Классы грунтов в строительстве: Классификация грунтов по группам в строительстве: таблица

Виды грунтов в строительстве – классификация и описание

В категорию строительных грунтов можно отнести большинство нерудных материалов. Они занимают важное место в процессе проектировки зданий и дорог, придомовых территорий и площадок разного назначения. Из грунтов изготавливают бетон, асфальт, с их помощью моделируют рельеф. Чтобы правильно оценить, выбрать и применить грунт, нужно знать его основные виды.

  • Виды грунтов в строительстве

  • Природные грунты в строительстве

  • Скальные строительные грунты

  • Дисперсные грунты

  • Мерзлые грунты

  • Техногенные грунты в строительстве

  • Измененные в условиях естественного залегания грунты

  • Измененные после перемещения грунты

  • Антропогенные грунты

Условно все строительные грунты можно разделить на 2 большие группы:

  • Природные
  • Техногенные

В этой статье мы познакомим вас с классификацией строительных грунтов, приведенной в ГОСТ 25100-2020. Вы узнаете, чем отличаются природные и техногенные грунты, как они применяются.

Природные грунты в строительстве

Природные строительные грунты – это горные породы на разной стадии разрушения (выветривания). В них может присутствовать незначительное количество органики, но она является нежелательным компонентом.

Природные грунты разделяются на 3 основных класса:

  • Скальные
  • Дисперсные
  • Мерзлые

Дальше мы опишем каждый класс.

Скальные строительные грунты

Скальный грунт состоит из прочной горной породы. Частицы скреплены между собой жесткими химическими связями.

В зависимости от их типа, грунты разделяют на 2 подкласса:

  • Кристаллизационные
    Химические элементы в породе образуют кристаллические решетки. Такие связи очень прочные, но при разрушении не восстанавливаются. Со временем в скальных грунтах возникают трещины. При дальнейшем разрушении они превращаются в дисперсные.
  • Цементационные
    Отдельные частицы скреплены цементирующими веществами – оксидами железа и кремния, кальцитом, гипсом и другими солями. Связи возникают в результате затвердевания водных растворов и коллоидов. Они менее прочные, чем кристаллические. При разрушении они могут частично восстанавливаться.

Подкласс кристаллизационных грунтов включает 2 типа:

  1. Магматические
    Происходят эти грунты из застывшей магмы или лавы. Они образовались в период формирования земной коры или в результате вулканической деятельности. При охлаждении в лаве и магме возникают прочные кристаллические связи. В результате получается твердый материал, способный выдерживать большие нагрузки.
    К магматическим грунтам относятся гранит, базальт, габбро, диабаз, порфиты и порфириты, кварц, плагиоклазы.
  2. Метаморфические
    Грунты образовались вследствие перекристаллизации осадочных и магматических пород на большой глубине. Под воздействием температуры, давления и сдвигов коры в грунтах возникли новые молекулярные связи и кристаллические решетки. По прочности они уступают большинству магматических пород, но превосходят осадочные.
    К метаморфическим грунтам относится мрамор, амфиболит, серпентинит, сланцы, гнейсы, роговик, кварцит.

Цементационные грунты делятся на:

  1. Вулканогенно-осадочные
    Они образовались при уплотнении вулканического пепла и песка, мелких выветренных частиц лавы. В состав часто входят породы терригенного происхождения – глина, галька, гравий.
    К вулканическим осадочным породам относятся туфы, туффиты, кластолавы, кластиты, туфогравелиты, туфопесчаники.
  2. Осадочные
    Грунты этого типа образовались на поверхности земной коры после уплотнения выветренных горных пород. Между отдельными частицами возникли новые цементационные связи, и дисперсный грунт превратился в твердую сплошную горную породу. По прочности эти материалы уступают магматическим и метаморфическим, легко разрушаются.
    К осадочным относятся гравелиты, песчаники, конгломераты, аргиллиты, известняки, мергели, доломиты, гипс.

