Особенности несущей способности грунта, советы

Несущая способность грунтов

Особенности несущей способности грунта, советы

Будете вы сами строить дом, или же будете нанимать строительную бригаду, постарайтесь сами четко понять, какой у вас грунт на участке на глубине заложения фундамента и какова его несущая способность.

Несущая способность грунта – это важнейшая характеристика, от которой вы будете отталкиваться при принятии решения, какой ширины ленточный фундамент делать, сколько свай делать в свайно-ростверковом фундаменте, или же делать монолитную плиту. Итак, зная несущую способность грунта, вы можете расчетным способом проверить, достаточна ли площадь опоры вашего фундамента.

Что бы вам ни говорили строители, что им их опыт якобы подсказывает, вы должны строительное решение подкрепить конкретными цифрами! Стройплощадка – не церковь, чтобы просто верить словам, нужны расчеты.

Несущая способность грунта измеряется в кг/см² (т/м²), и показывает, сколько килограмм (тонн) выдержит 1см² (1м²) горизонтальной поверхности грунта без изменений своих характеристик.

Для разных грунтов несущая способность разная и зависит от:

  1. Типа грунта.
  2. Степени уплотненности.
  3. Влажности грунта.

Плотным можно считать грунт, залегающий на глубине 0,8-1м и более. После обуви на плотном грунте остаются слабо заметные следы, на грунте средней плотности остаются следы до 0,5см глубиной, если больше – рыхлый грунт.

На грунт, залегающий на глубине 1м, тысячелетиями давили вышележащие менее плотные слои грунта.

И сколько бы вы не трамбовали подсыпку из ПГС (песчано-гравийной смеси) виброплитами 90-120кг, вы никогда не сделаете ее такой же плотной как естественный грунт на глубине 1 метр, поэтому мы всегда советуем вместо подсыпки делать «подбетонку» низкомарочным бетоном, который никогда не усядет в отличие от ПГС.

Влажность, или насыщенность грунта влагой можно просто проверить: выкопайте яму или пробурите скважину и обратите внимание, если вода откровенно не скапливается, значит грунт не насыщен влагой (сухой, маловлажный), если начинает накапливаться вода, значит грунт влагонасыщенный и близко находятся грунтовые воды.

Типы грунтов и их несущая способность в зависимости от плотности и влажности:

Типы плотный средней плотности
Крупный гравелистый песок 6 кг/см² 5 кг/см²
Песок средней крупности 5 кг/см² 4 кг/см²
Мелкий маловлажный песок 4 кг/см² 3 кг/см²
Мелкий песок, насыщенный влагой 3 кг/см² 2 кг/см²
Супеси сухие 3 кг/см² 2,5 кг/см²
Супеси, насыщенные влагой (пластичные) 2,5 кг/см² 2 кг/см²
Суглинки сухие 3 кг/см² 2 кг/см²
Суглинки, насыщенные влагой (пластичные) 3 кг/см² 1,5 кг/см²
Глины сухие 6 кг/см² 2,5 кг/см²
Глины, насыщенные влагой (пластичные) 4 кг/см² 1 кг/см²

До сих пор по причине незнания в большинстве случаев частного строительства на тип грунта и насыщенность его водой не обращали внимание, поэтому до внуков многие дома доходят в плачевном состоянии.

Если вы не хотите копать метровую яму, берите для ваших упрощенных расчетов значение несущей способности грунта – 1-1,5 кг/см².

Как отличить разные типы грунта друг от друга?

  1. Очень крупный песок отличить не проблема – зерна песка до 2мм.
  2. Крупнозернистый песок (1-0,5мм) и песок средней крупности (хорошо различимые глазом песчинки размером от 0,5мм до 0,25мм) также отличить сможет каждый и без дополнительых объяснений.
  3. Мелкий песок тоже знаком всем. Вспомните детскую песочницу, где песок рассыпался в руках и в нем слабо различались глазом отдельные песчинки. В шар можно было скатать только мокрый песок, и тот при небольшом давлении рассыпался. Размер песчинок от 0,25мм до 0,1мм (меньше 0,05мм – это частички пыли и глинистые частицы).
  4. Пылевидный песок. Похож на муку, отдельные частички не чувствуются. Из этого типа грунта (насыщенный водой и с примесью глины) состоят плывуны – при вскрытии вы увидите, как плывун начнет заполнять свободное пространство и сколько вы вычерпывать не будете, плывун будет заполнять возможное пространство – такой грунт не пригоден для основания дома.
  5. Супесь – смесь песка и глины (глины не более 10%). Сухая супесь крохкая. В смоченном состоянии в шар скатать можно, но при легком давлении рассыпается на мелкие кусочки. В жгут не скатывается.
  6. Суглинок – смесь песка и глины (глины от 10 до 30%). В смоченном состоянии шар скатать можно, при раздавливании получается лепешка с трещинами по краям. В жгут скатать можно, при попытке свернуть кольцом разламывается на части.
  7. Глина. В шар скатать можно, при раздавливании получается лепешка с ровными краями без трещин. В жгут скатать можно, при попытке свернуть кольцом сохраняет целостность.
  8. Лёссовые и лёссовидные. Это глинистый грунт со значительной долей пылеватых частиц. Под строительство дома не подходят.
  9. Биогенные грунты, содержащие большое количество органических веществ. Например, торф. Под строительство дома не подходит.

Итак, теперь вы знаете несущую способность грунта. Осталось проверить, достаточна ли площадь опоры вашего фундамента. Для этого нам нужно знать вес вашего будущего дома.

Пример: Ленточный фундамент (для дома весом в 150тонн=150.000кг) в форме квадрата 6м*6м, шириной 0,3м. Общая длина ленты получается 22,8м, это 2280см. Умножаем на 30см, получаем площадь 68.400см². Если несущая способность грунта принимаем равной 2 кг/см², то 68.400см²*2 кг/см²=136.800кг=136,8тонн. А наш дом 150тонн. Для такого дома площадь опоры недостаточна.

Пойдем от обратного: делим 150.000кг на 2 кг/см² и получаем площадь опоры 75.000см². С учетом запаса в 20% получаем требуемую площадь опоры 90.000см².

Есть два варианта как достичь этой площади опоры. 1. Сделать всю ленту не 30см шириной, а 40см. 2. Сделать под лентой «подушку» размерами в сечении 0,2м*0,5м (или даже 0,2м*0,6м), а на подушку уже будет опираться лента, шириной 0,3м.

Источник: http://opalubka5.by/nesushchaya-sposobnost-gruntov

Грунты и их несущая способность

Закладка фундамента создает основу для строительства дома. Он является элементом, скрепляющим конструкцию стен, но главная его задача – преодолеть заглубление дома.

Несмотря на кажущуюся плотность земли, не всякий грунт способен выдержать нагрузки от массы дома – даже небольшой индивидуальный дом весит порой несколько тонн.

Именно несущая способность грунта в основном определяет вид  фундамента и способ его возведения.

1. Распределение нагрузок на грунт от фундамента

«Иметь твердую почву под ногами» – это не фигура речи для строителей. Это основа всей системы закладки фундамента. Твердая, казалось бы, земля под ногами уступает силам, которые давят на нее при постройке даже небольшого и легкого на вид здания. В течение одного сезона построенный дом может заметно осесть, если фундамент под ним выполнен неправильно.

Расчет предельного давления на грунт для устойчивости дома зависит от многих факторов:

  • Вес здания
  • Площадь основания дома, давящего на землю
  • Свойства грунта
  • Глубина промерзания
  • Глубина залегания подземных вод

Кроме изменений в толще грунта, связанных с давлением на него основания дома, сам грунт подвержен внутренним силам, приводящим в движения почвенные пласты – их называют пучинистостью грунта.

Площадку, оказывающую давление на грунт, называют подошвой фундамента. Чем она больше, тем ниже давление на грунт при одном и том же весе дома.

Способность сопротивляться нагрузкам называют несущей способностью грунта.

Соответственно, определены два пути уменьшения общего давления, оказывающего основанием здания на грунт – увеличение площади давления или увеличение точек соприкосновения основания с грунтом. Площадь соприкосновения определяется типом фундамента – монолитной плиты, ленты по периметру дома  или отдельных столбов.

Сопротивление грунта нагрузкам для разных видов фундамента. а — плитный, б — ленточный, в — свайный

Слой почвы, на которую давит фундамент, называют несущим слоем. Давление, оказываемое на верхний несущий слой, передается и на пласты, лежащие ниже. Поэтому необходимо учитывать их структуру и несущую способность.

В связи с тем, что зимой земля промерзает, а летом – оттаивает, это тоже учитывается в расчете несущей способности грунта.

2. Структура грунта и физические характеристики

Грунт состоит из трех компонентов: твердых частиц, воды и газа. Твердые частицы в основном определяют свойства грунта, а водяные и газовые составляющие могут их существенно изменять. Твердые частицы в почве образуют губчатую структуру.

Чем плотнее они сами и чем плотнее они прилегают друг к другу, чем выше сила их сцепления, тем плотнее грунт в целом. Плотность своеобразной «губки» увеличивается с глубиной залегания – верхние слои оказывают давление на нижние.

Однако этот фактор не столь существенен на тех глубинах, на которые закладывается фундамент.

Воздух заполняет пористую структуру грунта – чем рыхлее почва, тем больше в ней воздуха.

Для исследования грунтов берут в расчет их физические и механические характеристики. Физические:

  • Плотность самих частиц
  • Плотность «губки»
  • Влажность
  • Пористость
  • Пластичность

Механические:

  • Удельная деформация
  • Удельное сцепление частиц
  • Угол внутреннего трения

3. 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:

  1. Скальные – массив горных пород с высокой плотностью. Монолитен и несжимаем.
  2. Крупнообломочные – смесь крупных камней и частиц, с включением мелких. Обладает высокой пористостью и малой сжимаемостью.
  3. Песчаные – состоят из мелких твердых частиц, практически не связанных между собой. Отличаются высокой сыпучестью и плотностью в объеме.
  4. 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.

4. Песчаные и глинистые грунты

Строительство в основном ведется на песчаных и глинистых грунтах. Скальные породы вообще не требуют фундамента, но они и непригодны для земледелия.

Мы подробнее рассмотрим наиболее распространенные типы грунтов, на которых  обычно ведется строительство домов.

Песчаные грунты подразделяются на несколько категорий, в зависимости от размера составляющих их частиц:

  1. Гравелистый песок – с песчинками от 0,25 до 5 мм
  2. Крупный песок – с частицами от 0,25 до 2 мм
  3. Средний песок – 0,1 – 1 мм
  4. Мелкий, пылевидный песок – с частицами менее  0,1 мм
Читайте также:  Типы фундаментов для деревянных домов: виды и их особенности

Песчаный грунт

В свою очередь глинистые грунты подразделяются на:

  1. Супеси – содержащие до 10% глинистых частиц, хорошо крошатся.
  2. Суглинки – с содержанием глинистых частиц от 10 до 30%. Имеют высокую пластичность и хорошее сцепление. Крошатся при высыхании.
  3. Глины – с наибольшим содержанием   мелкодисперсных частиц. Высокопластичны, и как раз являются материалом для работы скульпторов, так как не разрушаются при затвердевании. В то же время достаточно плотны при высыхании.

