или цокольным этажом на таком грунте.

Плитный мелкозаглубленный фундамент выгодно использовать на просадочном грунте с небольшим перепадом высот, где использовать ленточный заглубленный фундамент не представляется возможным.

Плитный фундамент не целесообразно закладывать только в тех случаях, когда подвал вам не нужен, а параметры грунта требуют слишком глубокого заложения плиты фундамента. Свайный фундамент в этом случае будет более выгодным.

Пример монолитная фундаментная плита:

СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ

Свайный фундамент хорош там, где верхнии слои грунта не выдержат большой тяжести дома, а докапываться до более плотных слоев и устанавливать фундамент на них оказывается слишком дорого – поскольку они залегают чересчур глубоко. Тогда на глубокий несущий слой грунта опирают сваи, над поверхностью земли их «связывают» обвязочной балкой (ростверком), на котором устраивают плиту пола. Свайные фундаменты, также, используют на плывунах или при очень высоком уровне грунтовых вод.

Определение степени риска коммунальных аварий

Еще один немаловажный фактор для определения типа будущего фундамента — это риск аварий старых водопроводных труб. Ведь даже при несильной протечке ржавые трубы быстро насыщают окружающий грунт дополнительной влагой, и он пучится в холодное время намного сильнее, чем обычно. И это опасно как для целостности фундамента, так и для самой постройки. Поэтому строиться лучше на том участке, где узлы таких систем расположены подальше, или на крайний случай установить дополнительную дренажную выводящую систему для уменьшения количества грунтовых вод.

Идеальным без преувеличения можно назвать каменистый и скалистый грунт, который, по сути, представляет собой сплошной камень. Такому грунту не страшно ни влияние влаги, ни морозы, ни изменения погодных условий — своих свойств он не изменяет. В остальных же случаях при проектировании дома нужно выбирать тот тип фундамента, который максимально бы соответствовал и планируемым нагрузкам, и природным особенностям имеющегося грунта участка.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector