Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.
Нескальные грунтыНескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.
2.1. Крупнообломочные грунты
Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый), галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях – щебенистый) и гравийный d>2 мм (при неокатанных гранях – дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.
Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой. Они сжимаются незначительно и являются надежными основаниями.
При наличии более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого от общей массы учитывается только мелкая составляющая грунта, так как именно она будет определять несущую способность.
Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.
2.2. Песчаные грунты
Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески
Частицы грунта крупностью от d=0,05 — 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.
Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.
Гравелистые, крупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают.
Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.
2.3. Пылевато-глинистые грунты
Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую
2.3.1. Глинистые грунты
Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.
Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10…30%) и супеси (З…10%).
Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию глинистых грунтов. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.
Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности, разновидность – от показателя текучести.
2.3.2. Лёссовые и лёссовидные грунты
Лёссовые и лёссовидные – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц (содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц) и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют значительную пористость — до 40% и обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к
В качестве естественных оснований под здания непригодны (при увлажнении полностью теряют прочность и возникают большие, часто неравномерные, деформации — просадки). При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.
2.3.3. Плывуны
Плывуны – это грунты, которые при вскрытии приходят в движение подобно вязко-текучему телу, образуются мелкозернистыми пылеватыми песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. При разжижении становятся сильно подвижными, фактически, превращаются в жидкообразное состояние.
Различают плывуны истинные и псевдоплывуны. Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 — 9% и переходом в текучее состояние при 15 — 17%.
Они малопригодны в качестве естественных оснований.
2.4. Биогенные грунты
Биогенные грунты характеризуются значительным содержанием органических веществ. К ним относятся заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным грунтам следует отнести песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие 10 — 50% (по массе) органических веществ. Если их больше 50%, то это торф. Сапропели — это пресноводные илы.
2.5. Почвы
Почвы – это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием.
Почвы и биогенные грунты служить основанием для здания или сооружения не могут. Первые — срезают и используют для целей земледелия, вторые — требуют специальных мер по подготовке основания.
2.6. Насыпные грунты
Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. или грунты природного происхождения с нарушенной структурой в результате перемещения грунта. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.). Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. Насыпные грунты весьма неоднородны; кроме того, различные органические и неорганические материалы существенно ухудшают его механические свойства. Даже при отсутствии органических примесей, в некоторых случаях, они остаются слабыми на протяжении многих десятилетий.
В качестве основания для зданий и сооружений насыпной грунт рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Например, слежавшиеся более трёх лет, особенно пески, могут служить основанием под фундамент небольших строений, при условии, что в нем отсутствуют растительные останки и бытовой мусор.
В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.
Вы смотрели: Строительная классификация грунтов. Виды грунтов.
Поделиться ссылкой в социальных сетях
Оставить отзыв или комментарий
фото основных разновидностей грунтов, физические свойства, виды воды в грунтах
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. 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 1м.
Посмотрите фото основных видов грунтов, чтобы лучше представить их структуру:
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.
4. Грунты. Строительные свойства грунтов
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. Различают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты. От строительных свойств грунтов зависит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы производства, трудоемкость и стоимость работ.
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- 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/м , 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 разрыхлен-ности 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 (табл. 2.1).
Таблица2.1
Коэффициенты разрыхления для различных грунтов
Наименование фунтов | Коэффициенты разрыхления | |
первоначального | остаточного | |
Глина Суглинок Торф Песок и супесь | 1,26…1,32 1,14…1,28 1,2—1.3 1,08…1,17 | 1,04… 1,09 1,02… 1,05 1,03—1,04 1.01 — 1,03 |
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 машины 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 табл. 2.2.
Таблица 2.2
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.
типы почвы для строительства основания-фундамента
Грунты оценивают по нескольким параметрам, позволяющим узнать надежность типа почвы. Для начала следует проверить ее на прочность, зафиксировать данные об устойчивости и уклоне. Некоторые типы грунтов имеют склонность к быстрому промерзанию или размытию, что приводит к сдвигам и оседанию фундамента. Производить расчет надежности самостоятельно не стоит, заниматься этим должны только специалисты.
Осматривая участок под строительство, нужно обязательно различать насыпной слой земли от почвы. Сооружение можно устанавливать только на крепкий грунт, поэтому насыпная прослойка не учитывается во время расчета нагрузки сооружения. Фундамент делают только после того, как все данные получены. По ним происходит выбор типа основания и устанавливается план дальнейших строительных работ.
Типы грунтов
Поскольку для фундамента опасно любое непредвиденное поведение почвы в суровых условиях, необходимо заранее знать, чего можно ожидать в будущем. Специалисты выделяют пять основных видов грунта:
- Скалистый. Это самый надежный грунт в настоящий момент. Он прочный и не поддающийся воздействию подземных вод. Стойко переносит заморозки, практически не оседает из-за давления фундамента;
- Песчаный. Не вспучивается, но постепенно проседает. Грунтовые воды не помеха, так как они отлично проходят сквозь песок. Важно рассчитать уровень проседания до начала строительства и прибегнуть к типу фундамента, предназначенного для этого типа земли;
- Глинисто-песчаный. В почве содержание глины может колебаться. Если глина преобладает, возможно большее вспучивание. Суглинка малопривлекательна для строительства. Супесь – почва с небольшим содержанием глины — также может вздуваться и промерзать, но в работе немного проще;
- Глинистый. Самый неудобный вариант. Постоянное проседание, размытие и вспучивание обеспечены. Высокая способность к промерзанию в зимний период также принесет массу проблем. Желательно, чтобы грунтовые воды протекали глубже, иначе строительство сильно осложнится или станет невозможным. Выкапывать яму под фундамент нужно достаточно глубоко;
- Хрящевый. Обладает неплохими свойствами, но имеет недостатки в виде вспучивания. Плохо поддается размытию благодаря высокому содержанию каменных элементов или гравия.
Идеальным основанием для здания является ровная плита, но встречается такой вариант крайне редко. Именно поэтому приходится устанавливать фундамент на наиболее подходящий грунт. Выигрывает в этом списке песчаный грунт. Хотя он и проседает со временем, но происходит это равномерно, если песок имеет однородную крупнозернистую структуру.
Крупнозернистый песок — не только отличный вариант для укладки фундамента дома, также его успешно применяют для аквариума. Плотный субстрат с серьезной фильтрующей способностью относится к надежным грунтам.
Мелкозернистый песчаный грунт не лучше глиняного. Он легко теряет свою форму и не выдерживает нагрузку. Предотвратить это можно, укрепив основание сооружения и углубив его. Оно должно быть толще и крепче, чтобы удержать постройку на нестабильном грунте. Для аквариума мелкозернистый песок тоже не подходит.
Хуже всего планировать строительство на торфяниках. Торфяные грунты не годятся для подобных работ, поэтому сначала нужно полностью освободить землю на участке от торфа, заменив его на песок. Только на таком подготовленном основании можно возводить фундамент без опасений.
Типы фундаментов
Разнообразие фундаментов позволяет выбрать наиболее подходящий вариант под конкретный тип почвы. Каждое основание имеет ряд преимуществ и особенностей, которые нужно учитывать при строительстве. Существует несколько типов фундамента:
- Ленточный. Для изготовления ленточного основания используют бетон. Полученная армированная лента — самая надежная для строительства кирпичных зданий и строений из керамзитобетона. Закладывать такой фундамент нужно на глубину 30 см ниже уровня промерзания грунта, тогда он будет надежный. К сожалению, ленточный фундамент не является бюджетным вариантом и отличается высокой стоимостью работ;
- Мелкозаглубленный ленточный. Можно использовать только на надежных грунтах, так как глубина закладки составляет не более 70 см от поверхности земли. Это основание может послужить фундаментом только для легких домов, например, деревянных или каркасных. Залить его проще и дешевле, но нужно учитывать состояние земли, на которой происходит строительство. На пучинистой почве возведение мелкозаглубленного фундамента не даст ожидаемого результата;
- Ленточно-свайный. Удобный и надежный способ закладки фундамента на плохой поверхности. Сначала вбиваются сваи ниже уровня промерзания почвы, а потом происходит установка основания. Сваи ликвидируют различия по высоте поверхности, легко справляются с пучинистыми и другими неблагополучными грунтами. Сваи способны выдержать практически любую нагрузку;
- Винтовые сваи. Имеют высокую несущею способность. Их устанавливают на любом грунте и в любое время года, вкручивая в почву ровно под несущими стенами. Изготавливают винтовые сваи из стали и бетона, они очень прочные и могут прослужить долгие годы. Стоимость такого фундамента невысокая, а преимущества очевидны. Он хорошо подходит для легких зданий из дерева или блоков;
- Плитный. На слабом грунте удобно закладывать плитный фундамент. По сути, это плоскость из железобетона, которую размещают на всей территории строительства. Перед укладкой необходимо подготовить почву, организовав песчано-щебеночную подушку. Преимуществом плитного фундамента является надежность, простота возведения и возможность начать строительство на слабых грунтах при любых погодных условиях. Но закладка довольно дорогая и включает в себя комплекс земельных подготовительных работ.