Пласты глинистого грунта в разрезе

5. Несущая способность грунта

Основной характеристикой грунта под строительства является его несущая способность. Она показывает, какую удельную нагрузку способен выдержать грунт, то есть какая площадь грунта выдержит определенный вес без разрушения и проседания. Измеряется несущая способность в кг/см2 или тн/м2

Приведем соответствующие параметры для некоторых видов грунта

  • Гравелистый песок – 5-6
  • Средний песок – 4-5
  • Мелкий песок – 3-4
  • Супесь сухая – 2,5-3
  • Супесь влажная – 2-2,5
  • Суглинки сухие – 2-3
  • Суглинки влажные – 1-3
  • Глины сухие 2,5-6
  • Глины влажные 1-4

Из этих параметров видим влияние влажности на прочность грунта. Это приводит к необходимости учитывать глубину залегания подземных вод, сильно влияющих на влажность почвы.

 Другими словами, при расчете фундамента следует учитывать не только сам вид грунта, но его поведение при увлажнении. Это касается обильных осадков, а также явлению, которому нужно уделить особое внимание – пучинистости грунта, т.е.

увеличению его удельного объема при замерзании до отрицательных температур.

6. Заключение

Как правило, до строительства дома проводят изыскания, показывающие, какой грунт преобладает на участке. Выбор способа установки фундамента зависит в том числе и с учетом вида грунта. Упустить этот этап с планировании дома – рисковать в будущем целостностью всей конструкции.

Источник: http://k-dom74.ru/grunty-i-ih-nesushhaja-sposobnost/

Какой фундамент лучше для какого грунта: виды, особенности

Любой дом начинается с фундамента. Разумеется, грамотный строитель уделит его конструкции значительное внимание, ведь крепость основания определяет прочность, долголетие и надежность всего строения. Не стоит идти по пути удешевления работы, выбирая готовый или типовой проект дома. В любом случае нужно провести инженерно-геологические изыскания, исследовать свойства и качества грунтов.

Особенности грунтов

Для правильной привязки проекта к местности нужно оценить целый ряд показателей, среди которых — тип грунта, глубина его промерзания и насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод и т. д.

Особое внимание стоит уделить водоносным горизонтам — слоям водопроницаемых горных пород, пустоты которых заполнены подземной водой. Повышенная влажность в сочетании с минусовой температурой является причиной промерзания грунта.

Вода, превращаясь в лед, увеличивается в объемах на 10-15% и выталкивает фундамент вместе со слоями почвы в пределах глубины промерзания. В весенний период во время таяния льда фундамент, наоборот оседает.

Подобные процессы происходят неравномерно по периметру строения и влекут за собой деформацию конструкции — трещины и разрушения.

По степени проявления таких особенностей, грунты разделяются на две группы: пучинистые и непучинистые.

Самым опасным из пучинистых считается глинистый (содержание глины более 15%) песчано-пылеватый («плывун») — он имеет достаточно высокую влажность и не используется для возведения на нем фундамента из-за низкой несущей способности. Грунты, не содержащие глинистых включений, являются непучинистыми при любом уровне воды.

Ниже мы рассмотрим типы грунтов по механическому составу и дадим им краткие характеристики.

Механический состав грунта определяется довольно легко и делается следующим образом:

  1. Смочите комок грунта водой и раскатайте его в ладонях, чтобы получился «шнур» диаметром 1 см
  2. После этого сверните «шнур» в кольцо.

Полученные результаты сверьте с нашей инструкцией:

  • «Шнур» не раскатывается — это песок, рыхлая несвязная порода с высокой фильтрацией воды — до 1 м/сутки
  • Образуется зачаточный «шнур» — перед вами супесь. Такой грунт содержит до 10% глинистых включений, однако, пылеватых и песчаных частиц в нём больше. Вместе с тем, супеси обладают лучшей водонепроницаемостью, чем пески
  • «Шнур» образуется, однако кольцо ломается — у вас в руках легкий суглинок. Глинистых включений мало, а скорость фильтрации воды имеет достаточно низкие показатели
  • «Шнур» сплошной, кольцо образуется с трещинами — тяжелый суглинок, Близок по своим свойствам к глине
  • Кольцо и «шнур» сплошные — это глина. Из-за высокой пластичности она сильно набухает, увеличиваясь в объеме в два раза и более, но при этом слабо пропускает воду.

Незаглубленный фундамент

Необходимость данного типа фундамента определяется после инженерного расчета возможных деформаций. Особенно это важно для сильно пучинистых грунтов.

Надземная часть дома рассматривается не только как нагрузка, но и как активный элемент конструкции: чем выше жесткость постройки, тем меньше деформации грунтового основания.

При сильном пучении для создания незаглубленного фундамента могут быть использованы железобетонные монолиты или блоки, жестко скрепленные меж собой. При среднем пучении — монолитные или бетонные блоки, уложенные в перевязке на растворе. При слабом — цементогрунт, бутобетон, бут или керамзитобетон.

Следует особо отметить, что влияние уровня грунтовых вод ослабляется утрамбовкой дна траншеи для ленточного фундамента или выштамповкой площадки для столбчатого.

Кроме того, можно создать глинистый водозащитный экран для уменьшения подсоса воды в зону промерзания из нижних слоев. Эти средства помогают снизить пучение и увеличить несущую способность грунта.

На участках где он постоянно сырой и мокрый необходимо искусственно уменьшать уровень грунтовых вод, отводить влагу от фундамента с помощью дренажа.

Заглубленный фундамент

Заглубленный фундамент является самым надежным основанием для тяжелых несущих стен. Он монтируется из монолитного железобетона с подошвой ниже уровня промерзания грунта. В средней полосе России эта величина составляет 1,5 метра.

После установки фундамента над всей его площадью укладывается сплошная железобетонная плита. Такая конструкция обеспечивает высокую устойчивость здания, симметрию нагрузки и деформации, а перекосы и искривления практически полностью исключаются.

Однако у него существуют и недостатки — высокая цена, доходящая до 30% от общей стоимости постройки.

Обратите внимание:

  • заглубленный фундамент, расположенный на глинистом грунте требует создания бетонной подушки толщиной не менее 10 см или двухслойной гидроизоляции (используйте гидростеклоизол)
  • песчаный и супесчаный грунт нуждается в качественном уплотнении с последующим покрытие слоем гравия, заливаемого битумной мастикой.

Выполнив необходимые подготовительные работы, приступайте к заливке желозобетонной плиты, а далее — к устройству фундамента.

Источник: http://www.diy.ru/post/1893/

Строим сами

Конструкция фундамента во многом  зависит от вида грунта, на котором он возводится. Как правило, грунт под зданием не бывает однородным.

При выборе конструкции фундамента учитывается преобладающий по объему вид грунта в несущем слое.

Чтобы определить вид грунта копают шурф, который позволяет определить на вертикальном срезе земли слои видов грунтов, их размеры, уровень грунтовых вод, глубину промерзания и т. д.

Грунтовое основание под строениями бывают однородным или неоднородным. Однородное основание состоит из одного вида грунта. Неоднородное основание может состоять из нескольких видов грунтов, которые могут располагаться как слоями, так  и включениями.  

Грунты, которые используются в качестве оснований зданий, разделяются на следующие виды:

  •  глинистые;
  •  песчаные;
  •  скальные;
  • крупнообломочные.

Основной характеристикой для всех видов грунтов, учитываемой при строительстве,  является их несущая способность, которая показывает какую нагрузку может выдержать единица площади данного вида грунта. Несущая способность разных видов грунта зависит от степени уплотненности и от степени насыщенности влагой.

Таблица. Несущая способность разных видов грунта.

Вид грунта Плотность, кг/см2
Плотный Средней плотности
Крупный гравелистый песок 6 5
Песок средней крупности 5 4
Мелкий маловлажный песок 4 3
Мелкий песок, насыщенный влагой 3 2
Супеси сухие 3 2,5
Супеси, насыщенные влагой (пластичные) 2,5 2
Суглинки сухие 3 2
Суглинки, насыщенные влагой (пластичные) 3 1
Глины сухие 6 2,5
Глины, насыщенные влагой (пластичные) 4 1

 Глинистый грунт

Глинистые грунты при наличии в их составе воды способны сжиматься,  вспучиваться при замерзании.  Фундамент на глинистых грунтах часто необходимо закладывать ниже глубины промерзания.В зависимости от количества глинистых частиц грунты разделяются на виды.

Таблица. Виды  глинистых грунтов по содержанию глинистых частиц.

Грунт Содержание глинистыхчастиц по массе, %
Глина           > 30
Суглинок       30 -10
Супесь       10 – 3

Глина

В состав глины входят мелкие  чешуйчатые частицы, размер которых не превышает 0,005 мм, и небольшая примесь мелких песчаных частиц. Глинав сухом состоянии твердая, поэтому  раздавить комки глины очень трудно.

Влажная глина очень вязкая, прилипает  к пальцам и очень пластичная.  При  сдавливании шарика, скатанного из влажной глины, получается лепёшка, края которой не имеют трещин.

 Если куски влажной глины разрезать ножом, то  срез имеет гладкую поверхность, песчинок на нем не видно.  

 Глина имеет пористую структуру.  При увлажнеии вода, поступая в капилляры, заполняет все поры глины, образуя тонкие водно-коллоидные пленки, которые обволакивают частицы грунта. Чаще всего встречается глина, поры которой заполнены водой.

При насыщении водой  глина при действии низких температур может увеличиться в  объеме до 15% и возникает явление, называемое в строительстве  пучением, при этом несущая способность глины уменьшается.

 При строительстве домов на глине происходит ее уплотнеие  но оно растянуто во времени. Поэтому осадка зданий, построенных на глине, продолжается длительное время. Несущая способность глинистого основания в основном зависит от его влажности.

Несущая способность глины в пластичном и разжиженном состоянии очень мала, сухая  глина способна выдерживать достаточно большие нагрузки

Суглинок

Суглинки  содержит от 10% до 30% глинистых частиц. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям В зависимости от процентного содержания глины существует три вида суглинков.

 Таблица . Виды суглинков.

Вид суглинка Содержание глинистых частиц, %
Тяжелый 20-30
Средний 15-20
Легкий 10-15

Куски суглинка в сухом состоянии не такие твердые, как глина. При ударе сухие  куски суглинка рассыпаются на мелкие кусочки.  Пластичность влажных суглинков имеют небольшая.  При скатывании во влажном состоянии длинного шнура не получается, он рвется. При растирании ощущаются песчаные частицы, комочки раздавливаются легче, ясно видны песчинки.

В супеси глинистых частиц содержится меньше 10%. Супесь практически не отличается от песка.  Сухие комки супеси легко рассыпаются и крошатся от удара. Супесь весьматрудно скатать в жгут или шарик.

Если супесь растереть на влажной ладони, то можно увидеть частицы песка, после стряхивания  грунта на ладони видны следы от  глинистых частиц. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при легком давлении рассыпается. Если супесь сильно насыщена водой, то она начинает течь как жидкость.

Такие грунты называются  плывунами. Плывуны практически непригодны для оснований фундаментов.

 Песчаные грунты

Песчаные грунты  не пластичны даже во влажном состоянии. В зависимости от количества  частиц и их размеров песчаные грунты подразделяют на пять видов.

Читайте также:  Устройство опалубки для фундамента: особенности и рекомендации

Таблица. Виды песчаных грунтов.

Виды песчаных грунтов Распределение частиц грунта по величинев % от массы сухого грунта
Песок гравелистый Масса частиц крупнее 2 мм составляет более 25%
Песок крупный Масса частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50%
Песок средней крупности Масса частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50%
Песок мелкий Масса частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75%
Песок пылеватый Масса частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75%

Так как гравелистые, крупные и средней крупности пески обладают большой водопроницаемостью, то их  увлажнение практически не сказывается на механических свойствах.

Мелкие и пылеватые пески при увлажнении приобретают подвижность, вследствие чего к снижению несущей способности основания.

Песчаный грунт с крупными частицами песка способен выдерживать большую нагрузку, осадка  под действием нагрузки протекает достаточно быстро. Зимой песчаный грунт  не вспучивается.

Скальные грунты

Скальные грунты самые надежные. Скальные грунты представляют собой  массивы пород с жесткими связями между частицами.  Они прочны, не проседают, не размываются и не подвержены морозному пучению.

Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без заглубления. Скальные грунты, как правило, залегают в виде сплошного или трещиноватого массива.

Скальные грунты могут иметь слоистую структуру, сложенную из песчаников, известняков, доломитов и глинистых сланцев.

 Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные грунты – это грунты, которые более чем на 50% состоят из обломков камней, щебня и гравия, пространство между которыми заполняет песок или глинистый грунт. В зависимости от размеров  частиц крупнообломочные грунты делят на три вида.

Таблица. Виды крупнообломочных грунтов.

Вид крупнообломочных грунтов Распределение частиц грунта по величинев % от массы сухого грунта
Валунный Масса частиц крупнее 200 мм составляет более 50%
Галечный (щебень) Масса частиц крупнее 10 мм составляет более 50%
Гравелистый (дресва) Масса частиц крупнее 2 мм составляет более 50%

Крупнообломочный грунт  имеет очень большую несущую способность, но приналичии глинистых частиц он также подвержен морозному пучению.Галечный грунт имеет жёсткий скелет и высокую несущую способность и обладает большой. водопроницаемостью.

Такой грунт встречается сравнительно редко. Грунт гравелистый (дресва) имеет достаточно жесткий скелет, обладает большой водопроницаемостью.  Грунт гравелистый имеет достаточно высокой несущей способностью. Такой грунт практически не сжимается.

Источник: http://u24728.netangels.ru/?p=58

Расчет несущей способности грунта

Расчет несущей способности грунта – обязательная процедура, предшествующая проведению любых строительных работ. Осуществляется она, в первую очередь, для того, чтобы владелец приусадебного участка смог предельно точно и правильно определиться с выбором фундамента для будущего дачного дома.

Известно, что фундаменты, возведенные на малопригодных для них участках, не только быстро выходят из строя, но и со временем могут и вовсе стать причиной сноса всей постройки. Как же осуществляется определение несущей способности грунта на участке и что следует учитывать при проведении данной процедуры?

Для начала следует развеять сомнения в собственных силах – как утверждают опытные дачники, проанализировать особенности почвы на приусадебной территории можно самостоятельно, даже не имея за плечами специального образования. Поэтому в большинстве случаев справиться с указанной задачей способен практически любой начинающий дачник, впервые приступивший к освоению приусадебного участка.

Расчет несущей способности грунта: основные моменты

Каждый встречающийся в природе тип грунта (глинистый, суглинистый, песчаный и т.д.) обладает своей несущей способностью – уникальной характеристикой, отражающей то, какую нагрузку в среднем способна выдержать каждая единица его площади. Данный показатель обычно измеряется в кг/кв.см либо в т/кв.см.

Опираясь на эту характеристику, нетрудно подсчитать, какой должна быть опорная площадь фундамента будущего дома, и какие нагрузки способен выдержать конкретный участок территории, отведенный под строительство жилого объекта. Закономерно, что чем меньшей несущей способностью будет характеризоваться почва в данном месте, тем большей должна быть площадь возводимого на ней фундамента.

Среди основных факторов, определяющих несущие способности грунта на приусадебном участке, отмечают следующие, а именно такие, как:

  1. Степень его плотности (уплотненность);
  2. Насыщенность влагой (сухой, маловлажный, очень влажный, насыщенный водой);
  3. Тип (мелкие, среднекрупные, гравелистые и крупные пески, супеси, суглинки, скальные, крупнообмолочные виды и т.д.).

С учетом представленных факторов, о которых подробно будет рассказано ниже, осуществляют расчет несущей способности грунта при помощи таблицы, представленной в данной публикации. Также существует и упрощенная формула приблизительных расчетов, в которой показатели несущей способности грунта принимаются равными 2 кг/см2.

1. Степень плотности (уплотненность)

Степень плотности грунта – непостоянная величина, зависящая от того, на каком уровне он залегает. Закономерно, что глубоко расположенные под землей слои будут гораздо плотнее тех, что находятся ближе к поверхности почвы. При этом глубоко находящиеся слои грунта, извлеченные на поверхность, утрачивают свою плотность ввиду потери давления сверху, становясь рыхлыми, как и вышележащие слои.

2. Насыщенность влагой

Несущие способности грунта уменьшаются по мере его насыщения влагой, однако здесь многое зависит непосредственно от типа, к которому он принадлежит.

Так, песок при сильном увлажнении утрачивает свои механические свойства в незначительной степени (а гравелистый и крупнозернистый пески и вовсе не изменяют их), в то время как глина (суглинки), насыщаясь водой, становятся вязкими, пластичными, и теряют свою прочность.

Переизбыток влаги обычно связан с близким расположением к поверхности земли грунтовых вод, о чем может свидетельствовать скопление воды, образовавшееся через несколько дней в пробуренной скважине или выкопанной яме. Под влиянием осадков поверхностные слои почвы, как правило, увлажняются на глубину 1-1,5 м, вследствие чего фундамент будущего дома закладывают ниже этого уровня.

При возведении дома на влажных глинистых участках в выборе фундамента рекомендуется отдавать предпочтение ленточным конструкциям максимально возможной ширины, а при осуществлении строительства на сухих (маловлажных) песчаных почвах вполне пригодными окажутся узкие ленточные и даже столбчатые фундаменты.

3.Тип грунта: как определить его на своем участке?

Чтобы самостоятельно произвести анализ почвы в месте запланированного строительства, достаточно размять в руках небольшое ее количество, оценивая плотность, сыпучесть, степень увлажненности и преобладание в ней тех или иных фрагментов (песчинок, глинистых частиц, гравия и т.д.)

Песок характеризуется хорошей сыпучестью и рыхлостью, он не пластичен даже при сильном увлажнении. Чем крупнее фракция песка (средний диаметр его зерен), тем больший объем нагрузок он способен выдержать.

Таким образом, наилучшими несущими способностями будут обладать гравелистый и крупнозернистый пески, которые быстро пропуская сквозь себя влагу, не теряют своих механических свойств – в отличие от мелкозернистого и пылеватого песков, слипающихся при увлажнении и обретающих относительную пластичность.

Супесь – песчано-глинистая смесь, в которой преобладает содержание песка, а на долю глины приходится не больше 10%. Однако именно она придает супесям пластичность, сминаемость и вязкость. При сжатии супесь можно собрать в комок, который при незначительном давлении рассыплется. Чем выше содержание глины в почве – тем меньший объем нагрузок она способна выдержать.

Суглинок – почва, в которой преобладает содержание глины (10%-30%), в то время как песок присутствует в незначительном количестве. Суглинки более пластичны, нежели супеси – из них можно скатать шар, который при сдавливании не рассыплется, а образует лепешку с неровными трещинами по краям.

Глина обладает наибольшей сминаемостью и пластичностью, вследствие чего при сдавливании она принимает заданную ей форму (лепешки, комка) с ровными, не растрескивающимися краями. Сухая, лишенная влаги глина может выдерживать впечатляющие нагрузки и, наоборот, в разжиженном и пластичном состоянии ее прочность крайне мала.

Крупнообломочные грунты более чем на 50% состоят из щебня, гравия, камней и их фрагментов (обломков). Пространство между крупными фракциями обычно заполняет песок или суглинок.

Чем крупнее будут размеры этих фракций в исследуемом образце, тем больший объем нагрузок сможет выдержать участок территории, с которого он получен.

Здесь же необходимо заметить, что если пространство между фракциями заполнено не песком (супесью), а глиной или суглинком, то участок строительства, с которого получен данный образец, будет склонен к морозному пучению.  

Вам понравилась статья? Нажимайте на кнопочки и делитесь с друзьями!

 

Источник: http://moja-dacha.com/dachnyj-domik/61-raschet-nesushchej-sposobnosti-grunta

Нагрузка на грунт. Определяем несущую способность разных грунтов. — Строим дом своими руками

Карта сайта

Показатель несущей способности видов грунта показывает собой характеристику, для правильного выполнения строительства. Она характеризует собой нагрузку, которую может выдержать грунт на единицу площади. Она измеряется в т/м² или кг/см².

В таблице показаны показатели несущей способности, кг/см².

* Таблица адаптирована с упрощением из СНиП 2.02.01-83. Приложение №3.

При увеличении влажности почвы, несущая способность грунта уменьшается в значительной степени. Наиболее устойчивые к влажности в этом отношении являются пески, однако стоит учитывать, что это выполняется только на крупных и среднекрупных песках.

Максимальная нагрузка на грунт может определяться не только геологами, но и вами самостоятельно. При самостоятельном исследовании есть возможность определить виды грунта и самостоятельно. Для этого можно воспользоваться буром или лопатой и выкопать яму в глубину порядка двух метров, что будет соответствовать условиях Подмосковья ниже глубины промерзания и этого достаточно.

Если выполнять эти работы летом, то сразу можно определить есть вода или нет на этом уровне, это весьма важно.

Рассматривая грунт можно визуально определить наличие песка, глины и их примесей. От этого зависит несущая способность, поэтому этот момент очень важен.

Почвы как супеси имеют в своем составе немного больше глины, однако ее количество не превышает 10 процентов от объема. При высыхании она крошится, однако обладает достаточной вязкостью, чтобы из нее можно было слепить шарик.

Суглинки имеют больший процент, который составляет примерно 10-30 процентов от объема. Вследствие чего этот грунт более пластичен, слепленный из такого состава шарик обладает пластичностью, но все же трескается по краям, если его сплющить.

Глина самая пластичная, слепленный из нее шар и раздавленный, не трескается по краям.

Читайте также:  Создание отмостки фундамента из тротуарной плитки по этапам

Плотность грунта постоянно меняется и не постоянен в зависимости от глубины залегания.

Глубоко залегаемый слой считается довольно плотным и нагрузка на грунт, которую он может выдержать довольно высока, это связано с тем, что поверхностные слои (плодородный слой и т.д.) давят с довольно существенной силой вниз.

Если извлечь грунт при бурении, то на поверхности плотность его теряется и он становиться рыхлым, поэтому плотность необходимо замерять непосредственно на той глубине, на которой планируется возводить фундамент. Можно взять, расчет небольшие допущения и рассчитывая, несущую способность, принять, что на глубине 0,8 и ниже плотный грунт, на результате расчета это принципиально не отразится.

Хочется заметить, что те, кто не проводят анализ грунта, хотя бы на глаз, весьма рискуют, это приводит к существенным ошибкам в строительстве, которые могут открыться только в период эксплуатации здания.

Для дачного строительства в расчетах можно применить более приблизительные, данные. Как правило, несущую нагрузку на грунт считают равной 2 кг/см².

Вернуться на Главную страницу.

Источник: http://www.apostroy.ru/nagruzki_na_grunt.html

Что определяет несущая способностьгрунта и почему она так важна? Несколько советов и рекомедаций по строительству

Что такое потеря несущей способности грунта

Под термином «потеря несущей способности грунта» мы понимаем явление выдавливания грунта по сторонам фундамента с выпучиванием его вверх; при этом сооружение опускается и может одновременно покоситься, т. е. дать крен.

Потеря несущей способности грунта под подошвой фундамента происходит в том случае, когда прочность грунта на сдвиг по поверхности скольжения недостаточно велика по сравнению с фактическими напряжениями, возникающими от нагрузки.

Нагрузка на фундамент, при которой происходит потеря несущей способности грунта, называется предельной нагрузкой, или наибольшей несущей способностью; во избежание потери несущей способности грунта основание должно иметь определенный запас прочности, который регламентируется нормами DIN 4017, чч. 1 и 2 (примеры исследований потери несущей способности грунта.

Если осадки, возникающие из-за сжимаемости грунта при определенных нагрузках от веса сооружений, представляют собой деформационную задачу, то при потере несущей способности дальнейшая осадка грунта невозможна; здесь в зоне вытеснения грунта из-под фундамента возникает проблема равновесия. Опасность потери несущей способности грунта тем больше, чем меньше ширина фундамента, глубина его заложения и прочность грунта на сдвиг; к потере несущей способности грунта может привести и внецентренное загружение фундамента.

При традиционных методах строительства с обычными нагрузками от зданий на грунт, достаточно широкими фундаментами и достаточно глубоким их заложением для определения допустимых нагрузок на подошву фундамента рекомендуется, как правило, сначала сделать расчет фундаментов по деформациям и лишь затем приступить к определению возможной потери несущей способности грунтов основания.

Следует указать на то, что опасность потери несущей способности грунта под нагрузкой может усилиться при подъеме грунтовых вод и уменьшении объемной массы грунта.

При первых признаках потери несущей способности грунта (наклон и перекос сооружения, горизонтальные сдвиги, вспучивание грунта в непосредственной близости от здания) необходимо немедленно принять такие контрмеры, как установка дополнительных креплений, пригруз поверхности грунта, понижение уровня грунтовых вод или упрочнение грунта (например, с помощью инъектирования).
Для полноты картины следует еще упомянуть о потере несущей способности грунтов на всем участке строительства. Это явление возникает при наличии перепадов уровня территории строительства (подпорные стенки, откосы, крутопадающие слои грунта), когда нагрузка от здания и собственный вес грунта превышают сопротивление грунта сдвигу, и сооружение с примыкающими к нему участками почвы сдвигается по поверхности скольжения. Причиной этого часто бывают исключительно сильные атмосферные осадки и вызванное ими усиление давления воды в порах грунта.

Если в непосредственной связи со строительством многоэтажного здания планируется устройство грунтовых откосов, то из соображений обеспечения устойчивости грунтов на планируемой территории следует производить расчет устойчивости откосов, ибо существует опасность сдвига откоса вдоль поверхности скольжения, т. е. сползание откоса (DIN 4084, ч. 2).

Расчет несущей способности конструкций  сооружений

Это вычисление максимальной нагрузки, которую могут нести строительные конструкции, их элементы, а также грунты оснований без потери их функциональных качеств.

Расчет несущей способности проводится вначале планировки строительства и определяется как для конструктивных элементов в отдельности, так и для зданий (сооружений) в целом.

В первую очередь при строительстве необходимо произвести расчет несущей способности грунта, т. е. определение степени возможной нагрузки на него.

В случае неправильно определенного расчета, в дальнейшем может возникнуть смещение грунта, осадок здания, трещины и другие негативные последствия.

С учетом запланированного здания (сооружения), свойств и природных характеристик грунта, специалисты определяют наиболее оптимальный вид фундамента, материалы его приготовления, тип конструкции, его размеры, глубина заложения и др.

Кроме этого, проводятся расчеты для определения возможных изменений при воздействии на объект различных явлений и факторов, например: пожар, ветровой и снеговой фактор, действие подземных вод, строительство на ближайших участках.

Важность определения несущей способности конструкций, зданий и сооружений состоит в том, что от того насколько правильно она рассчитана, зависит безопасность и надежность объекта. Надежность и безопасность конструкций и объекта в целом являются безусловными требованиями, которые предъявляются к строителям и строительным компаниям.

 Удельное давление, действующее на один м2 грунта.

Проводим проверку выбранных размеров нашего фундамента на работоспособность. Проверка проводится по упрощенной методике (см. Фундамент дома. Расчет ленточного фундамента для дома) на соответствие фундамента требованиям ДБН В.2.1.-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений».

Целью расчета является определение соотношения величин удельного давления на грунт под подошвой фундамента от веса дома со всеми нагрузками — Р т/м2 и расчетного сопротивления грунта — R т/м2. Расчетное сопротивление грунта характеризует его способность воспринимать нагрузку от здания без осадки. Величина Р определяется расчетом, а R регламентируется ДБН.

Главным требованием для надежной работы фундамента является соблюдение условий, при которых величина P должна быть меньше величины R.

Определяем удельное давление на грунт под подошвой фундамента Р т/м2.

Для этого общий вес дома с нагрузками 69,135 т делим на площадь подошвы фундамента 12 м2 получаем Р = 5,76 т/м2.

Как мы видим R значительно больше Р, что соответствует главному условию надежной работы фундамента.

Для создания запаса прочности фундамента, перекрывающего неточности в выборе исходных данных, необходимо чтобы величина R была на 15-20% больше чем Р. У нас, при 20% запасе достаточно чтобы величина Р = 8,0 т/м2(контрольная величина).

Проверка и корректировка размеров фундамента.
Исходя из полученных расчетных данных, для экономии средств, целесообразно уменьшить размеры фундамента. Будем поэтапно искать оптимальный вариант.

Уменьшаем ширину фундамента на 10 см (т.е. принимаем ширину 30 см), при этом площадь подошвы фундамента будет 9 м2.

Определяем Р, которое будет составлять: 69,135 т : 9,0 м2 = 7,68 т/м2, что не превышает допустимое Р=8,0 т/м2.

Проведем уточненную проверку Р, т.к. уменьшился вес самого фундамента. Вес фундамента при его ширине 30 см составит 0,3 м х 1,1 м х 30 м х 2500 кг/м2=20455 кг или 20,46 т. При этом вес конструкций дома составит: 57,725-33+20,46=45,185 т, а суммарный вес дома 45,185+4,93+6,48 = 56,59 т. Определяем Р — 56,59 т : 9,0 м2=6,29 т/м2. Эта величина значительно меньше контрольной — 8,0 т/м2.

Уменьшаем ширину фундамента еще на 5 см (т.е. принимаем ширину фундамента 25 см), при этом площадь подошвы фундамента составит 7,5 м2.

Определяем Р — 56,59 т : 7,5 м2=7,54 т/м2. Полученное значение Р достаточно близко к контрольной величине Р = 8,0 т/м2. Очевидно, что дальнейшая корректировка параметров фундамента не целесообразна, поэтому полученные результаты расчета могут считаться окончательными.

Как правильно определить несущую способность грунат?

Определение несущей способности грунта необходимо при строительстве любых сооружений и позволяет уточнить нагрузку, которую выдерживает каждая единица площади поверхности. На основе полученных данных рассчитывается опорная площадь фундамента здания и другие характеристики. Приборы для определения несущей способность грунта учитывают его тип, насыщенность влагой и уплотненность.

СТАНДАРТЫ: ASTM D1194, D1195, D1196 / BS 1377:9 / CNR N° 92 и 146 / UNE 7391 / DIN 18134 / SNV 70312

Эти испытания выполняются для определения несущей способности грунтов в естественных условиях при строительстве дорог, фундаментов, аэропортов и автомагистралей.
Доступен широкий ассортимент оборудования для определения несущей способности, также имеется большое количество дополнительных принадлежностей, соответствующих различным стандартам и требованиям:

S222 KIT Оборудование для определения несущей способности, 100 кН, с одним индикатором

СТАНДАРТ: CNR N° 146, Метод «A»

В состав входит: Гидравлический домкрат до 100 кН, с ручным насосом Опорная плита 100мм Манометр 0-100 кН, цена деления 0,5 кН Устройство со сферической опорой для измерений в центральной точке опорной плиты Сборная балка 2,5 м длиной, изготовлена из металла, Индикатор с круговой шкалой 25×0,01мм с опорой Набор удлиняющих стержней различной длины Свинцовый отвес и спиртовой уровень Футляр для хранения и переноски.

Вес: около 60 кг

S223 KIT

Оборудование для определения несущей способности, 100 кН, с тремя индикаторами СТАНДАРТЫ: CNR N° 146 , Метод «B» — BS 1377:9 Аналогично модели S222, но с тремя индикаторами 25×0,01 мм для измерения в трех точках опорной плиты; дополнительная плита диаметром 160 мм. Поставляется без устройства для измерений в центральной точке опорной плиты.

Вес: около 60 кг

S225 KITОборудование для определения несущей способности, 200 кН, с тремя индикаторами ССТАНДАРТЫ: CNR N° 146, Метод «B» / BS 1377:9 Аналогично S223, но: Гидравлический домкрат до 200 кН, с ручным насосом Манометр диаметром 200 мм, диапазон 0-200 кН, цена деления 1 кН

Вес: около 70 кг

S226 KIT Оборудование для определения несущей способности, 500 кН, с тремя индикаторами ССТАНДАРТЫ: CNR N° 146, Метод «B» / BS 1377:9 Аналогично S223, но: Гидравлический домкрат до 500 кН, с ручным насосом Манометр диаметром 200 мм, диапазон 0-500 кН, цена деления 2 кН Два футляра для хранения и переноски

Вес: около 110 кг

Статистика Видео:  0

Источник: http://saw-wood.ru/advantages/1818

Ссылка на основную публикацию