Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунтов.

Несущая способность грунтов – это одна из его основных характеристик, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см2 или т/м2. По несущей способности грунта определяют, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют свои свойства при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод. Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен. Далее по типу и увлажненности грунта определить его несущую способность. На территории нашей страны в основном преобладают песчаные и глинистые грунты, за исключением болотистой местности с просадочными торфяными грунтами, а также горных хребтов и возвышенностей со скальными грунтами.

Отличить песок от глины не составляет труда: в песке ясно видны отдельные песчинки, при растирании песчаного грунта меду ладонями они отчетливо чувствуются. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5 мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2 мм. Супесь содержит 3-10% глинистых частиц, в сухом состоянии она крошится, если скатать из нее шарик, то он рассыпается при легком давлении на него. Суглинок содержит от 10% — 30% глинистых частиц, обладает большей пластичностью, чем супесь. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям. Глина – наиболее пластичный грунт, содержит более 30% глинистых частиц ,если раздавить шар, сделанный из глины, то он превратится в лепешку, на краях которой не будет трещин. Есть еще один метод определения типа глинистого грунта.

Исследуемый образец грунта укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты; доливаем в банку воды до уровня ¾ высоты; добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды; закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут. За это время образец грунта разделится на составляющие; банку ставим и через 1 минуту отмечаем на ней маркером уровень песка, который осел на дне; уровень ила отмечаем через 2 часа; ждем пока вода станет прозрачной и отмечаем уровень слоя глины. Процесс осадки глины достаточно длительный и может занять от 2 до 7 дней; находим толщину слоя песка, ила и глины. Например: уровень песка через 1 минуту составил 6 см, уровень ила 7 см от дна банки, уровень глины 10 см от дна банки. vk.com/postroim_svoi_dom Тогда: толщина слоя песка 6 см, толщина слоя ила 1 см (7-6=1), толщина слоя глины 3 см (10-7=3), а общая толщина осадка 10 см; вычисляем относительную величину каждого вида осадка (в процентах): толщину слоя песка/ила/глины делим на общую толщину осадка, затем умножаем на 100 процентов: 6/10*100% =60% — содержание песка в %;

1/10*100%=10% — содержание ила (пыли) в %;

3/10*100%=30% — содержание глины в %.

Расчетное сопротивление грунта на разной глубине.Величины расчетного сопротивления грунтов (R0), приведенные ниже , даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.

Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротив¬ление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = 0,005R0(100 +h/3), где h — глубина заложения фундамента в см. Пример 1.Глинистый грунт на глубине 0,5 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное со¬противление грунта Rh = 2,33 кг/см2. Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = R0 + kg(h — 200), где h — глубина заложения фундамента в см, g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2); к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15). Пример 2.Глинистый грунт на глубине 3 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопро¬тивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высо¬той 300 см — 0,42 кг/см2.

Виды фундаментов в зависимости от материала

Деревянный

Самый дешёвый и простой вариант. Для изготовления нужен деревянный брус. Такой вид рекомендуется устанавливать под мобильное сооружение, так как его легко демонтировать и перенести на новое место.

Минусом варианта является его недолговечность, так как дерево может быстро сгнить под воздействием влаги.

Для изготовления фундамента приобретается деревянный брус с сечением от 10 см. После разметки участка при помощи шнура выкапывается траншея. Брус закладывается в почву на половину высоты.

Для защиты от влаги дерево оборачивают рубероидом или другим изолирующим материалом. Можно также обмазать его специальной защитной мастикой. Для большей устойчивости дно траншеи можно засыпать мелким щебнем.

Это также поможет дополнительной гидроизоляции материала. После укладки брусья соединяются между собой скобами.

Блочный

Рекомендуется к применению в местах, обладающих излишней влажностью. Как вариант можно использовать бывшие в употреблении бетонные бордюры.