Надежный грунт позволяет возвести любое здание на основании различного типа, но если почва склонна к размытию и другим деформациям, необходимо лишь подобрать подходящий фундамент. Чем хуже качество земляного слоя и тяжелее постройка, тем больше сил и средств придется выложить за надежный фундамент. На ровной поверхности из песка, который применяют также и для аквариума, можно построить дом без особых проблем.
Классификация грунтов | Все о ремонте и строительстве
Грунты разделяют на три класса: скальные, дисперсионные и мерзлые (ГОСТ 25100-2011).
- Скальные грунты — магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы обладающие жесткими кристаллизационными и цементационными структурными связями.
- Дисперсионные грунты — осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы с водноколлоидными и механическими структурными связями. Эти грунты делятся на связные и несвязные (сыпучие).
- Мерзлые грунты — это те же скальные и дисперсионные грунты, дополнительно обладающие криогенными (ледяными) связями. Грунты в которых присутствуют только криогенные связи называются ледяными.
Скальный грунт обладает достаточной несущей способностью для строительства сооружений без фундамента. Этот грунт сам выступает в роли фундамента.
На мерзлых грунтах строительство бессмысленно, так как это сезонный фактор. Вечномерзлые грунты обладают несущей способностью скальных грунтов и могут быть использованы в качестве фундаментов.
Класс дисперсионных грунтов подразделяют на группы:
- минеральные — крупнообломочные и мелкообломочные грунты, пылеватые и глинистые грунты;
- органоминеральные — заторфованные пески, илы, сапропели, заторфованные глины;
- органические — торфы, сапропели.
Органика со временем имеют свойство разлагаться и переходить в другое состояние с уменьшением объема и плотности, поэтому строительные сооружения на органических и органоминеральных грунтах делают путем прохода сквозь толщу их наслоений конструкциями фундаментов либо замещением этих грунтов на минеральные. Поэтому в качестве оснований под фундаменты зданий и сооружений далее будем рассматривать первую группу дисперсионных грунтов — минеральные грунты.
Минеральный дисперсионный грунт состоит из геологических элементов различного происхождения и определяется по физико-химическим свойствам и геометрическим размерам частиц его составляющим. Прежде чем перейти к дальнейшей классификации грунтов нужно оговорить, что будет называться песком, что пылью, а что гравием или щебнем.
По российскому стандарту (ГОСТ 12536) классификация названий элементов идет по размеру слагающих грунт частиц (рис. 4).
рис. 4. Слагающие грунт элементыОбратите внимание, что крупные обломки одинаковых размеров имеют разные названия. Если их грани окатаны, то это валуны, галька, гравий. Если не окатаны — глыбы, щебень, дресва.
Дальнейшая классификация грунтов зависит от преобладающих в нем частиц. В условиях реальной строительной площадки грунт может быть встречен в чистом виде и как смесь нескольких видов грунтов (рис. 5).
рис. 5. Классификация минерального дисперсионного грунтаКрупнообломочные частицы формируют так называемые крупнообломочные грунты, которые очень хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, мало чувствительны к воде (маловлажные или насыщенные водой сжимаются одинаково, набухание не происходит).
Мелкообломочные частицы образуют песчаные грунты, которые хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, не набухают. За исключением мелких, пески не пучат при промерзании. Свойства частиц зависят не от того, из каких минералов состоит песок (кварц, полевой шпат, глауконит) а от крупности.
Таблица 1
| Разновидность грунтов | Размер частиц d, мм | Содержание частиц, % по массе |
|---|---|---|
| Крупнообломочные | ||
| Валунный (при преобладании неокатанных частиц — глыбовый) | более 200 | более 50 |
| Галечниковый (при неокатанных гранях — щебенистый) | более 10 | более 50 |
| Гравийный (при неокатанных гранях — дресвяный) | более 2 | более 50 |
| Пески | ||
| Гравелистый | более 2 | более 25 |
| Крупный | более 0,50 | более 50 |
| Средней крупности | более 0,25 | более 50 |
| Мелкий | более 0,10 | 75 и более |
| Пылеватый | более 0,10 | менее 75 |
Пылеватые частицы (взвеси) — продукты механического и химического выветриваний. При их наличии более 25% образуются пылеватые грунты. Минералогический состав частиц в некоторой степени влияет на свойства этих грунтов. Наличие зерен окислов обусловливает связность. Пылеватые пески малопрочны, неустойчивы по отношению к воде, а при замачивании теряют связность и оплывают (потеря устойчивости). Некоторые виды пылеватых грунтов набухаемы и сильно пучинисты.
Глинистые частицы (коллоиды) — чрезвычайно активны. По химическому составу существенно отличаются от остальных (форма их чешуйчатая и игольчатая). Даже 3% глинистых фракций достаточно, чтобы грунт приобрел глинистые свойства: связность, пластичность, набухаемость, липкость, водонепроницаемость.
Самые мелкие частицы (взвеси и коллоиды) являются определяющими в формировании строительных свойств грунтов, но пылеватые свойства хуже глинистых.
В зависимости от процентного содержания в глине песка глинистые грунты делятся на супесь, суглинок, глину.
Таблица 2
| Наименование грунтов | Содержание частиц | ||
|---|---|---|---|
| глинистых (менее 0,005 мм) | пылеватых (менее 0,005–0,25 мм) | песчаных (0,25–2 мм) | |
| Глина тяжелая | более 60% | ||
| Глина | 60–30% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Глина пылеватая | более 30% | больше, чем каждая из двух других фракций порознь | |
| Суглинок тяжелый | 30–20% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Суглинок тяжелый пылеватый | 30–20% | больше, чем фракция песчаных частиц | |
| Суглинок средний | 20–15% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Суглинок средний пылеватый | 20–15% | больше, чем фракция песчаных частиц | |
| Суглинок легкий | 15–10% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Суглинок легкий пылеватый | 15–10% | больше, чем фракция песчаных частиц | |
| Супесь тяжелая | 10–6% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Супесь тяжелая пылеватая | 10–6% | больше, чем фракция песчаных частиц | |
| Супесь легкая | 6–3% | больше, чем фракция пылеватых частиц | |
| Супесь легкая пылеватая | 6–3% | больше, чем фракция песчаных частиц | |
| Песок | менее 3% | менее 20% | |
| Песок пылеватый | менее 3% | 20–50% | |
| Пыль | менее 3% | более 50% | |
Если в глинистом грунте содержится пылеватых частиц больше чем песчаных, то к его наименованию добавляют слово «пылеватый(ая)». Что говорит о возможности резкого снижения прочности и увеличению сжимаемости грунта при намокании, сильного пучения при промерзании, снижения прочностных характеристик при динамических воздействиях.
Глинистые грунты различного химического сотстава различаются своими свойствами по отношению к воде. Так, например, каолинитовые глинистые грунты (белые, светло-серые, серые, черные глины) и полимиктовые (бурые глины) при замачивании набухают мало, а бентониттовые (белые или светло-серые, с желтоватым или зеленоватым оттенком) — набухают очень сильно.
В естественном состоянии грунты находятся в разной степени влажности. Увеличение или уменьшение влажности грунтов изменяет связность частиц грунта. По мере увеличения влажности глинистые грунты проходят три состояния: твердое, пластичное и текучее. Песчаные — два: сыпучее и текучее. При намокании глинистые грунты ухудшают свои свойства медленно, оставляя некоторое время для спасения сооружений от аварии. В песках ухудшение свойств наступает мгновенно. По мере высыхания глинистый грунт уменьшается в объеме и трескается (дает усадку), а пески не изменяют своего объема. Влажные глинистые грунты под действием статической нагрузки дают значительные осадки, а песчаные сжимаются меньше. Сильновлажные глинистые грунты под нагрузкой дают медленно затухающую во времени осадку (вековая осадка), а пески деформируются сразу после приложения нагрузки. В течение строительного периода в песках происходит до 85–90% осадки, в глинистых грунтах — до 50%, а остальные доли в процессе эксплуатации. Песчаные грунты водопроницаемы во всех состояниях, а твердые и пластичные глинистые практически непроницаемы (пески — дренажи, глины — водоупор).
Таблица 3
| Разновидность грунтов | Размер песчаных частиц d, мм | Содержание песчаных частиц, % по массе |
|---|---|---|
| Супесь, число пластичности 1 ≤ Ip < 7 | ||
| Песчанистая | 2–0,05 | 50 и более |
| Пылеватая | 2–0,05 | не более 50 |
| Суглинок, число пластичности 7 ≤ Ip < 12 | ||
| Легкий песчанистый | 2–0,05 | 40 и более |
| Легкий пылеватый | 2–0,05 | не более 40 |
| Суглинок, число пластичности 12 ≤ Ip < 17 | ||
| Тяжелый песчанистый | 2–0,05 | 40 и более |
| Тяжелый пылеватый | 2–0,05 | не более 40 |
| Глина, число пластичности 17 ≤ Ip < 27 | ||
| Легкая песчанистая | 2–0,05 | 40 и более |
| Легкая пылеватая | 2–0,05 | не более 40 |
| Глина, число пластичности Ip ≥ 27 | ||
| Тяжелая | 2–0,05 | Не регламентируется |
Виды грунта для строительства и их особенности
Если у вас имеется проект строительных работ, и вы начинаете возведение фундамента, то перед этим необходимо убедится на каком грунте будет стоят ваша строительная конструкция.
Здесь всё зависит от прочности основания, чем прочнее грунт, тем дольше будет стоять ваше сооружение. Основа, грунта под сооружением бывает, как естественная, так и искусственная.
Естественное основание — это когда без подсыпок закладывается фундамент и ни, чем не укрепляя. При искусственном основании производится подсыпка того же песка.
Часто встречающие грунты при возведение фундамента
Для хорошей устойчивости здания лучше, когда однородный грунт, он равномерно усаживается. Неплохо подходят под фундамент, скальные грунты (они же монолитные породы), не деформируются под воздействием внешних причин ( например подземные воды) и погодных условий. Также хорошо себя зарекомендовали крупнообломочные грунты (щебень, галька, гравий) на них тоже практически не действует деформация. Закладка фундамента на таких видах грунта, производится на глубине 0,5м, здесь не зависит глубина промерзания.
Песчаные виды грунта не сложно разрабатываются, неплохая пропускная способность воды, но при этом дают уплотнение под нагрузкой и иногда промерзают. Закладка фундамента на них производится на глубине 50-70см. Песчаные грунты делятся на гравелистые, крупные, грунты средней крупности и пылеватые. Чем чище песок от разных примесей и крупнее, тем нагрузка переносимая становится больше.
Глинистые виды грунта, имеют свойства сжиматься вспучиваться и размываться, при этом замерзая. Если нахождение их происходит во влажной среде, значит фундамент необходимо закладывать на расчётной глубине. Этот вид грунта делится на суглинки и супеси, которые состоят из песка и глины. В состав суглинки входят 10-30% глинистых частиц, при этом супесь имеет 3-10%. Они являются промежуточным слоем между глиной и песком. Также к суглинкам относится лесс, который при большом количестве влаге имеет свойства сжиматься. Из этого следует вывод, что глубина фундамента во влажных грунтах, должна быть больше. А вообще глубина и размер фундамента зависит от вида грунта, глубины промерзания, а также уровня грунтовых вод.
Необходимо знать, что глинистые грунты, которые состоят из глины и песка с примесями глинистых частиц называются плывунами. Этот вид грунты очень подвижен, а значит не подойдёт в качестве естественного основания.
Глубина закладки фундамента для плывуна, зависит от уровня грунтовых вод, глубины промерзания, применяемых для конкретной местности. Если глубина промерзания, выше уровня грунтовых вод на 2 метра, тогда почва имеет низкую влажность, из этого следует, что глубина фундамента может начинаться с 0,6 м. Во время определения уровня грунтовых вод, необходимо знать, что в летней и весенний период, он будет выше, а конец осени и зиму пониженным.
Определение вида грунта при устройстве фундамента очень важный аспект для будущего строительства. Для этого можно сделать пробы грунта и узнать результаты местных геологических изысканий. Есть возможность узнать методом наблюдения виды грунта, где вы собрались возводить фундамент.
Например: на сухих почвах произрастают ромашки, а произрастание цветов болотной калужницы, говорит о текучих подземных водах. Где заболоченная местность растёт иван-чай. На глинистой почве, обильно растут лопухи. А если растут такие влаголюбивые растения, как осока и мать и мачеха, то это говорит о высоком состоянии грунтовых вод, которые могут находится на пол метра.
Основные особенности видов грунта
Глина в сухом состояние – твёрдая, во влажном — пластичная и липкая, в которой не наблюдается отдельных песчинок.
Суглинок – в сухом состоянии не такая твёрдая, как глина смесь, во влажном состоянии низкая пластичность и липкость.
Супесь— сама по себе не пластична, в состав её входят песчаные частицы. Комочки супеси пальцами давятся легко, во влажном виде рассыпается при небольшом давлении.
Песок пылеватый – это по большой части пыль, зерновая структура практически не видна. Крупный песок состоит из зёрен размером гречневой крупы.
Лессовые грунты – разновидность глины при смачивании водой уплотняются и дают просадку, чем негативно сказывается при постройки зданий. Также не рекомендуется делать фундамент на насыпных и растительных грунтах.
Самые надёжные виды грунта являются — скальные, гравелистые, крупнообломочные.
К ненадёжным видам грунта относятся – пески мелкие, с примесями, которые насыщенные водой.
Теперь, как видим, виды грунта играют немало важную роль при возведении здания. И при закладки фундамента не поленитесь узнать, на каком грунте вы будете строить дом.
Какие виды грунта для строительства фундамента под дом и их особенности: расчет +Видео
Все существующие здания и конструкции строятся на грунте, который должен иметь такие качества, как прочность и достаточная несущая способность. Но земля, предназначенная для застройки, не всегда обладает такими качествами. Обычно ее качества ухудшаются грунтовыми водами, которые образуются в земле во время и после выпадения осадков. Помимо этого, зимой грунт, как правило, неравномерно промерзает, а это грозит его вздутием и неравномерным подъемом. Подобная механика грунта приводит к разрушающим последствиям для фундамента и всей конструкции в целом.
Влияние грунта на фундамент
Для предотвращения этого перед закладкой фундамента нужно правильно определять типы грунта, на каких предстоит строительство, глубину возможного промерзания и уровень, на котором скапливаются грунтовые воды, а также тип будущей постройки.
Типы грунта и их свойства:
• Каменные и скалистые грунты.
Они называются грунтом довольно условно, так как представляют собой прочный камень, не подвергающийся влиянию осадков, промерзанию, и не изменяющий своих свойств в обычных климатических условиях. Его можно было бы назвать идеальным основанием под фундамент, если бы не сложность разработки участка на нем. Данный вид грунта является наиболее надежным и фундамент на нем можно устанавливать без дополнительных вскрытий и заглублений.
• Хрящеватый грунт
Вполне надежен для строительства хрящеватый грунт.Он не подвержен пучению и размыванию. Хрящеватые грунты – это смесь глины, песка, обломков камней, щебня и гравия. Они плохо размываются водой, не подвержены вспучиванию и вполне надежны. На таком грунте даже не очень глубокий ленточный фундамент выдерживает крупные строения. Специалисты не рекомендуют заложение фундамента на подобном грунте на глубину меньше 50 см.
• Песчаные грунты
Песчаные грунты являются малопромерзаемыми и не скапливают воду. Они отлично уплотняются и утрамбовываются, но могут просесть при большой нагрузке, поэтому оптимальная глубина фундамента на таком грунте до 70 см. Чем более крупные частицы содержит песок, тем более сильную нагрузку он может выдержать. Отдельно классифицируется пылеватый песок, на нем фундамент нуждается в еще большем усилении.
• Глинистые грунты
Глинистые грунты, суглинки и супеси – самый сложный вид грунта, состоящий из песка и частиц глины. Супесь состоит примерно на 10% из глины, а суглинки — на 30%. Они размываются, разжижаются и проседают, глубоко промерзают и вспучиваются в холода. Фундамент на глинистом грунте должен быть заложен на всю глубину промерзания. Зимой они могут промерзать на глубину до полутора метров.
• Торфяные грунты
Торфяные грунты, представляющие собой осушенные болота, как правило сильно насыщены влагой. В них очень высока вероятность наличия грунтовых вод. Перед закладыванием фундамента в таком месте необходимо провести осушение почвы или прокладку дренажных каналов, или утрамбовывание и укрепление грунта с помощью укладывания слоя, состоящего из песка, цемента и битума.
Что еще нужно знать о земле под строительство каркасного дома
Глубина промерзания почвы напрямую зависит от ее вида. Скалистые грунты, например, вовсе не содержащие воды, свои линейные размеры и характеристики меняют незначительно. Температурный коэффициент линейного расширения гранита — 0,000008 на 1 градус. По сравнению с этим, лед расширяется и сжимается в 6 раз сильнее, а вода — в 100 раз. Соответственно, неграмотное строительство на промерзающих, пучинистых и наполненных водой почвах может привести к выталкиванию фундамента из земли, и его разрыву.
Тип строения также играет важную роль в выборе типа фундамента. Поэтому необходимо определить не только тип почвы, но и размеры строения, и его нагрузку на основание, потому как нагрузка на фундамент легкого каркасного одноэтажного дома и тяжелого двухэтажного кирпичного дома, несомненно, разная. Еще на вид фундамента влияет то, хочет ли застройщик строить дом с подвалом, погребом или цокольным этажом.
В идеале закладывание любого фундамента необходимо производить так, что бы его нижняя точка находилась ниже глубины промерзания. Качества грунта на такой глубине обычно стабильные и предсказуемые.
Выбор материала фундамента в зависимости от грунта
Видов фундаментов сейчас очень много. Наиболее распространенными при строительстве дач и загородных домов являются мелкозаглубленные ленточные фундаменты и столбчатые с перевязкой. Наиболее популярные материалы в настоящее время — это бутобетон, кирпич и железобетон.
• Бутобетон
Бутобетон— это смесь цементно-песчаного раствора и крупных камней. Раствор в данном случае служит клеем, заполняющим пространство между камнями, что исключает их смещение. Фундамент очень надежен, и применяется на легких песчаных и скалистых грунтах. В глинистой местности такой фундамент может разорваться или треснуть.
• Железобетон
Железобетон состоит из смеси цемента, песка и щебня. Он армируется сеткой или прутьями арматуры, что зависит от направления давления мерзлого грунта. Это самый распространенный материал для фундамента. Из его плюсов можно выделить дешевизну, прочность, и то, что на нем можно создавать сложные монолитные конфигурации. При заложении таких фундаментов с применением бетонных вибраторов, получаются фундаменты с хорошей несущей способностью, надежные и крепкие, подходящие для любого грунта.
• Кирпич
Кирпич применяется исключительно для надземной частей фундамента и цокольных частей. Закладывать кирпич ниже поверхности грунта категорически нельзя, потому что он очень гигроскопичен и может разрушиться при морозе. Силикатный кирпич просто разлагается в грунте за несколько десятков лет.
Какой фундамент выбрать
Столбчатые фундаменты
Представляют из себя прямоугольный или круглый шурф, заполненный бутобетоном или армированный по вертикали прутьями и залитый бетоном по уровню грунта. Выше столбик выводится с помощью кирпича и отливается сразу на желаемую высоту. Обычно столбики располагаются на расстоянии 1 — 1,5 — 2 метра на всей площади строения. Возможно применение разъемной, съемной и несъемной опалубки.
Сейчас стало популярным устройство столбчатого фундамента по технологии ТИСЭ. Она заключается в том, что буром делается скважина глубиной 1,5 — 2 метра, которая конусообразно расширяется внизу, армируется и заливается бетоном. Смысл технологии состоит как раз в этом внутреннем расширении.
Плюсами столбчатого фундамента является его дешевизна, надежность, отсутствие дополнительных расходов на гидроизоляцию, устройству отмостков, отделке цоколя. Но он применяется только для строительства каркасных или деревянных домов. Наличие погреба, подвала, цокольного этажа с ним исключено. Закладывают такой фундамент на грунтах, не подверженных вспучиванию. Так как столбики связываются между собой только лежащими на них лагами, при подвижности грунта они могут изменять свое местоположение и наклон.
Столбчатые фундаменты с перевязкой
Позволяют избежать проблемы с подвижностью столбиков. Второе название перевязки — рандбалка. Рандбалка значительно улучшает качества фундамента и позволяет строить на нем даже здания из кирпича с не очень толстыми стенами. Но устройство перевязки делает фундамент более дорогим и сложным, так как требует единого армирования и в балке и в столбике. Рандбалка обычно располагается или над поверхностью грунта, или с небольшим заглублением, на подушке из песка.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Представляет собой единую железобетонную конструкцию, выведенную по уровень грунта или чуть выше и надстройку над ней из кирпича. Глубина залегания ленты около 50-70 см. Под ней делается подушка из песка, глубиной 20 — 30 см. С таким фундаментом возможно уже применение в качестве перекрытий бетонных пустотных плит и возведение любого малоэтажного здания. При приличной влагоизоляции, возможно, обустраивание погреба в конструкции фундамента.
Весьма полезным при устройстве такого фундамента будет устроить шурфы, расположенные с периодичностью 1,5 — 2 метра, высверлив их при помощи бура. Глубину их залегания необходимо располагать ниже глубины промерзания.
Это самый распространенный вид фундамента среди застройщиков.
Глубокозаглубленный ленточный фундамент
Является надежнейшим фундаментом. От предыдущего он отличается тем, что вся лента фундамента залегает на уровне ниже промерзания грунта. Такое его устройство гарантирует устойчивость сооружения почти на всех грунтах. Опять же, это единственный вид фундамента, при котором застройщик может обустроить подвал.
Фундамент в виде монолитной плиты
Практически единственный вид фундамента для постройки тяжелой монолитной конструкции на грунтах с большим содержанием глины и торфа и большой вероятностью вспучивания. Его устройство практически не требует работ ниже уровня земли, кроме отсыпки подушки из песка 20-30 см. На ней располагается монолитная плита, подходящая для размера дома. Дом как бы «плавает» на этом фундаменте и тип грунта слабо влияет на него.
Такой фундамент совсем не дорог, именно за счет того, что исключаются земляные работы. Единственное ограничение — участок не должен находиться под уклоном, потому что подушка рано или поздно начнет сползать.
В случаях, когда подвал необходим, на нужную глубину выкапывается котлован. На дне располагается подушка из песка и щебенки и на ней отливается монолитная плита. На ней и возводят стены подвала. С внешней стороны они обязательно должны быть гидроизолированы. После этого пустота между стенами подвала и котлована засыпается, и делается глиняный гидрозамок. Этот способ наиболее дорогой, так как требует большого всех видов работ.