Несущая способность грунта имеет большое значение при строительстве дома. От нее напрямую зависит величина фундамента, количество и качество материалов. Чем хуже его несущая способность — тем большую площадь занимает фундамент. Перенасыщенность влагой значительно снижает несущую способность грунта. Исключением являются пески с крупными и средними частицами, при увлажнении они не меняют своих свойств.
Типы грунта
Грунты отличаются по своей структуре и составу. В целом, они подразделяются на 2 класса, имеющих множество подвидов.
Классы:
- Скальные — с жесткой структурой. Это граниты, диориты, кварциты, песчаники. Отличаются водоустойчивостью, значительной прочностью, не промерзают. Являются наиболее прочными основаниями.
- Нескальные — не имеющие жесткой структурной связки. В основном, это осадочные породы. По величине частиц делятся на крупнообломочные, песчаные, биогенные, пылевато-глинистые и почвы.
Подвиды:
- Крупнообломочные — обломки скальных пород. К ним относятся гравий, щебень, галька. Хорошее основание, если внизу находится плотный слой.
- Песчаные — крупность частиц 0,1−2 мм, не пластичный. Чем крупнее песчинки, тем большую нагрузку может выдержать. Не сильно промерзает.
Пылевато-глинистые — в составе пылеватые и глинистые частицы. Дают сильную просадку.- Глинистые — связные грунты. Поры заполнены водой, поэтому при промерзании происходит пучение. На его несущую способность влияет влажность, от которой зависит его консистенция.
- Лессовые и лессовидные — глинистые с большим количеством пылеватых частиц. Дают сильную просадку и как основание под строительство не подходят.
- Плывуны — при вскрытии двигаются, вязко-текущие. Состоят из пылеватых песков с глинистыми примесями, насыщенные водой. Непригодны для основания.
- Биогенные — в составе имеется значительное количество органических веществ. Это торфы, сапропели — пресноводные илы.
- Почва — плодородная земля. Ни почва, ни биогенный грунт служить основанием не могут.
- Насыпной — искусственно образованный при засыпке прудов и т. д. Имеют неоднозначные свойства и зависят от многочисленных факторов таких, как однородность, степень плотности. Может использоваться как основание для здания, но обязательно рассматривается каждый случай индивидуально.
- Намывные — образуются после очистки озер и рек. Являются хорошим основанием для строительства.
При необходимости слабый грунт можно уплотнить с помощью трамбования или поверхностной вибрацией — этот метод более эффективный и быстрый.
Пучинистые и непучинистые виды
В результате промерзания, грунт значительно увеличивается в объеме, происходит пучинистость. В результате получается «выталкивание» постройки; весной, наоборот, он оттаивая дает сильную и неравномерную осадку. Пучинистыми видами являются глина, суглинок, супеси, почва. Не пучинистые — скальные, галька, песок с крупными и средними частицами, без примесей.
Особенности и свойства грунтов
- глина — в сухом виде твердая, во влажном пластичная, вязкая. При растирании между пальцами песок не чувствуется. При легком надавливании на комок, остается лепешка без трещин по краям. Легко самостоятельно проверить влажность и пластичность глины. Если глина обладает высокой пластичностью и влажностью, лопата войдет легко. Если нет, то считается сухой;
суглинок — в сухом состоянии куски при ударе рассыпаются, во влажном имеют слабую пластичность. Содержит 10−30% глинистых частиц. Более пластичный чем супесь. Сформированный шарик при надавливании превратится в лепешку с трещинами по краям;- супесь — в сухом виде легко рассыпается, непластичный, в составе преобладают песчаные частицы. Содержит не больше 10% глины;
- песок (пылеватый) — внешне напоминает пыль или муку;
- песок (мелкий) — частицы слабо различимые глазом;
- песок (средний) — гранулы имеют величину размером с просо, до 2 мм;
- песок (крупный) — в составе преобладают гранулы величиной с гречневую крупу, размер частиц 0,25−5 мм;
- гравий — большая половина массы зерна размером от горошины до небольшого ореха;
- галька (щебень) — больше половины массы зерна размером больше ореха;
- песчаные, гравийные и галечные грунты имеют несвязную структуру, хорошим основанием под постройку могут служить сухие, без примесей крупнозернистые пески;
- ненадежны мелкозернистые пески с примесями;
- не рекомендуется строить сооружение на насыпных грунтах;
Плотность грунта имеет большое значение при расчете несущей способности. Чем глубже он находится, тем более высокая плотность, выше несущая способность и низкая усадка.
Находящийся глубоко под землей, он подвергается постоянному давлению вышележащих слоев. Поэтому плотность его всегда будет высокой. Если рассчитывать несущую способность грунта самостоятельно, то можно с уверенностью считать, что на глубине 0,8 — 1 м он плотный.
Для более простого расчета его несущая способность равняется 2 кг/см2. Также можно измерять в т/м2.
Несущая способность грунта
Для чего нужно знать несущую способность грунта? По своей структуре он напоминает губку - состоит из пор, заполненных воздухом или водой и твердых частиц. Нагрузки меняют объем пор, что, в свою очередь, меняет объем грунта. С увеличением плотности уменьшается пористость. Все это приводит к нарушению равновесия, что, в свою очередь, является причиной сильной просадки. Он начинает выпирать из-под фундамента, смещая всю конструкцию. Сильное смещение опасно для здания. Поэтому необходимо знать его несущую способность, чтобы правильно вычислить максимально допустимую нагрузку.
Несущая способность грунта зависит от трёх факторов:
- тип;
- степень уплотненности;
- насыщенность влагой;
Метод определения несущей способности
- Для того чтобы узнать несущую способность грунта самостоятельно, необходимо обычным земляным буром сделать скважину, глубиной не меньше 2-х метров. Можно воспользоваться и обычной садовой лопатой. Во время этих работ, сразу можно определиться с типом грунта. Если через несколько дней на дне ямы не появится вода, то его можно считать сухим.
- Еще один простой способ определить несущую способность грунта. На поверхность земли надо наступить и всю тяжесть тела перенести на каблук. Если каблук входит в землю не полностью, только наполовину, то на участке можно проводить строительные работы. Если каблук легко проваливается, то грунт слабый.
Определение уровня грунтовых вод
- в нескольких местах участка проделывают шурфы, глубиной 2−2,5 м;
- через какое-то время в шурфах должна появиться вода, если этого не произошло, необходимо увеличить глубину на 30−40 см больше глубины промерзания грунта;
- затем определяется глубина грунтовых вод с помощью рейки, которую опускают в шурф;
- расстояние определяется от верхнего участка земли до уровня воды в шурфе;
- в разных участках уровень грунтовых вод может значительно отличаться, поэтому нужно ориентироваться на самый высокий уровень;
- при высоком уровне грунтовых вод проводится дренаж.
Вся информация, полученная при исследовании несущей способности грунта, влияет на проектные работы, подбор необходимых материалов. Это позволит определиться с габаритами фундамента и нагрузкой на грунт, максимально безопасной для здания и последующих эксплуатационных характеристик.