Для его изготовления по нанесённой разметке роют траншею шириной около 25 см. Глубина определяется уровнем промерзания почвы, характерным для определённой местности. Дно траншей на 10 сантиметров засыпается гравием или щебнем. Сверху на гравий заливается цементный раствор.

По всему периметру укладывается слой блоков, начиная с углов. В пустоты заливают раствор, а пустоты по краям заполняются почвой. Верх блоков выравнивается цементной смесью.

Этот вид должен получиться вровень с почвой. На него укладывается слой красного кирпича, высотой примерно в пять рядов, скрепляя всё цементной смесью. Швы между кирпичами тщательно заделываются.

Кирпично-бетонный

Траншея в этом случае роется меньшей глубины, примерно 10-15 сантиметров. Но если вы планируете выращивать в теплице рассаду, такое основание не подойдёт. Мороз вполне может забраться внутрь сооружения и погубить растения. Кирпичный фундамент подходит для теплиц, в которых растения выращиваются в весенне-осенний сезон.

Ширина траншеи для кирпичного основания должна быть 20-25 см. Земля, для защиты от разрушения, укрепляется опалубкой из досок. В опалубку заливается бетонная смесь вровень с почвой. Бетон выравнивается по уровень и в него вставляются анкерные болты для будущего крепления каркаса теплицы.

Через неделю после заливки, когда бетон застынет, на бетон укладывают ряд красного кирпича. Кладку нужно производить таким образом, чтобы не было пустых мест между рядами, а болты располагались в швах между кирпичами.

Точечный на опорных столбах

Это особый вид основания для небольших теплиц исключительно весенне-летнего использования. В то же время это самый простой и быстро возводимый, а также самый дешёвый вариант. Для установки используются опорные столбики из бруса, бетонных блоков или обычных пеньков. Высота их равна 50 см, количество определяется размерами теплицы. Шаг между столбиками должен быть метр.

По разметке в соответствии с размерами теплицы устанавливают столбики, начиная с углов. Заделка производится вровень с почвой. На врытые столбики укладывается строительный уголок для крепления каркаса теплицы.

Бетонный

Этот вид основания теплицы является альтернативой блочному. Для его изготовления используется готовая или приготовленная самостоятельно бетонная смесь, состоящая из цемента, песка и щебня(1:3:5).

Начинается заливка с подготовки деревянной опалубки. Щиты устанавливаются по периметру разметки в вырытую траншею. Дно траншеи застилается слоем песка, на него устанавливается опалубка. Высотой 40 см. Доски заглубляются на высоту 20 см.

В готовую опалубку равномерно по всему периметру, послойно заливается бетонная смесь. Каждый слой тщательно утрамбовывается. Для крепости в бетон закладывается металлическая арматура. Надземную часть можно закончить слоем кирпичей в несколько рядов.

После полного затвердения, примерно через 7-10 дней опалубка снимается. Такой основание является наиболее прочным и долговечным. К тому же он является наиболее надежной защитой внутреннего пространства теплицы от грызунов и холода. Капитальная теплица на фундаменте обычно устраивается именно на этом материале.

Несколько слов о насыпном грунте

Свойства естественного грунта и насыпного различаются. Во-первых, естественное основание спрессовалось за многие годы, достигнув максимальной на данное время несущей способности. В свою очередь насыпной грунт самоуплотняется на протяжении сопоставимо малого промежутка времени, он неоднородный, поэтому предсказать его поведение при строительстве фундамента очень сложно. В таблице ниже мы привели ориентировочные значения несущей способности и времени на самоуплотнение некоторых видов насыпных грунтов.

Виды насыпных грунтов	Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет	Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см2
Глинистые	2÷5	1,5÷2,5
Песчаные	0,5÷1	2÷3
Крупнообмолочные	0,2÷1	2,5÷3,5

Насыпной грунт используют в двух случаях:

когда необходимо изменить рельеф участка. Если вы купили загородный участок, который был частично засыпан насыпным грунтом, придется дополнительно проводить геологические исследования почвы. Ведь в данном случае непонятно, уплотнялось ли искусственно основание, либо самоуплотнялось с течением времени. Большую опасность представляет неоднородный состав грунта, поэтому он подлежит самому тщательному анализу;
когда грунт на площадке под застройку не соответствует требованиям по несущей способности. Например, планируется строить фундамент на торфе, который сложно назвать идеальным основанием для дома. Если слой торфа невелик, то его можно заменить другим материалом, например, песком или гравием

Мероприятия по улучшению характеристик насыпного грунта

Вы должны понимать, что характеристики любого грунта можно изменить искусственно. Как правило, все сводится к повышению его несущей способности и нивелированию пучинистых явлений:

дать время грунту для самоуплотнения. Вариант не самый быстрый, зато экономичный;
уплотнить насыпной грунт спецтехникой;
достаточно дорогие способы подразумевают упрочнение основания путем его цементации, силикатизации и других технологий обработки;
дренировать, утеплить основание для уменьшения глубины промерзания и понижения уровня грунтовых вод;
при необходимости устраивают песчаные, гравийные и прочие подушки – осуществляют замену грунта в ситуациях, когда необходимо строить фундамент на просадочных грунтах;
крайний вариант – использование свайного фундамента, подошва которого залегает ниже пласта насыпного грунта

Выбор фундамента при строительстве на насыпном грунте

Учитывая тот факт, что насыпные грунты относятся к группе сложных, при отсутствии опыта в расчете оснований лучше поручить строительство фундамента специалистам: они оценят грунт, смогут подобрать оптимальный вариант фундамента. По крайней мере, серьезные компании дадут гарантию на выполненные работы. Если же решили все делать своими руками, то варианты фундаментов могут быть следующие:

плитный фундамент, который позволяет использовать все пятно застройки, создать максимальную площадь подошвы и обезопасить дом от неравномерных деформаций. Плита – удовольствие дорогое, требует тщательного армирования фундамента, что закономерно повышает стоимость монолита;
устройство ленточного фундамента требует серьезного анализа грунта. Не поленитесь выкопать пару шурфов и оценить состояние пластов насыпной почвы. После проведения расчетов, можно задумываться над возведением либо мелкозаглубленной, либо заглубленной ниже ГПГ жесткой железобетонной ленты. Стоит отметить, что возведение ленты более трудоемкое, нежели заливка плиты;
не стоит пренебрегать использованием столбчатого (свайного) фундамента. Чаще всего такой вариант используют на насыпном грунте, который уже успел уплотниться и на определенной глубине приобрел достаточную несущую способность. Можно строить такие опоры и при условии, что известна толщина слоя насыпного материала, заглубляя сваи в толщу «родного» грунта

Получается, что практически любой тип фундамента можно строить на насыпном грунте. Единственно, нужно предусмотреть величину усадки и выбрать вариант, при котором местные деформации не приведут к нарушению целостности фундамента. Конечно, при условии, что насыпной материал был планово засыпан и уплотнен в вашем присутствии, все работы по устройству фундамента упрощаются и можно спрогнозировать будущие изменения, происходящие в толще почвы.

Типы грунтов

Структура почв существенно зависит от геологической истории данной местности. По общепринятой теории, затвердевание Земли привело к образованию монолитного слоя литосферы, который впоследствии разрушался под действием атмосферы (ветра, дождя, солнца, колебаний температуры) – вплоть до образования из горного монолита мельчайших частиц.

Этапы такого разрушения целостных пород и отразились в разных свойствах конкретного участка земной поверхности.

Грунты подразделяют на:

Скальные – массив горных пород с высокой плотностью. Монолитен и несжимаем.
Крупнообломочные – смесь крупных камней и частиц, с включением мелких. Обладает высокой пористостью и малой сжимаемостью.
Песчаные – состоят из мелких твердых частиц, практически не связанных между собой. Отличаются высокой сыпучестью и плотностью в объеме.
Глинистые – состоят из самых мелких (мелкодисперсных) частиц (менее 0,1 мм в сечении), сильно связанных между собой за счет сил поверхностного натяжения присутствующей в их толще воды. Характеризуются высокой сжимаемостью и пластичностью.

Расчёт нагрузки с учётом площади и региона дома

Все нагрузки на фундамент состоят из двух величин — постоянных и переменных. К постоянным нагрузкам относится вес самого здания, к переменным — сила давления снегового покрова и ветра, величина которой зависит от региона, где ведется строительство. Зная площадь дома и нормативный вес материалов, из которого он будет возводиться, можно рассчитать ориентировочную нагрузку на фундамент, исходящую от массы строения. Для проведения расчетов воспользуйтесь следующими справочными таблицами:

Таблица 2: Расчетный вес стен

Таблица 3: Расчетный вес перекрытий

Таблица 4: Расчетный вес кровли

Важно! Определив массу здания вам необходимо добавить к ней полезные нагрузки (вес людей, мебели), которые будет испытывать фундамент в процессе эксплуатации здания. Расчетная величина полезных нагрузок для жилищного строительства на каждый квадратный метр перекрытия составляет 100 кг

Следующий этап расчетов — определение нагрузок от снегового покрова. Нормативная величина снеговой нагрузки различается в разных регионах России. Для расчета вам необходимо умножить площадь кровли здания на вес 1 м2 снега и коэффициент уклона крыши.

Таблица 5: Нагрузка от снегового покрова на фундамент здания

Осталось лишь рассчитать ветровую нагрузку на здание. Делается это по формуле:

площадь здания * (N +15*высота здания); где N — расчетная ветровая нагрузка для разных регионов России, которую вы можете увидеть на нижеприведенной карте.

Рис: Карта ветровых нагрузок в разных регионах России

Важно! Определив все постоянные и переменные нагрузки вам необходимо их просуммировать, так вы получите совокупную нагрузку на фундамент здания. Для дальнейших расчетов ее необходимо умножить на коэффициент запаса надежности 1,5

Несущая способность грунта

Сопротивление грунта – это максимальная нагрузка, которую способен выдержать грунт. Это значение необходимо знать при проектировании дома и выборе фундамента.

Расчеты допустимой несущей способности различных грунтов описаны в СНиП 2.02.01-83.

На сопротивление влияют такие показатели, как плотность и влажность. Чем земля плотнее, тем меньше в ней воздуха и выше несущая способность.

Высокая влажность наоборот, снижает несущие показатели грунта. Это не касается непучинистых почв с вкраплениями крупного песка и щебня – повышенная влажность незначительно понижает сопротивление.

Определение типа грунтов

Для выполнения расчетов и построения геологического разреза необходимо определить типы грунтов. Сначала проводятся полевые геологические работы, в ходе которых на участке бурят несколько скважин.

В процессе бурения через равнее промежутки геологи изымают из толщи земли образцы породы, укладывают их в специальные контейнеры и подписывают. Весь изъятый материал ведут в лабораторию для дальнейшего исследования.

Определить состав пород и их характеристики самостоятельно невозможно. Для этого потребуется специальное оборудование и знания. Без помощи профессионалов можно только примерно определить тип породы с помощью простого метода. Из насыщенного водой грунта пробуют скатать «колбаску».

От полученного результата зависит пластичность:

Длинный (до полуметра) жгут — высокая пластичность, грунт связный, частиц не видно. Это характерно для глинистых пород;
Жгут получается коротким, образуются трещины, он рвется — пластичность средняя, грунт связный, в составе в основном присутствуют глинистые частицы, содержание песка от 10 до 30%. Это характерно для суглинков.
В насыщенном водой состоянии жгут скатать невозможно — грунт несвязанный, состоят из заметных глазу частиц. Характерно для песка.

Рис. 3 Схема состава различных пород

Краткая сводка по методам исследований

Кратко рассмотрим популярные теоретические подходы к определению несущей способности свай.

Методика расчета несущей способности свайного фундамента по СП 24.13330

В соответствии с данной методикой (которая является сугубо эмпирической), несущую способность Fd следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле:

Yc — совокупный коэфф. условий работы;
Ycr — коэфф. сопротивления почвы под опорной подошвой сваи;
R — сопротивление почвы под опорной подошвой сваи;
А — диаметр опорной подошвы;
U — периметр сечения свайного столба;
Ycri — коэфф. условий работы грунта по боковым стенкам сваи;
fi — сопротивление почвы по боковым стенкам;
li — длина боковых поверхностей.

В ходе исследований выявлено, что на диаграммах, построенных по данным СП 24.13330, присутствуют чрезмерные участки, на которых наблюдается линейная зависимость увеличения несущей способности по глубине. Это не соответствует реальности.

Также в ходе исследований выяснилось, что:

Данная методика не учитывает ряд весомых факторов (механические свойства грунтов, напряженно-деформированное состояние массива, история образования грунтов, пр.).
Линейная аппроксимация участков диаграмм не соответствует многочисленным экспериментальным диаграммам, на которых наблюдается снижение угла трения с глубиной.
Методика показывает хорошие результаты при расчете свай в песчаных грунтах средней плотности. Однако не распространяется на рыхлые пески, слабые глинистые грунты, не учитывает работу специфических грунтов.

Прочие теоретические методы

Метод по Р. Л. Нордлунду является полуэмпирическим. Он широко используется в международной практике для расчета несущей способности сваи, расположенной в песчаных грунтах.

K – коэффициент бокового давления грунта в iм слое;
CF – поправочный коэффициент;
Gv ‘ – эффективное напряжение в грунте в iм слое;
δ – угол трения между боковой поверхностью сваи и грунтом;
Nq ‘ – эмпирический коэффициент несущей способности;
t – коэффициент геометрической жесткости сваи.

Метод М. Томлинсона также широко используется при расчете несущей способности свай. Он учитывает параметры недренированного сопротивления сдвигу. Кроме того, допускает, что сопротивление на её боковой поверхности не зависит от напряжения от пригрузки кровлей.

Сa,i – сцепление в iм слое;
As – площадь боковой поверхности сваи в пределах iго слоя грунта;
i – эмпирический коэффициент сцепления;
Cui – недренируемое сцепление.

Также существуют различные методики расчета несущей способности сваи по грунту основания. Для свай–стоек и висячих свай она определяется по-разному.

К экспериментальным способам оценки несущей способности относят методы статического и динамического зондирования, эталонного испытания свай и пр.

Вычисление несущей способности свайно-винтового фундамента

Несмотря на то что свайно-винтовые фундаменты достаточно надежны, а их конструкционные особенности можно рассчитать используя специальный калькулятор, определение удерживающих характеристик фундамента непременно выполняется. Опорные свойства винтовой сваи напрямую зависят от типа грунта.

Таблица: Определение несущих характеристик винтовой сваи

ПочваСтруктураРасчетное сопротивление грунта (кг/см²)Опорная способность винтовой сваи (т), при глубине залегания лопасти (см)150200250300ГлинаПолутвердая64,65,56,156,6Тугая54,154,85,76,4Мягкая43,654,455,055,85Супеси и суглинкиПолутвердая5,54,355,155,856,55Тугая4,53,84,75,46,05Мягкая3,53,44,254,75,4ЛёссМягкая12,252,83,654,4ПесокСредняя159,059,610,511,0Мелкая85,656,357,057,75Пылеватая54,14,955,656,2

Расчет любого фундаментного основания проводится по единой методике, здесь может применяться специальный калькулятор.

