Грунты основания: Грунтовое основание полов

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.

Основные типы грунтов в строительстве и их особенности

Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Однако существует несколько способов улучшить физические характеристики грунтов и сделать их пригодными для закладки фундамента. Можно также грунт купить с доставкой. О видах грунтов и их классификации вы сможете прочесть на этой странице.

Выбрать оптимальный тип фундамента невозможно, не имея данных о грунтах, расположенных на участке, и их свойствах. Безграмотно сделанный фундамент в конечном итоге может привести к разрушению всего строения. Связь здесь прямая: чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение.

В зависимости от места расположения земельного участка основанием для вашего дома будет служить один из верхних слоев земли: скальная порода или грунт. Говоря о фундаменте и типе грунта, скальные породы, используемые в качестве основания, также можно считать грунтом.

Основание строения может быть как естественным, так и искусственным. Естественным основанием может служить грунт, залегающий под фундаментом дома, имеющий в своем природном состоянии достаточно хорошую несущую способность для обеспечения устойчивости здания и допустимую по величине и равномерности осадку. Такие характеристики физических свойств грунтов встречаются крайне редко, поэтому требуется дополнительное укрепление почвы, то есть создание искусственного основания.

Классификация основных видов грунтов для строительства фундамента

Основные виды грунтов — это скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и торфяники.

Скальные грунты являются наиболее надежным основанием для строения. Они представляют собой изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Поэтому такие типы и виды прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Дом на таком грунте можно возводить непосредственно на поверхности, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Крупнообломочные грунты не имеют цельной структуры и содержат прожилины гравия, обломки кристаллических и осадочных пород. В состав этих грунтов входит (по весу) более 50 % частиц с размерами более 2 мм. Основные свойства таких видов грунтов заключаются в слабом сжимании и низкой разламываемости.

В зависимости от крупности частиц крупнообломочные типы грунтов подразделяются на: валунные или глыбовые (вес частиц крупнее 200 мм — более 50 %), галечниковые или щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм — более 50 %) и гравейные (вес частиц крупнее 2 мм — более 50 %).

По степени влажности крупнообломочные виды грунтов для фундамента подразделяются на: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

Опорой для дома, построенного на таком грунте, может служить фундамент с заглублением не более полуметра.

Один из основных типов грунтов – песчаный — содержит (по весу) менее 50 % частиц крупнее 2 мм. Особенность этого типа грунта – сыпучесть и отсутствие пластичности. Увлажняясь, они могут сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и незначительно промерзают.

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

В зависимости от крупности частиц песчаные виды грунта для строительства подразделяются на: песок гравелистый (вес частиц крупнее 2 мм — более 25 %), песок крупный (вес частиц крупнее 0,5 мм — более 50 %), песок средней крупности (вес частиц крупнее 0,25 мм — более 50 %), песок мелкий (вес частиц крупнее 0,1 мм — более 75 %) и песок пылеватый (вес частиц крупнее 0,1 мм — менее 75 %).

Наличие в грунте пылеватых частиц ухудшает его строительные качества и снижает его несущую способность. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может воспринять. Кроме того, пески гравелистые, крупные и средней крупности имеют значительную водонепроницаемость и поэтому при замерзании не вспучиваются. В таких грунтах допускается закладка фундамента на глубине до 1 м.

Неблагоприятный тип грунта для фундамента

Глинистые грунты наиболее неблагоприятны для закладки фундамента: они могут сжиматься при высыхании, размываться при паводках, а при замерзании вспучиваться. Эти свойства обусловлены тем, что глинистые грунты состоят из мельчайших частиц, имеющих в основном чешуйчатую форму, и большого количества тонких капилляров. Через них вода заполняет все поры глины и обволакивает частицы грунта. Созданное взаимное притяжение обеспечивает вязкость глинистого грунта. Поскольку поры глины в большинстве случаев заполнены водой, то при ее промерзании объем увеличивается и начинается процесс набухания (пучения). В зависимости от величины относительного набухания без нагрузки глинистые грунты подразделяются на: сильно-набухающие (коэффициент — более 1.2), средненабухающие (от 0,08 до 1,2) и слабонабухающие (менее 0,08).

Таким образом, несущая способность этой разновидности грунта во многом зависит от его влажности. В пластичном и разжиженном состоянии она очень мала, в то время как сухая глина способна выдерживать значительную нагрузку. Поэтому, если такая земля находится во влажном климате, то необходимо закладывать фундамент в расчете на глубину промерзания грунта.