Применение скальных грунтов в строительстве

Скальные грунты, или скала – это одно из лучших оснований для зданий и дорог. Они способны выдержать большие нагрузки, не проседают, не набухают и не пучинятся. Трещиноватые массивы легко укрепить цементом или силикатами. Исключение составляют лишь некоторые осадочные грунты (мергели, доломиты, гипсы). Они набухают при увлажнении, размываются из-за наличия растворимых солей.

Скальные породы используют для производства строительных материалов – щебня, отсева, песчано-щебеночной смеси. Грунты применяются для укрепления оснований фундаментов, создания насыпей, засыпки грунтовых дорог, рекультивации. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье Применение скального грунта.

Дисперсные грунты

Дисперсные грунты состоят из отдельных частиц разного размера, слабо связанными между собой. Они скрепляются за счет механического трения, молекул воды, притягиваются силой электромагнитных полей. Такие связи называют механическими (трение), физическими (электромагнитные поля), физико-химическими (взаимодействие молекул воды и солей в растворах и коллоидах).

Дисперсные грунты разделяются на 2 подкласса:

  • Несвязные
    Такие грунты еще называют сыпучими. Зерна в них взаимодействуют между собой только за счет механического трения. Электромагнитные силы притяжения почти не действуют, а связи через молекулы воды очень слабые. Пластические свойства в несвязных грунтах отсутствуют. Даже в увлажненном состоянии они не держат форму, не растягиваются.
  • Связные
    В таких грунтах между частицами возникают электромагнитные и слабые молекулярные связи. Играет роль капиллярная вода, которая выступает как скрепляющее вещество. В результате массив способен выдерживать небольшие нагрузки и растяжения.
    К связным относятся глинистые грунты.

По размеру частиц несвязные грунты разделяют на:

  • Крупнообломочные (более 50% зерен имеют диаметр свыше 2 мм; в эту группы входят галька, гравий, дресва)
  • Пески (более 50% частиц тут с диаметром до 2 мм)

Дисперсные грунты образуются двумя путями – в результате осаждения мелких частиц породы или вследствие выветривания горных пород (скальных грунтов). В первом случае накопление может идти на дне водоемов, в долинах (наносится ветром). Во втором скальная порода постепенно выветривается или размывается водой. На ее месте образуется массив из несвязных частиц разного размера.

Применение дисперсных грунтов в строительстве

Дисперсные грунты распространены гораздо больше, чем скальные. В большинстве случаев именно они служат основанием зданий и дорог. При этом необходимо учитывать, что несвязный подкласс гораздо больше склонен к проседанию и сдвигам под нагрузками. Связные глинистые грунты служат надежным основанием, если они не набухают и не пучинятся.

Дисперсные грунты часто используются для отсыпки дорог и площадок, засыпки котлованов и ям, рекультивации, выравнивания рельефа. Они являются исходным материалом для производства гравия и песчано-гравийной смеси. Необработанный карьерный песок – один из самых популярных и недорогих строительных материалов. Больше на эту тему вы можете узнать в статьях о применении глины, песка, суглинка, супеси, дресвы.

Мерзлые грунты

Мерзлыми называют грунты с отрицательной температурой и видимыми включениями льда. В таких массивах возникают криогенные (ледяные связи). Чаще всего они располагаются в верхних слоях земной коры (на глубине от 0,5 до 3 м). Лишь в некоторых климатических зонах слой мерзлой земли толще. Грунты после замерзания становятся прочнее, но имеют ряд недостатков. При оттаивании они начинают проседать, а при повторном понижении температуры пучиниться.

По времени своего существования мерзлые грунты разделяют на:

  • Сезонно-мерзлые
    Возникают в умеренной и частично северной климатической зоне в зимний период. При потеплении они оттаивают.
  • Вечномерзлые
    Оттаивание таких грунтов не происходит в течение трех и более лет.

По структуре разделяются на 3 подкласса:

  • Скальные мерзлые
    Они состоят из скальных пород с отрицательной температурой. Льда в массиве нет или его количество незначительное.
  • Дисперсные мерзлые
    Состоят такие грунты из дисперсных частиц, связанных между собой кристаллами льда.
  • Ледяные
    Они на 90% состоят из льда. Примеси горных пород или дисперсного грунта составляют менее 10%. Яркий представитель подкласса – ледники.

Практическое значение мерзлых грунтов невелико. Их свойства изучают для того, чтобы планировать строительство. При закладке фундамента обязательно учитывают глубину промерзания и степень пучинистости мерзлого грунта. Это позволяет избежать деформаций и разрушения оснований, зданий и других объектов.

Техногенные грунты в строительстве

Техногенными называют природные грунты, измененные в результате деятельности человека. Изменения могут быть целенаправленными или нет. В первом случае свойства грунтов улучшаются, во втором – меняются без приобретения положительных характеристик или ухудшаются. Примером целенаправленного создания техногенного грунта может служить укрепление основания под фундаментом, нецеленаправленного – образование солончаков в результате ошибок мелиорации.

Существует много классификаций этих материалов. Мы будем ориентироваться на типизацию, представленную в ГОСТ 25100-2020, добавив некоторые практические характеристики.

По принципу создания техногенные грунты делятся на 3 подтипа:

  • Измененные в условиях естественного залегания
  • Измененные после перемещения
  • Антропогенные

Дальше мы детальнее расскажем о каждом подтипе.

Измененные в условиях естественного залегания грунты

Этот тип грунтов изменяется человеком без выемки и переноса на другое место. Для улучшения качества его уплотняют и укрепляют, в некоторых случаях, наоборот, разрыхляют.

Техногенное изменение грунтов в месте их залегания происходит вследствие таких процессов:

  • Уплотнения с помощью высоких и низких температур
  • Уплотнения механической или вибрационной нагрузкой
  • Уплотнения с помощью воды
  • Уплотнения инъекциями цемента или силикатов
  • Разуплотнения нагрузкой (например, зданием)
  • Разуплотнения взрывом (так получают вскрышной грунт из скальных или связных дисперсных пород)
  • Загрязнения солями или нефтепродуктами, химическими веществами

Обрабатываться могут как скальные, так и дисперсные грунты. Если несвязный дисперсный грунт уплотняется с помощью цемента или силикатов, то он переходит в категорию техногенного скального с цементационными связями.

В строительной практике чаще всего на месте изменяются грунты, которые служат основанием зданий или дорожного полотна. Для этого их уплотняют и укрепляют разными способами. Разуплотнение взрывом проводят при разработке карьеров или перед началом строительства на массивах со скалой.

Измененные после перемещения грунты

Большинство грунтов поддаются изменениям после выемки в месте залегания и перемещения. Они измельчаются, сортируются, очищаются от примесей, смешиваются в разных пропорциях. Таким образом получают большинство нерудных строительных материалов.

К измененным после перемещения грунтам относятся:

  • Обогащенный песок
  • Песчано-гравийная смесь (ПГС)
  • Песчано-галечная смесь
  • Обогащенный гравий
  • Обогащенная галька
  • Щебень
  • Отсев
  • Песчано-щебеночная смесь (ПЩС)

Эти материалы широко применяются в строительстве. Из них изготавливают бетон и асфальтобетон, используют для отсыпки фундаментов, засыпки площадок. Они востребованы в дорожных работах – для подушек под полотном, засыпки грунтовок. Подробнее об их свойствах и способах применения вы можете прочитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

К перемещенным и измененным относятся грунты насыпей, дамб. Их часто завозят из других участков, после чего укрепляют и уплотняют. В эту же группу входят отвалы, полученные после добычи полезных ископаемых. Такие грунты негативно влияют на экологию. Они сильно изменяют рельеф, загрязняют внешнюю среду тяжелыми металлами и другими токсическими веществами.

Антропогенные грунты

Антропогенными называют грунты частично или полностью созданные человеком.

Их разделяют на 2 группы:

  • Культурные слои
    Это природные грунты с остатками предметов, созданных людьми. Чаще всего такие слои изучает археология. Но к этому типу можно также отнести строительный грунт (сильно загрязненный стройматериалами), земли на территории населенных пунктов.
  • Полностью созданные человеком
    Это промышленные и коммунальные отходы. Группа включает материалы свалок, металлургический шлак, каменноугольную золу, остатки строительных материалов (битый кирпич, бетон, неиспользованная песчано-цементная смесь) и другие.

Антропогенные грунты редко используются в строительстве. Из шлаков иногда делают низкокачественный бетон, используют их для укрепления грунта и обустройства оснований дорог. Для таких целей также подходит битый кирпич, вторичный бетон. Строительным грунтом засыпают карьеры, канавы, проводят рекультивацию.

Перед началом любого строительства важно определить вид грунта на участке. Это можно сделать самостоятельно, но лучше нанять специалиста. Свойства грунтов важно знать при покупке, чтобы правильно выбрать и применить материал.

    Грунты, их строительные свойства, классификация по трудности разработки

    Земляные работы

    Грунт представляет собой естественную среду, в которой размещается подземная часть зданий и сооружений.

    Грунтами в строительстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры и представляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы.

    Виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты.

    При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки.

    В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

    — пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

    — возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

    — целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

    Песчаные грунты — сыпучие в сухом состоянии, не обладают свойством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свободное пространство между частицами заполнено воздухом).

    Глинистые грунты — связные и обладающие свойством пластичности. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему глинистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влажном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличением влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

    Суглинок имеет свойства глины, супесь — песка, но в значительно меньшей степени.

    В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

     

    Гранулометрический состав грунта.

    В зависимости от среднего размера частиц, мм, составляющих грунт, их подразделяют на:

    —                глинистые -< 0,005;

    —                пылеватые-0,005…0,05;

    —                пески-0,03…3;

    —                гравий-3…40;

    —                галька, щебень- 40… 200;

    —                камни, валуны -> 200

     

    Пески, в свою очередь, подразделяют на:

    —                мелкий — более 50% объема составляют частицы размером 0,1…0,25 мм;

    —                средний — то же, частицы 0,25 …0,5;

    —                крупный — 0,5…3 мм.

     

    Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц. Грунты, в зависимости от содержания в их объеме глинистых частиц подразделяются:

    —                пески — < 3%;

    —                супеси -3…10%;

    —                суглинки — 10…30%;

    —                песчаные глины — 30. ..60%;

    —                тяжелые глины — > 60%.

     

    Влажность грунта характеризуют степенью насыщения грунта водой и определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта. В зависимости от влажности, грунты подразделяют на:

    —                маловлажные (до 5%),

    —                влажные (до 30%),

    —                насыщенные водой (> 30%).

    Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой.

     

    Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунтовых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грунтов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грунтов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффициентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтрации воды между ними и наоборот.

    Коэффициенты фильтрации для различных грунтов, м/сут:

    —                глина — 0;

    —                суглинок — < 0,05;

    —                мелкозернистый песок — 1. ..5; гравий — 50… 150.

    Плотность грунта — это масса 1 м3 грунта в естественном состоянии, т. е. в плотном теле. От плотности и силы сцепления частиц грунта между собой зависит производительность строительных машин. Плотность различных видов грунта изменяется в значительных пределах. Так, плотность илистых грунтов в среднем составляет 0,6 т/м3, песчаных грунтов — 1,6… 1,7 т/м3, скальных грунтов — 2,6…3,3 т/м3.

     

    Сцепление грунта характеризуют начальным сопротивлением сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепления для песчаных грунтов составляет 0,03…0,05 МПа, для глинистых -0,05…0,3 МПа.

     

    Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине различают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Увеличение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для различных грунтов и называется первоначальным разрыхлением. Со временем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от вышележащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механического воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхления грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления

    Для ускорения уплотнения грунтов, отсыпанных в насыпь, применяют искусственное уплотнение катками, трамбованием, вибрацией, а для песчаных грунтов удобнее активный пролив водой.

     

    Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша механизма или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

     

    Классификация грунтов по трудности их разработки (удельное сопротивление резанию). Классификация приводится в ЕНиР 2-1-1 «Земляные работы». Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно-транспортных машин, которые применяют для разработки грунтов. Для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяют на 6 групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на 2 группы, для бульдозеров и грейдеров — на 3 группы.

    Для разработки грунта вручную принято 7 групп, а именно: песок, супесок, суглинок, глина, лесс — группы 1…4; крупнообломочные грунты — группа 5; скальные грунты — группы 6 и 7.

    Грунты 1…4 групп легко разрабатываются ручным и механизированным способами, последующие группы — грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом.

     

    Крутизна откосов. По условиям техники безопасности рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без их крепления допускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений:

    —                в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах — 1 м;

    —                в супесях — 1,25 м;

    —                в суглинках и глинах — 1,5 м;

    —                в особо плотных нескальных грунтах — 2,0 м.

    Допускается рытье траншей глубиной до 3 м без креплений в особо плотных нескальных породах при условии, что они будут разрабатываться с помощью механизмов и без спуска рабочих в эти траншеи.

    При глубине больше указанной котлованы и траншеи разрабатывают с откосами или с креплением стенок

    Допустимая крутизна откосов в грунтах естественной влажности из условий безопасного производства работ зависит от глубины разрабатываемой выемки или высоты насыпи и принимается по таблице

     

    Допустимая крутизна откосов

     









    Грунты

    Крутизна откосов при глубине выемки, м

     

     

    до 1,5

    от 1,5 до 3

    от 3 до 5

    Насыпной, естественной влажности

    1: 0,25

    1:1

    1: 1,25

    Песчаный и гравелистый влажный

    1:0,5

    1:1

    1:1

    Супесь

    1:0,25

    1: 0,67

    1: 0,85

    Суглинок

    1:0

    1:0,5

    1:0,75

    Глина

    1:0

    1: 0,25

    1:0,5

    Лессовый грунт сухой

    1:0

    1:0,5

    1:0,5

     

    Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяющими факторами которого являются угол внутреннего трения грунта, силы внутреннего сцепления и давление вышележащих слоев грунта

    Классификация почв | Стенограмма | Управление по охране труда и здоровья

    Классификация почв | Стенограмма

    В США более 800 строителей ежегодно погибают на работе. Одним из самых опасных видов строительных работ является рытье траншей, от которого ежегодно погибает 40 строителей. Рабочие могут погибнуть или получить серьезную травму в течение нескольких минут после того, как попадут в обвал траншеи. Но эти смерти можно предотвратить.

    В видеоролике, который вы сейчас увидите, показан один из этапов классификации почвы, которому должны следовать работодатели, чтобы можно было безопасно выполнять земляные работы. Это видео не предназначено для использования в качестве полноценного образовательного пособия, а предназначено в качестве введения для людей, которые хотят узнать больше. Работодатели обязаны обеспечить безопасное рабочее место и необходимые средства защиты. Вы узнаете, как правильная информация о строительной площадке может помочь спасти жизни.

    Каждый сотрудник, который входит в траншею, должен быть защищен от обвалов с помощью защитной системы, если выемка составляет 5 футов или более в глубину, если только она не вырыта в устойчивой скале. Система поддержки не требуется, если траншея имеет глубину менее 5 футов и осмотр грунта компетентным лицом не дает признаков возможного обвала.

    Один кубический ярд земли может весить столько же, сколько автомобиль, 3000 фунтов, и бывает разных видов. Некоторые типы почвы стабильны, а некоторые нет. При рытье траншеи важно знать тип почвы, с которой вы работаете, чтобы знать, как правильно сделать уклон, уступ или закрепить траншею. Это может помочь предотвратить обвал.

    OSHA требует, чтобы работодатели имели компетентное лицо для определения типа почвы. Компетентным лицом является тот, кто может определить условия, опасные для сотрудников, а также уполномочен устранять эти опасности. Все траншеи глубиной пять футов и более должны соответствовать правилам OSHA. В приложениях к стандарту OSHA на земляные работы показаны различные типы систем поддержки, которые можно использовать на максимальной глубине 20 футов. Любые раскопки глубже 20 футов должны использовать защитную систему, утвержденную профессиональным инженером.

    Для всех раскопок компетентное лицо должно проводить полное исследование каждый день или при изменении условий траншеи, чтобы выявить и устранить любые потенциальные опасности.

    В этом видео вы увидите, как проводится визуальный осмотр грунта строительной площадки. Вы также увидите, как проверить почву с помощью трех наиболее распространенных методов: теста на пластичность, теста на проникновение большого пальца и теста карманного пенетрометра. Для достижения наилучших результатов OSHA рекомендует, чтобы компетентное лицо использовало более одного из этих методов для проверки почвы. Знание типа почвы позволяет определить правильную защитную систему для обеспечения безопасности рабочих во время раскопок.

    Почва может быть связной или гранулированной. Связный грунт содержит мелкие частицы и достаточное количество глины, чтобы грунт прилипал к самому себе. Чем более связная почва, тем больше в ней глины и тем меньше вероятность обвала. Зернистые почвы состоят из крупных частиц, таких как песок или гравий. Этот тип почвы не будет прилипать к себе. Чем менее связная почва, тем более серьезные меры необходимы для предотвращения обвала. OSHA использует измерение, называемое «прочность на сжатие без ограничений», для классификации каждого типа почвы. Это количество давления, которое заставит почву разрушиться. Это значение обычно указывается в единицах тонн на квадратный фут.

    Почвы могут быть классифицированы как Тип A, Тип B или Тип C. Почва типа A является наиболее стабильной почвой для земляных работ. Тип C – наименее устойчивый грунт. Важно помнить, что траншея может быть прорыта более чем в одном типе почвы.

    Давайте рассмотрим каждый тип почвы. Грунт типа А является связным и имеет высокую прочность на сжатие без ограничений; 1,5 тонны на квадратный фут или больше. Примеры почвы типа А включают глину, илистую глину, песчаную глину и суглинок. Почва не может быть отнесена к типу А, если она трещиноватая, если она была ранее нарушена, если через нее просачивается вода или если она подвержена вибрации от таких источников, как интенсивное движение или сваебойные молоты.

    Почва типа B является связной и часто растрескивается или нарушается, с кусками, которые не слипаются, как и почва типа A. Грунт типа Б имеет среднюю прочность на неограниченное сжатие; от 0,5 до 1,5 тонны на квадратный фут. Примеры грунта типа B включают угловатый гравий, ил, илистый суглинок и почвы с трещинами или рядом с источниками вибрации, но в противном случае они могут относиться к типу A.

    Грунт типа C является наименее устойчивым типом грунта. К типу С относятся зернистые грунты, в которых частицы не слипаются, и связные грунты с низкой прочностью на неограниченное сжатие; 0,5 тонны на квадратный фут или меньше. Примеры почвы типа C включают гравий и песок. Поскольку почва с просачивающейся через нее водой не является стабильной, она также автоматически классифицируется как почва типа C, независимо от других ее характеристик.

    Перед проверкой грунта полезно провести визуальный осмотр строительной площадки. Это поможет определить, есть ли на участке факторы, снижающие прочность грунта. Вот некоторые наблюдения, которые следует сделать при предварительном визуальном осмотре почвы вокруг места раскопок: Во-первых, когда почва выкапывается, она выходит комками или гранулами? Комки означают, что почва связная.

    Имеются ли вблизи котлована источники вибрации? Имеются ли признаки ранее нарушенной почвы, например, инженерные коммуникации? Есть ли признаки просачивания воды через почву? Почва растрескалась? Признаки трещин включают отверстия, похожие на трещины, или куски почвы, которые осыпаются сбоку от вертикальной стены котлована. При соблюдении любого из этих условий почва не может быть отнесена к типу А.

    При проведении анализа почвы важно выбрать хороший образец почвы. Образцы почвы должны быть типичными для окружающего грунта в выемке, и по мере углубления выемки следует брать дополнительные образцы. Хотя стена раскопок является одним из мест для взятия проб, OSHA рекомендует брать большой комок из выкопанной кучи, если почва в куче свежая и не утрамбованная. Результаты испытаний могут измениться по мере высыхания почвы, поэтому для достижения наилучших результатов образцы следует брать и тестировать как можно скорее.

    Теперь давайте рассмотрим три основных типа тестов почвы. Тест на пластичность, который иногда называют карандашным тестом, используется для определения связности грунта. Этот тест проводится путем скручивания образца влажной почвы в нить толщиной в одну восьмую дюйма и длиной в два дюйма, напоминающую короткий тонкий карандаш. Если образец можно удерживать за один конец, не ломая его, он является связным.

    Вот пример того, как будут выглядеть результаты, если грунт является связным. Обратите внимание, как образец остается цельным. Теперь посмотрите, что происходит, когда почва не является связной. У почвы нет сил держаться вместе. Любой несвязный грунт автоматически классифицируется как тип C, хотя некоторые грунты типа C являются связными.

    Испытание на проникновение большим пальцем используется для быстрой оценки прочности на сжатие образца связного грунта. Чтобы выполнить тест на проникновение большого пальца, просто нажмите кончиком большого пальца на свежий комок почвы. Если образец почвы относится к типу А, ваш большой палец сделает углубление в почве только с большим усилием, как вы можете видеть здесь. Если образец почвы относится к типу B, ваш большой палец погрузится в почву до кончика ногтя большого пальца, точно так же. Если образец почвы относится к типу C, ваш большой палец полностью погрузится в комок почвы, как вы можете видеть здесь. Ваши результаты этого теста, вероятно, будут где-то посередине между этими результатами.

    Для более точного измерения можно использовать тест карманного пенетрометра. Прочность грунта на сжатие может быть определена числовым значением с помощью карманного пенетрометра. В этих результатах могут быть некоторые различия, поэтому рекомендуется провести этот тест на нескольких образцах почвы из одной и той же части раскопок, просто чтобы убедиться, что ваши результаты согласуются. Карманный пенетрометр работает так же, как манометр в шинах. Тонкий металлический поршень вдавливается в образец почвы, и пенетрометр регистрирует прочность почвы на сжатие. Убедитесь, что индикатор шкалы вставлен в корпус пенетрометра до тех пор, пока не будет отображаться только «нулевая» отметка. Для проведения теста вдавите поршень в почву, пока он не достигнет выгравированной линии. Затем просто снимите показания с индикатора весов. Важно понимать, что пенетрометр может давать ложные результаты, если почва содержит камни или гальку, которые не сжимаются.

    Как видите, плотность почвы типа А составляет не менее 1,5 тонны на квадратный фут. Имейте в виду, однако, что вы не можете отнести грунт к типу А, если место раскопок не отвечало всем условиям визуального контроля: если он зернистый, находится рядом с источником вибрации или есть признаки ранее нарушенного почва, просачивание воды или трещиноватая почва. Для почвы типа B показания будут составлять от 0,5 до 1,5 тонны на квадратный фут. Почвы типа C равны или меньше 0,5 тонны на квадратный фут.

    Давайте повторим основные моменты из видео. OSHA классифицирует почвы на три основные группы: тип A, тип B и тип C. Тип A является наиболее устойчивым, а тип C — наименее стабильным. Для определения типа грунта на строительной площадке существует несколько тестов, которыми может воспользоваться компетентный человек. После проведения визуального теста вы можете использовать тест на пластичность, чтобы определить, является ли грунт связным или гранулированным. Для связного грунта тесты на проникновение большого пальца и карманный пенетрометр помогают определить прочность на сжатие без ограничений. Определение типа почвы на участке поможет компетентному специалисту решить, какие методы наклона, уступа или крепления необходимы для предотвращения обвалов и обеспечения безопасности рабочих.

    Если вам нужна дополнительная информация, свяжитесь с OSHA на сайте www.osha.gov или по номеру 1-800-321-OSHA (или 1-800-321-6742).

    Распространенные типы грунтов для строительства фундаментов

    Когда дело доходит до установки фундамента, одной из самых больших проблем, с которыми 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 тем, кто работает 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.