Свайно-винтовой фундамент

Последовательность расчета:

определение коэффициента сопротивления почвы;вычисление массы постройки;определение давления, оказываемого весом здания на опору;сравнение удерживающих характеристик основания и давления, оказываемого постройкой;корректировка конструкции фундаментного основания или параметров сваи.

Верный подбор и расчет винтовой сваи позволит домохозяину сэкономить на ремонтных работах базового уровня дома. Конструктивно сваи отличаются по виду почвы, где устанавливается опора:

для вечной мерзлоты;для пучинистых и обводненных почв.

От чего зависит несущая способность грунта

Характеристика грузонесущей способности почвы зависит от 3-ех параметров:

Типа почвы;
Плотности (коэфф. пористости);
УГВ (уровня грунтовых вод).

Важно: в практических условиях, наиболее важным фактором является УГВ, от которого непосредственно зависит влажность грунта и его плотность. Один и тот же тип почвы, в сухом и влажном состоянии, может иметь грузонесущую способность отличающуюся в 2 и более раз

Плотность почвы наряду с грузонесущей способностью определяет деформационную устойчивость грунта. Низкоплотные породы почвы имеют пористую структуру, в которой свободное пространство между фракциями заполнено воздухом либо водой. Если нагрузки на низкоплотный грунт превысят допустимую норму, произойдет уплотнение грунта — усадка, которая чревата разрушением и деформацией находящихся в почве фундаментов.

Рис: Классификация распространенных в России типов почвы

От плотности почвы зависит степень сжимаемости грунта. На любом участке поверхностный пласт почвы, в большинстве случаев, представлен низкоплотными породами (за исключение регионов с крупнообломочным и скалистым рельефом), а на глубине 5-6 метров располагаются пласты высокоплотного, несжимаемого грунта, способного выдерживать тяжелые габаритные здание. Именно поэтому на участках с проблемными грунтовыми условиями рекомендуется использовать свайные фундаменты, которые переносят исходящую от дома нагрузку на глубинный, несжимаемый пласт грунта, обладающий

Несущая способность грунта

Расчеты допустимой несущей способности различных грунтов описаны в СНиП 2.02.01-83.

Разновидности грунтов

Существует две основных группы, которые, в свою очередь, также делятся на несколько разновидностей.

Песчаные (осадка происходит быстро):

гравелистые и крупные – имеют высокую несущую способность, не теряют своих свойств даже при достаточно сильном увлажнении;
средней крупности – при обилии влаги несущая способность значительно снижается;
мелкие и пылеватые – характеризуются низкой несущей способностью.

Работа на глинистой почве

Глинистые (осадка происходит медленно):

глины – с одной стороны, они «вязкие» по консистенции, поэтому рекомендованные для строительства; с другой – могут содержать высокое количество влаги, а значит, подвержены морозному пучению;
суглинки – подвержены пучению в средней степени;
супеси – менее всего подвержены пучению.

Скальные (можно не бояться осадки). На самом деле это не совсем грунт, а сплошная горная порода. Он обладает огромным количеством преимуществ, в том числе: не пропускает воду, не сжимается, не пучинится при морозе и не накапливает влагу.

Крупнообломочные, или конгломераты (риск осадки фундамента сводится к нулю). Он состоит из различных «ингредиентов»: камней, щебенки, гравия и т.д. Если он имеет включения песка, то будет подвержен вспучиванию; если содержит в своем составе глину – грунт будет непучинистым.

И, наконец, торфяные. Они рыхлые, сжимаются неравномерно, а потому абсолютно не подходят для строительства. Такой грунт необходимо либо снять, либо максимально обжать и уплотнить.

Влияние влажности грунтов на их несущие свойства

Очень большую роль играет содержание воды в грунте. Способность грунтов удерживать влагу зависит от типа и разновидности грунта, его плотности или пористости. Влажность грунта меняется по сезонам в течение года.