К глинистым основам часто относят суглинки. По физическим свойствам эти грунты они занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. В зависимости от содержания глины выделяют сами суглинки (содержание глины от 10 до 30 %) и супесь (содержание глины от 3 до 10 %).

Супеси, сильно разжиженные водой, становятся настолько подвижными, что текут подобно жидкости и поэтому носят название «плывуны». Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны малопригодны для использования в качестве оснований.

В состав торфяников входит большое количество растительных осадков. По их относительному содержанию различают: слабозаторфованные (относительное содержание растительных осадков — менее 0,25), среднезаторфованные (от 0,25 до 0,4), сильнозаторфованые (от 0,4 до 0,6) и торфы (свыше 0,6). Торфяники, как правило, сильно увлажнены и отличаются значительной неравномерной сжимаемостью. Они практически не пригодны для создания надежной опоры. В ходе строительства они заменяются на более эффективные (например, на песчаные).

Какие виды воды находятся в грунте

Кроме неравномерной сжимаемости грунта у фундамента есть еще несколько «врагов» — вода и мороз. Основные виды вод в грунтах, какие находятся в грунте и представляют опасность для опоры вашего будущего дома, — это почвенные и грунтовые.

Почвенные воды — это влага, выпавшая в виде осадков, образовавшаяся в результате таяния снегов или являющаяся компонентой болотных и илистых почв. Грунтовые воды залегают в грунте постоянно. Именно они оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунта и снижают несущую способность основания.

Грунтовые воды существуют практически повсеместно, только в разных местах на разной глубине. Если они находятся очень глубоко и даже в период таяния снегов не поднимаются на поверхность, то в доме, расположенном на таком участке, можно даже оборудовать подвал, не беспокоясь, что весной он будет затоплен. Но если этот вид вод в грунтах залегает близко к поверхности земли, то фундамент потребует обустройства надежной гидроизоляции, а от подвала лучше отказаться.

В холодный период года некоторые виды грунта начинают увеличиваться в объеме, вздуваться, пучиться. Этот процесс обусловлен тем, что вода, которую грунт удерживает в своих порах, превращаясь в лед, занимает больший объем. Причем, вследствие капиллярного эффекта, из нижних слоев грунта она поднимается в зону промерзания.

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения вашего участка. Оптимальными для будущего фундамента считаются условия, когда глубина промерзания грунта меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод. Ведь когда холод достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание грунта. Впрочем, если бы этот процесс шея равномерно, то особой проблемы не возникало бы: зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. Однако вспучивание практически никогда не бывает равномерным, что приводит к перекосу фундамента, перераспределению нагрузок в нем и во всем строении. В результате могут появиться трещины, как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Согласно положениям СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» к пучинистым относятся все находящиеся во влажном состоянии глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, а также крупнообломочные грунты, имеющие фрагменты с пылевато-глинистые заполнением. В сухом же состоянии перечисленные грунты отнесены к практически непучинистым. Поэтому при повышенной влажности грунта фундамент дома рекомендуется закладывать не выше глубины промерзания. Кроме того, необходимо учитывать, что глубина промерзания влажных грунтов у фундамента зависит от основного теплового режима дома. Так, например, эта глубина под отапливаемым зданием уменьшается на 30—50 % от нормативно-расчетного показателя. В ходе геологических изысканий были получены характеристики грунта вашего участка. Неплохо, если фундамент будет опираться на крупнообломочный грунт природного происхождения. Не следует волноваться и в том случае, если на вашем участке преимущественно однородные песчаные грунты, состоящие из крупнозернистого песка. Правильно рассчитанный и заложенный фундамент даст равномерную осадку и в дальнейшем, как правило, не будет перекашиваться, и испытывать от грунта сильных нагрузок

Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов

Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.

Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.

Хороший результат дает искусственно созданное для фундамента песчаное основание, так называемая песчаная подушка. Ее часто устраивают под ленточный фундамент при строительстве загородных домов без подвала. Толщина «подушки» может достигать половины всей высоты фундамента, а так как песок дешевле, чем бетон и арматура, это дает неплохую экономию финансов. Да и сама процедура весьма проста: средне- или крупнозернистый песок засыпают в траншею или котлован слоями по 150—200 мм, тщательно утрамбовывают и каждый слой проливают водой.

Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.

В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.

Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.

различных грунтов и их влияние на фундамент

31 августа 2015 г.

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. Они очень прочны и хороши для поддержки фундаментов из-за их стабильности и глубины. Пока камень ровный, фундамент будет хорошо поддерживаться.

6 Почвы и их влияние на фундамент

Знайте свои почвы, чтобы ваш дом был стабильным

Получите предложения от трех профессионалов!

Введите почтовый индекс ниже и найдите лучших профессионалов рядом с вами.

Дом, которым вы дорожите, стоит на земле, но не вся земля одинакова. Некоторые почвы достаточно прочны, чтобы выдержать небоскреб, а другие не могут выдержать даже вес человека.

Вот несколько наиболее распространенных типов грунта и их влияние на фундамент дома.

1. Глинистая почва

Глина представляет собой расширяющуюся почву. Под воздействием влаги глина может сильно расширяться, но при высыхании значительно сжимается. Засуха значительно влияет на фундамент дома , если дом стоит на глине.

Эти экстремальные изменения могут привести к смещению и растрескиванию фундамента, что делает глину менее привлекательной почвой для фундамента.

Лучший фундамент для глинистого грунта

Фундамент из буронабивных свай: Более глубокая установка анкеров повысит устойчивость.

Плитный фундамент: Он может противостоять склонности глинистого грунта к усадке или расширению.

2. Песок и гравий Почва

Песок, содержащий гравий, имеет крупные частицы, которые легко дренируются. При смешивании с гравием и другими материалами песок не удерживает воду. Это означает, что меньше риск того, что здание сдвинется с места. Уплотненный песок и гравий обеспечивают еще большую стабильность и являются отличным вариантом для строительства фундамента.

Лучшее основание для песчано-гравийной почвы

Компактная смесь: Смесь песка и гравия должна быть правильно утрамбована перед заливкой фундамента.

Спиралевидные опоры: Хотя песок не удерживает воду, он может терять свою фракцию и сдвигаться, когда через него проходит вода, оставляя зазоры под фундаментом. В этих случаях винтовые сваи (также известные как винтовые анкеры) создают подходящее основание для песчаной почвы.

3. Горная порода

Существует множество типов горных пород, таких как коренная порода, песчаник и известняк.

Скальный грунт является превосходным основанием благодаря своей стабильности, высокой несущей способности и устойчивости к повреждениям водой. Идеально подходит для поддержки жилых или коммерческих зданий.

Лучшее основание для скального грунта

При условии, что скала ровная, а основание хорошо закреплено. Наиболее подходящими фундаментами для скального грунта являются:

Ленточный фундамент
Плитный фундамент
Сплошной фундамент

4. Суглинок

Суглинок содержит песок, ил и некоторое количество глины. Суглинок темного цвета, мягкий, сухой, на ощупь рассыпчатый.

Суглинок обычно не сдвигается, не расширяется и не сжимается. Он очень хорошо справляется с присутствием воды. Он сочетает в себе лучшие качества, что делает его идеальным для поддержки фундамента.

Лучший фундамент для суглинистой почвы

Изолированные кулачковые фундаменты идеально подходят для суглинистой почвы, в зависимости от глубины залегания грунтовых вод.

5. Торф Почва

Торф обычно темно-коричневого или черного цвета, часто встречается на болотах и водно-болотных угодьях. Он состоит из разлагающихся или органических веществ.

Торф может быть худшей почвой для строительства. Он легко сжимается и может поглощать много воды, но также легко высыхает, что приводит к его смещению и перемещению, что ставит под угрозу устойчивость фундамента.

Лучшее основание для торфяного грунта

Замена грунта : В некоторых случаях, когда слой торфа неглубокий, его можно удалить и заменить искусственным наполнителем, чтобы построить более прочный грунт и избежать токсичных газов во время разложения.

Бетонные сваи: Подушки и балочные фундаменты удлиняются до твердого слоя почвы внизу.

Плотный фундамент: Если нет прочного основания, плотный фундамент будет поддерживать конструкцию за пределами торфяной почвы.

6. Иловая почва

Иловая почва является плохой почвой для строительства фундамента из-за ее плохой водоотводящей способности. Это приводит к смещению и расширению ила, который не обеспечивает зданию никакой поддержки и подвергает его повторяющимся долговременным нагрузкам, вызывая структурные повреждения или разрушения.

Лучший фундамент для илистого грунта

Бетонные опоры могут опускаться в твердую землю под илом, чтобы поддерживать здание без ущерба для целостности конструкции.

Почему важно учитывать тип грунта перед строительством

Фото: Lev/ adobe stock

Прочность и устойчивость грунта зависят от его физических свойств. Важно получить отчет о грунте, который поможет лучше рассчитать несущую способность грунта.

Грунты основания: Грунтовое основание полов — База знаний ТЕХНОНИКОЛЬ