Содержание
Грунтовое основание полов — База знаний ТЕХНОНИКОЛЬ
Грунтовым основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от всего здания. Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в основании напряженное состояние и деформирует его. Прочность и устойчивость любого здания зависит, прежде всего, от надежности основания.
От того, какое основание находится под фундаментом, зависит, насколько прочным и долговечным будет фундамент и впоследствии здание.
Виды грунтовых оснований
Грунтовые основания бывают:
- естественными;
- искусственными.
Естественные основания
Грунты, находящиеся в условиях природного залегания, называют естественным основанием.
Искусственные основания
Искусственным основанием называют предварительно укрепленные различными способами слабые грунты (силикатизация, цементация, смолизация, битуминизация и др.).
В связи с существованием разных типов грунтовых оснований проектированию и строительству зданий и сооружений предшествуют инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания.
Они заключаются в определении типов грунтов оснований, их прочности и деформативных характеристик, уровня грунтовых вод, их химического состава для установления степени агрессивности по отношению к материалу фундаментов.
Критерии, определяющие характеристики основания
Критериями качества основания служат:
- несущая способность основания;
- плотность и равномерность геологического строения, обеспечивающие допустимые деформации основания и нормативную величину его осадки под зданием;
- устойчивость к воздействию грунтовых вод;
- неподверженность «пучению» – увеличению в объеме при замерзации воды в порах и прослойках грунта;
- неподверженность грунтов основания оползням.
Виды грунтов
Грунты представляют собой горные породы минеральных частиц зернистой и чешуйчатой структуры, пространство между которыми образуют поры.
Различают следующие виды грунтов:
- скальные;
- крупнообломочные;
- песчаные;
- глинистые;
- насыпные.
Скальные грунты
Скальные грунты залегают сплошными массивами и являются наиболее прочным естественным основанием. Однако они залегают на значительной глубине под слоями нескольких пород и поэтому редко служат непосредственным основанием фундаментов жилых и сельскохозяйственных зданий. К скальным грунтам относят граниты, кварциты, известняки и им подобные.
Крупнообломочные грунты
Крупнообломочные грунты содержат более 50% по весу кристаллических или осадочных пород крупностью частиц более 2 мм. В структуре этого вида грунтов щебень, галька, гравий находятся в связном состоянии.
Крупнообломочные грунты мало-сжимаемы, дают небольшие и, как правило, равномерные осадки и не пучинисты. По своим природным качествам они служат хорошим основанием.
Песчаные грунты
Песчаные грунты содержат менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм, сыпучие и в сухом состоянии не обладают свойством пластичности.
Пески в зависимости от размеров зерен могут быть:
- крупные;
- средние;
- мелкие;
- пылеватые.
С увеличением содержания пылеватых и глинистых частиц прочность песчаного грунта уменьшается. Равномерно залегаемые пески значительной мощности представляют хорошее основание – не пучинистое и обладающее быстро прекращающимися равномерными осадками.
Глинистые грунты
Глинистые грунты состоят из мелких чешуйчатых связанных между собой частиц. Они различаются по количеству глинистых частиц:
- суглинки содержат глинистых частиц от 10 до 30%;
- супеси – от 3 до 10%.
Следовательно, глинистые грунты, содержащие глинистых частиц меньше 30%, относятся к суглинкам или супесям и, по существу, являются промежуточными видами между песком и глиной. При замерзании влажные глинистые грунты вспучиваются, а при оттаивании дают просадку. В результате подъема пучинистых грунтов зимой и опускания весной в здании появляются трещины и нередко создается опасность дальнейшей эксплуатации строения.
Насыпные грунты
Насыпные грунты состоят из разнообразных пород, а часто и из бытовых отходов.
Они не однородны по составу и структуре, обладают большими и неравномерными осадками, вследствие чего пригодность их в качестве оснований ограничена.
Таким образом, грунт, который служит основанием для фундамента, должен иметь достаточную несущую способность, малую и равномерную сжимаемость, трудно размываться, не подвергаться выветриванию, обладать достаточной мощностью.
Грунты и основания
← Вернуться к списку статей
Грунты обладают различными свойствами, которые оказывают значительное влияние на выбор типа фундамента. Важнейшие из них это несущая способность и степень пучинистости.
Основание — это часть грунта, на которую опирается фундамент здания.
Виды грунтов
Какие бывают грунты?
Свойства грунтов
Пористостью грунта 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 показателем текучести JL. Показатель текучести — это характеристика влажности глинистого грунта. При JL ≤ 0 — грунт сухой и твердый; при 0 < JL < 1.0 грунт пластичный, а при JL ≥ 1 — грунт текучий.