Некоторые типы грунтов в условиях повышенной влажности становятся очень сложным вариантом в качестве основания. Например, пылеватые пески и супеси, могут содержать в большом количестве очень мелкие глинистые частицы. Вследствие наличия этих мелких частиц такие грунты активно вбирают и слабо отдают воду. Насыщенные водой, эти мелкие частицы начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Уже при небольшом движении жидкости в пласте они переходят в плывунное состояние и легко перемещаются с водой. Фундамент может начать «тонуть» в таком грунте или «уплывать» — смещаться в сторону.

Любой грунт при увлажнении проседает и уплотняется.

В процессе своего существования грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется до состояния «дальше некуда». Ничто не меняет это состояние в течение многих и многих десятков и сотен лет.

В то же время грунт, находящийся выше глубины промерзания, постоянно насыщается влагой и при сезонном промораживании увеличивается в объеме. Влага, находящаяся в порах, увеличивает объем этих пор на 10%.

Таким образом, скелет грунта, находящегося выше границы промерзания, ежегодно «встряхивается», становясь более пористым.

Например, глинистый грунт, находящийся ниже глубины промерзания, обладает минимальной пористостью и максимальной прочностью, а вот тот же грунт, находящийся выше точки промерзания, который и служит основанием для мелкозаглубленных фундаментов, обладает крайне высокой пористостью.

Товары для дома

⇆

С высокой долей вероятности, супеси и глинистые грунты для мелкозаглублённого фундамента можно считать рыхлыми.

Надо ли проводить испытания грунта в основании фундамента?

Часто спрашивают: «Зачем проводить испытания грунта? Достаточно запроектировать фундамент для грунта с наихудшей несущей способностью».

Действительно, многие проектные организации предлагают готовые проекты домов с плитным фундаментом, рассчитанным на наихудшие грунтовые условия строительства. Но, из опыта проектирования и строительства известно, что чем большая информация имеется по грунтовым условиям застраиваемой площадки, тем меньшие затраты требуются на устройство фундаментов.

Выгоднее произвести незначительные затраты на испытания грунтов, отобранных застройщиком из шурфов, и подобрать фундамент по конкретным данным, чем без всяких обоснований использовать мощный, но дорогой, фундамент.

Особенно ощутима эта выгода при строительстве двух- и трёхэтажных зданий со стенами из кирпича и бетона с железобетонными перекрытиями.

Для более легких зданий можно выбрать фундамент, основываясь на ориентировочных данных о грунте, собранных самим застройщиком.

Улучшение грунта в основании фундамента

При проектировании фундамента обязательно следует рассмотреть возможность улучшения пригодности грунта для опирания на него фундамента. Часто бывает выгодно укрепить грунт, что позволит сделать простой и надежный фундамент.

При слабых и пучинистых грунтах имеет смысл сосредоточиться прежде всего на улучшении характеристик грунта основания, а уже потом на расчёте толщины-ширины ленты фундамента и её армировании.

Вот краткий перечень мероприятий, которыми можно добиться улучшения характеристик грунта основания.

На слабых грунтах:

Устройство подушек из крупных песков и щебня. Иногда имеет смысл полностью заменить в пределах основания слабый слой насыпным непучинистым грунтом с лучшими характеристиками.
Уплотнение грунта (трамбовка) при необходимости.

Устраиваемые под фундаментами песчаные подушки выполняют три функции:

1. Повышают несущую способность основания, что позволяет уменьшить ширину фундамента и, как следствие расход бетона на его устройство;

2. Заменяют часть пучинистого грунта на непучинистый, что приводит к уменьшению деформаций пучения основания;

3. Уменьшают переувлажнение грунта при его оттаивании в весенний период, которое оказывает большое влияние на осадки фундаментов;

Толщина подушки должна обеспечивать необходимую несущую способность подстилающего ее слабого грунта, а также ограничить абсолютные и относительные деформации пучения до допустимых пределов, регламентированных нормами.

О влиянии морозного пучения грунтов на фундамент читайте в статье: