Общие сведения о грунтах

Без изучения грунта-основания, на котором будет стоять будущий дом, никак не обойтись. Объективная оценка свойств грунта в различных сезонных условиях - ос­нова для принятия правильного решения.

Для исследования грунта и для оценки гидрогеологических условий, в кото­рых он находится, необходимо провести пробное бурение на глубину ниже грани­цы промерзания на 0,5...0,7 м. Хотя слово "исследование" для индивидуального застройщика звучит пугающе- серьезно, особых затруднений здесь никогда не воз­никает.

Основная цель такого исследования - оценка несущей способности грунта, сте­пени его пучинистости и определение уровня грунтовых вод. Дополнительным ис­точником информации для оценки состояния грунта может быть опыт возведения фундамента у соседей.

Если строительство начинается с устройства колодца или с бурения скважины, не пропустите этот интересный момент. Возьмите пробы грунта на глубине 1... 1,5...2...2,5 м и проанализируйте их.

Обращаем внимание застройщиков на то, что залегание пластов грунта даже на небольшой площадке может быть неравномерным. Плывун или насыпной грунт, вы­ходы скального грунта или остатки старого фундамента могут иметь неравномерный аномальный характер. Если при рытье колодца на глубине 2,5 м попался плывун, то шурфы на исследование структуры грунта обязательно следует выполнить и на самой строительной площадке. Наличие прослойки плывуна сильно скажется на вы­боре фундамента.

Какие же существуют грунты?

Скалистые грунты - массивные горные породы с жесткими связями между частицами грунта, залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Такие грунты имеют значительную прочность на сжатие и не промерзают. Фундамент на них можно закладывать по поверхности. Небоскребы в Нью-Йорке стоят именно на таких грунтах.

Крупнообломочные (хрящеватые) грунты - состоят из валунов, обломков камней, крупных фракций щебня и гравия в объеме более 50%, не сцементирован­ных между собой. Они практически не сжимаются и являются надежными основа­ниями. При наличии в крупнообломочном грунте более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого заполнителя от общей массы сухого грунта в наименовании грунта учитывается только мелкая составляющая грунта, т.к. имен­но она будет определять несущую способность грунта. Подобный грунт будет пучинистым, если мелкая составляющая - глина или мелкий пылеватый песок.

Песчаные грунты - сыпучая смесь зерен кварца и других минералов (образо­вавшихся в результате выветривания горных пород), содержащая глины менее 3%. Песок по своему зерновому составу, по размеру фракций классифицируется на сле­дующие виды:

  • гравелистые пески - если преобладают частицы размером 0,25... 5 мм;
  • крупный песок - если преобладают частицы размером 0,25...2 мм;
  • песок средней крупности - если преобладают частицы размером 0,1...1 мм;
  • мелкие пески - если преобладающие размеры частиц меньше 1 ...0,1 мм
  • пылеватые пески - если в основной массе частицы крупностью 0,05...0,005 мм (табл. 1).

Чем крупнее фракции песка, тем большую нагрузку он может воспринимать.

Гравелистые, крупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают. Фундамент можно закладывать ленточ­ный на глубину 0,4...0,7 м или столбчато-ленточный.

Таблица 1. Классификация грунтов по гранулометрическому составу

Грунты

Размеры частиц (мм)

Содержание частиц по массе (%)

Крупнообломочные

 

 

Валунные

>200

>50

Галечниковые

> 10

>50

Гравийные

>2

>50

Песчаные

 

 

Гравелистые

>2

>25

Крупные

>0,5

>50

Средней крупности

>0,25

>50

Мелкие

>0,1

>75

Пылеватые

>0,1

<75

Песок мелкий и пылеватый имеет невысокую прочность, хорошо задерживает влагу, основание из такого песка может испытывать просадку, продолжающуюся многие годы. При высоком уровне грунтовых вод фундамент закладывают на глуби­ну промерзания.

Глинистые грунты состоят из очень мелких частиц - меньше 0,005 мм, имею­щих обычно чешуйчатую форму. В отличие от песчаных грунтов, глины имеют боль­шую поверхность частиц, вбирающих влагу.

Глинистые грунты способны сжиматься, размываться, а замерзая - вспучивать­ся, увеличиваясь в объеме. Степень пучения сильно зависит от влажности фунта, а следовательно, от степени её пористости. Толщина слоя неуплотненной влажной глины при промерзании может увеличиваться на 10...15%. Уплотненная глина - слабопучинистая.

В зависимости от количества песка глинистые грунты делятся на глину, сугли­нок и супесь (табл. 2).

Таблица 2. Классификация грунтов по содержанию пылевато-глинистых частиц

Грунт

Содержание пылевато-глинистых частиц по массе (%)

Глина

>30

Суглинок

30...10

Супесь

10...3

Песок

<3

Чтобы определить процентное соотношение между глиной и песком в грунте, достаточно его образец поместить в банку с водой и тщательно взболтать до той сте­пени, когда все частицы глины окажутся во взвешенном состоянии. После отстоя взвеси в течение некоторого времени вы увидите её расслоение. Песок ока­жется внизу, а частицы глины осядут сверху. Процентное соотношение между пес­ком и глиной несложно оценить замером толщины слоев простой линейкой.

Оценить тип глинистого грунта можно также на ощупь, растирая в ладони, ска­тывая шнур или сдавливая пальцами скатанный шарик или по табл. 3.

Кроме состава глинистых грунтов следует оценить их пористость и влажность, оказывающих влияние на несущую способность глины. Пористый увлажненный грунт - пластичный, с низкой несущей способностью. Плотный же грунт, в объеме которого влаги мало, способен воспринимать достаточно большие нагрузки. Этот фактор может быть использован при оценке несущей способности основания под столбчатым фундаментом, под подошвой которого грунт сильно уплотняется.

Пластичность глинистых грунтов можно оценить при разработке грунта лопа­той. Если при сбросе грунт рассыпается на мелкие куски, то он твердый; если лип­нет к лопате, то он мягко- или текучепластичной консистенции.

Пылевато-глинистые грунты способны испытывать деформации, продолжаю­щиеся многие годы. В этом классе грунтов следует особо выделить наносные, оса­дочные, илистые, просадочные и набухающие.

Наносные и осадочные грунты образовались там, где в далеком прошлом бы­ли реки, озера или моря. Этот тип грунтов, кроме фунтов лёссовых (илистых), мо­жет быть использован в качестве основания.

Таблица 3. Оценка типа глинистого грунта

Грунт

Способ определения

Растиранием на ладони

По способности скатываться в шнур

Глина

При растирании не чувст­вуются песчаные частицы

При раскатывании дает прочный длинный шнур ди­аметром менее 1 мм. Легко скатывается в шарики. При сдавливании в лепешку края не трескаются

Суглинок

При растирании чувствуют­ся песчаные частицы

Может скатываться в шнур диаметром более 1 мм. Скатывается в шарики, которые при сдавлива­нии в лепешку трескаются по краям

Супесь

Преобладают песчаные и пылеватые частицы

Трудно скатывается или не скатывается в шнур.

Илистые грунты, возникшие как осадок микробиологических процессов и иных наслоений, весьма непредсказуемы, и их использование в качестве основа­ний под фундамент требует специального рассмотрения из-за невысокой прочности.

Просадочные грунты - под действием внешних нагрузок или собственного ве­са дают значительную осадку (просадку). Этим свойством обладают лёссы и лёссо­видные грунты. Такие грунты содержат более 50% пылевидных частиц и незначи­тельное количество глинистых и известковых частиц. В необводненном состоянии имеют высокую пористость (до 40%) и прочность, обусловленную сильными структурными связями. При увлажнении структурные связи ослабевают, происходит зна­чительная просадка с уменьшением пористости и изменением структуры грунта. На лёсс вообще нельзя ставить фундамент, т.к. при попадании влаги он размокает и превращается в жижу, полностью теряя прочность.

Набухающие грунты (пористая глина) впитывают в себя влагу и разбуха­ют, а при замерзании еще более увеличиваются в объеме. При снижении влажно­сти их объем уменьшается. Примерами подобных грунтов могут служить такыры - фрагменты поверхности пустыни, придающие ей изрезанную трещинами структуру. Основания, сложенные такими грунтами, рассчитывают по специаль­ной методике, а сами фундаменты выполняются с определенными конструктив­ными особенностями.

Торфянистые грунты и пылеватые пески во влажном состоянии превраща­ются в плывун. Для создания основания под фундамент используют различные при­емы. Например, грунт вынимают на глубину пористого слоя и закладывают дрени­рующие подушки из крупного песка, гравия высотой 0,5 ....1 м, а на них уже опирают фундамент. Иногда применяют сваи, погружая их в твердый подстилающий слой грунта. Существуют и иные методы создания основания на подобных грунтах.

Насыпные грунты возникают в результате перемещения почвы или на месте бывших построек. Слежавшиеся в течение более 3-х лет грунты, особенно пески, пе­ремешанные со щебнем, гравием и другими включениями (кроме древесных отходов и бытового мусора) могут служить основанием под фундамент без специальной под­готовки. Грунты, насыпанные менее чем 3 года назад, следует пролить водой, уплот­нить, втрамбовывая в них камень или щебень. Насыпные грунты имеют большую степень неоднородности. Наличие в грунте различных органических и неорганичес­ких материалов существенно усложняет использование насыпного грунта в качест­ве основания. Это следует учитывать и при подготовке основания и при выборе той или иной конструкции фундамента.

Вечномерзлые грунты занимают большие площади северных территорий Рос­сии. Вечномерзлые грунты характеризуются наличием в порах воды, которая нахо­дится в замерзшем состоянии. Прогрев почвы вызывает его оттаивание, приводящее к разупрочнению и осадке грунта. Фундамент на них сооружают, как на лёссовых и торфяных грунтах, например, в виде набивных свай, с защитой грунта от его про­грева и оттаивания. Подобные сваи, вмороженные в грунт, способны выдерживать большие нагрузки.

Засоленные грунты включают солевые фракции. При длительной фильтрации воды в результате выщелачивания солевые фракции уходят, уменьшая объем грунта и вызывая его просадку. Кроме того, возникшая химически агрессивная среда может оказать вредное влияние на подземные конструкции, сооружения, вызвать химичес­кое разрушение бетонных конструкций.

Это может вам пригодиться:

27120142