Пористость грунта и показатель пластичности являются важнейшими показателями при определении несущей способности грунта. Согласно СНиП Основания зданий и сооружений расчетные сопротивления грунтов определяются как:
| Пылевато-глинистые грунты | Пористость | Расчетное сопротивление, кг/см² | |
|---|---|---|---|
| Твердый грунт JL = 0 | Пластичный грунт JL = 1 | ||
| глины | 0,5 | 6,0 | 4,0 |
| 0,6 | 5,0 | 3,0 | |
| 0,8 | 3,0 | 2,0 | |
| 1,1 | 2,5 | 1,0 | |
| суглинки | 0,5 | 3,0 | 2,5 |
| 0,7 | 2,5 | 1,8 | |
| 1,0 | 2,0 | 1,0 | |
| супесь | 0,5 | 3,0 | 3,0 |
| 0,7 | 2,5 | 2,0 | |
| Пески | Расчетное сопротивление, кг/см² | ||
|---|---|---|---|
| плотные | средней плотности | ||
| крупные | 6,0 | 5,0 | |
| средней крупности | 5,0 | 4,0 | |
| мелкие | маловлажные | 4,0 | 3,0 |
| влажные и насыщенные | 3,0 | 2,0 | |
| пылеватые | маловлажные | 3,0 | 2,5 |
| пылеватые влажные | 2,0 | 1,5 | |
| пылеватые насыщенные | 1,5 | 1,0 | |
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.
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.
| Грунт | пылеватый песок | супесь | суглинок | глина |
|---|---|---|---|---|
| Максимальный уровень подъема капиллярной влаги, м | 0,5 — 1 | 1,0 — 1,5 | 4,0 — 5,0 | до 12 (!!!) |
| Грунт | Растояние от УГВ до границы промерзания, менее | |||
|---|---|---|---|---|
| пылеватый песок | супесь | суглинок | глина | |
| среднепучинистый грунт | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| сильно пучинистый грунт | — | 0,5 | 1,0 | 1,5 |
Морозное пучение грунта
Морозное пучение – 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.
Наибольшая опасность при этом возникает, если грунт неоднородный и на разные части фундамента действуют разные силы. При этом появляется опасность развития вертикальных трещин.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.
Запрос на встречу
Распространенные типы грунтов для строительства фундаментов
Когда дело доходит до установки фундамента, одной из самых больших проблем, с которой сталкиваются подрядчики, является строительство на различных типах грунта.
Несмотря на кажущуюся безобидность, тип почвы потенциально может оказать существенное влияние на проекты по ремонту и установке фундамента. Каждый тип грунта имеет разные свойства, которые могут повлиять на то, как поддерживается фундамент здания.
Для подрядчиков и других компаний, занимающихся ремонтом фундаментов, знание типа грунта перед началом проекта может сделать работу более эффективной, поскольку вы сможете определить наилучшее решение для установки фундамента.
Отчет о грунте — это один из способов определить тип грунта, над которым будет работать компания, помогая специалистам в отрасли лучше рассчитать несущую способность песка, а также глубину и состав других грунтов под начальным слоем. В этой статье мы собираемся кратко рассмотреть некоторые из распространенных типов почв, наиболее идентичных почвенным тестам.
Глина
Глина — это обширная почва, состоящая из мельчайших частиц. При намокании глина сильно расширяется, а при высыхании значительно сжимается.
Когда глина влажная, она очень податлива, ее можно легко перемещать, манипулировать и сдвигать. Эти экстремальные изменения могут оказывать большое давление на фундамент, обычно заставляя его смещаться вверх и вниз или трескаться, поэтому глина обычно не является лучшей почвой для строительства жилого или коммерческого здания.
Торф
Торфяная почва обычно темно-коричневого или черного цвета и легко поддается сжатию из-за большого количества воды, которое она может удерживать. Этот тип почвы образован разложившимся органическим материалом, обычно встречается вблизи водно-болотных угодий и является чрезвычайно пористым. Как и глина, торф при намокании расширяется, а в очень сухих условиях не только сжимается, но и является потенциально пожароопасным. Это очень плохой грунт с точки зрения поддержки, так как фундаменты наиболее устойчивы на грунтах, которые не смещаются и не меняют структуру в зависимости от погодных условий и не имеют низкой несущей способности.
Ил
Иловая почва состоит из более мелких частиц, поэтому она способна дольше удерживать воду.
Однако из-за своей склонности удерживать влагу почва холодная и плохо дренируется. Это заставляет илистую почву расширяться, оказывая давление на фундамент и ослабляя его, что делает его не идеальным для поддержки фундамента.
Песок и гравий
При уплотнении с гравием и другими материалами песок не удерживает воду. Следовательно, это не вызовет смещения каких-либо структур над ним. Песок и гравий имеют самые крупные частицы различных типов почвы, поэтому они не удерживают влагу, но легко дренируются. Когда почва и песок уплотнены и влажны, они довольно хорошо держатся вместе. Кроме того, если они уплотнены, они создают хорошую почву для поддержки фундамента из-за их неудерживающих воду свойств. Однако во влажном состоянии частицы теряют свое трение и могут быть смыты, что может привести к образованию зазоров под фундаментом и вызвать проблемы с оседанием в будущем. К счастью, качественные винтовые опоры являются эффективным решением для фундаментов, построенных на песке и поддерживаемых им.
Горная порода
Существуют разновидности горных пород, такие как известняк, коренная порода и песчаник — все они обладают исключительно высокой несущей способностью, что делает их подходящим типом грунта для поддержки жилых или коммерческих зданий. Крайне важно, чтобы поверхность камня была ровной, прежде чем строить фундамент, в противном случае фундамент необходимо закрепить на месте с помощью анкеров.
Суглинок
Когда речь идет об идеальном типе грунта для фундамента, лучшим вариантом может быть суглинок. Как правило, суглинок представляет собой смесь глины, ила и песка. Суглинок темного цвета, мягкий, сухой и рассыпчатый на ощупь. Суглинок отлично подходит для поддержки фундаментов благодаря своим равномерно сбалансированным свойствам, особенно тому, как он равномерно справляется с влагой и, как правило, не расширяется или не сжимается настолько, чтобы вызвать повреждение. Суглинок является хорошей почвой для поддержки фундамента и здания, если на поверхность не попадают разные почвы.
Как видите, существует множество типов грунтов, некоторые из которых создают больше проблем, чем другие, когда дело доходит до фундамента. Однако то, что вы имеете дело с типом грунта, который не обеспечивает наилучшей поддержки для фундамента, не означает, что это невозможно сделать.
Компания Magnum Piering производит высококачественные стальные сваи и расходные материалы для глубоких фундаментов и ремонта фундаментов. Когда вы используете наши продукты, вы не только получаете качественные материалы для работы, но и получаете поддержку команды, которая предлагает геотехническую и инженерную поддержку для фундаментных работ — мы даже можем отправить представителя на место, чтобы помочь с установкой продукта! Наши инженеры являются экспертами в установке и проектировании винтовых свай, и они готовы обеспечить максимально гладкий процесс установки.
Чтобы узнать больше о наших продуктах для установки стальных свай и простенков или наших услугах по установке на месте, свяжитесь с Magnum Piering сегодня!
Различные грунты и их влияние на фундамент
Автор:Веб-администратор
Пример здоровой почвы. Источник . (КК).
У каждого дома есть фундамент, и каждый фундамент должен быть построен эффективно, безопасно и правильно, чтобы он прослужил долго. Материалы, из которых состоит строительный блок, и процесс его строительства одинаково важны; однако одна вещь, которую часто упускают из виду, — это поддерживающая их почва, потому что даже фундаменты нуждаются в прочном основании. Каждый тип грунта имеет разные свойства, которые по-разному влияют на фундамент. Как правило, чем больше в ней камней и уплотненного песка/гравия, тем стабильнее будет почва.
Диаграмма, показывающая различные уровни почвы.
Типы почв
- Торф – Торфяная почва обычно темно-коричневого или черного цвета и легко сжимаема из-за большого количества воды, которое она может удерживать. Однако летом он становится чрезвычайно сухим и даже может быть пожароопасным. Это очень плохая почва и не идеальна для поддержки, так как фундаменты наиболее устойчивы на почве, которая не сдвигается и не меняет структуру.
- Глина – Глина состоит из мельчайших частиц, поэтому она хорошо удерживает воду, но из-за своей плотной хватки воды она сильно расширяется во влажном состоянии и значительно сжимается при высыхании. Когда глина влажная, она очень податлива, ее легко перемещать и манипулировать. Эти экстремальные изменения оказывают сильное давление на фундамент, заставляя его двигаться вверх и вниз и, в конечном итоге, трескаться, делая глину плохой почвой для поддержки.
- Ил – Илистая почва может быть гладкой на ощупь и дольше удерживать воду благодаря более мелким частицам. Однако из-за своей склонности удерживать влагу он холодный и плохо пропускает воду. Это заставляет илистую почву расширяться, давить на фундамент и ослаблять его, что делает его не идеальным для поддержки.
- Песок/гравий – Песок/гравий содержит самые крупные частицы различных типов почвы. Он сухой и шероховатый на ощупь и не удерживает влагу из-за больших отверстий, но легко дренируется. В уплотненном и влажном состоянии он довольно хорошо скрепляется, а в уплотненном виде из него получаются хорошие почвы для поддержки фундамента из-за их неудерживающих воду свойств. Однако во влажном состоянии частицы теряют трение и могут быть смыты, в результате чего под фундаментом могут образоваться щели.
- Суглинок . Суглинок является идеальным типом почвы: обычно это сочетание песка, ила и глины. Он темного цвета и мягкий, сухой и рассыпчатый на ощупь. Суглинок отлично подходит для поддержки фундаментов из-за его равномерно сбалансированных свойств, особенно того, как он поддерживает сбалансированный расход воды. Суглинок — хорошая почва для поддержки фундамента, если на поверхность не попадут разные почвы.
- Горная порода – Коренные породы, известняк, песчаник, сланец и твердый мел обладают высокой несущей способностью.
Однако летом он становится чрезвычайно сухим и даже может быть пожароопасным. Это очень плохая почва и не идеальна для поддержки, так как фундаменты наиболее устойчивы на почве, которая не сдвигается и не меняет структуру.
