Несущая способность грунтов.

Определение несущей способности грунта

Установление несущей способности грунта (табличные значения) находящегося под проектируемым или реконструируемым фундаментом начинают с геологической разведки. Для этого на строительной площадке из скважин или шурфов отбираются и исследуются пробы грунта.

Сначала производится классификация грунта. Гранулометрическим и/или методом отмучивания находится состав грунта и определяется его название.

Затем исследуются физические характеристики грунта. Методом режущего кольца устанавливается плотность грунта, методом высушивания и взвешивания определяется влажность, а скручиванием грунта в жгут и испытание балансирным конусом — консистенция грунта.

Далее делаются дополнительные лабараторные исследования грунта или производится еще несколько вычислений расширяющих количество физических характеристик грунтов.

При невозможности точного установления типа грунта самостоятельно, наличие на участке органических, мерзлых, насыпных грунтов и при любых других сомнениях в классифицировании грунта, для определения несущей способности грунта, нужно привлекать лицензированные геологические организации.

Уровень отвественности здания

Здание или сооружение должно быть отнесено к одному из следующих уровней ответственности: повышенный, нормальный и пониженный (статья 4 пункты 7–10 действующего технического регламента о безопасности зданий и сооружений Федерального закона №384-ФЗ) .

К повышенному уровню отвественности относятся: особо опасные, технически сложные или уникальные объекты.

К пониженному — здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.

Все остальные здания и сооружения относятся к нормальному уровню отвественности.

Формулировка идентификации зданий относящихся к третьему (пониженному) уровню отвественности — расплывчатая. Непонятно, описанны две группы зданий и сооружений: временные и вспомогательные или три группы — временные, вспомогательные и индивидуальные? В Белоруссии жилые индивидуальные дома высотой не более 2 этажей относят к третьей группе отвественности и в России жилые здания высотой до 10 м раньше тоже относили к этой группе. В новом техническом регламенте ясности в этом вопросе нет. Видимо его каждому придется решать самостоятельно. От выбора уровня отвественности зависит объем геологических изысканий и методика расчета фундаментов.

Определение расчетного сопротивления основания R по таблицам

Этот метод применяется для предварительного и окончательного расчета оснований для зданий третьего уровня ответственности находящихся в благоприятных условиях. Либо для предварительного расчета оснований для зданий второго уровня отвественности находящегося в любых, в том числе и неблагоприятных инженерно-геологических условиях.

«Благоприятными» считаются условия, при которых слои грунта в основании залегают горизонтально (уклон слоев не превышает 0,1), а сжимаемость грунта не увеличивается по крайней мере до глубины, равной двойной ширине самого большого отдельного фундамента и четырем ширинам ленточного (считая от уровня его подошвы).

Для фундаментов шириной bo = 1 м и глубиной заложения do = 2 м значения расчетного сопротивления основания (Ro ) приведены в таблицах 11–15. С увеличением или уменьшением глубины заложения фундамента изменяется несущая способность грунта основания. В этом случае расчетные сопротивления основания (R) на различных глубинах следует определять по формулам:

где b — ширина фундамента, м; d — глубина заложения подошвы, м ; γ’— расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м³; k1 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными грунтами и песками, k1 = 0,125; для оснований сложенных пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами, k1 = 0,05; k2 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными песчаными грунтами — k2 = 0,25, сложенных супесями и суглинками —k2 = 0,2; глинами — k2 = 0,15.

Несущая способность грунта

Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо выяснить на подготовительном этапе строительства фундамента. Именно от объема нагрузки, которую может выдержать единица грунта определенного типа зависит опорная площадь фундамента постройки. На первом этапе важно знать, что несущая способность зависит от двух факторов: типа грунта и уровня плотности. Далее рассмотрим более подробно особенности использования грунта исходя из его несущей способности.

От чего зависит несущая способность грунта

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

Читать еще:  АЛЬПИЙСКИЙ ПИОН

От плотности почвы зависит степень сжимаемости грунта. На любом участке поверхностный пласт почвы, в большинстве случаев, представлен низкоплотными породами (за исключение регионов с крупнообломочным и скалистым рельефом), а на глубине 5-6 метров располагаются пласты высокоплотного, несжимаемого грунта, способного выдерживать тяжелые габаритные здание.

Именно поэтому на участках с проблемными грунтовыми условиями рекомендуется использовать свайные фундаменты, которые переносят исходящую от дома нагрузку на глубинный, несжимаемый пласт грунта, обладающий

Исследование грунта

Исследования состояния грунта важный этап в подготовки к монтажу фундамента. Так, лучше всего обратиться к помощи специализированных компании, оказывающих данные услуги на профессиональной основе. Однако, первичные работы можно провести и самостоятельно — воспользовавшись ориентировочным методом исследования и анализа грунта. Рассмотрим поэтапно:

  • Для извлечение проб грунта необходим бур. Важно помнить, что от этажности будущего здания зависит глубина на которую нужно проделать лунку.
  • Так, для одноэтажного дома — это 2-3 метра, для двухэтажного дома — 3-4 метров. Однако, если планируется укладка глубокого фундамента для подвала или цокольного этажа, то бурение самостоятельно выполнить не получиться, так как в этом случае глубина будет соответствующая.
  • Возникает другой вопрос: достаточно ли одного шурфа? Однозначно нет и это объясняется просто. Фундамент будет залегать на достаточной глубине и в разное время года на него будет воздействовать мороз или влага, что в свою очередь может привести к образованию трещин, сколов, дыр как на самом фундаменте, так и на стенах сооружения.
  • Как бы не было зафиксировано в СниПах о том, что для небольших одноэтажных достаточно 1-2 шурфов, лучше всего заложить 4-5 для надежности.

На первый взгляд нельзя сразу сказать, какие сюрпризы может скрываться в себе грунта на участке, для этого проводится анализ почвы с каждых 30-40 см шурфа до предельной глубины промерзания грунта.

Чтобы определить тип почвы, имеющийся на отведенном под застройку участке, вам необходимо пробурить по периметру площадки 3-4 шурфа глубиной на 2 метра и визуально осмотреть извлекаемую из скважины породу.

  • Глинистая почва — имеет желтоватый либо темно-коричневый цвет. При высокой влажности пластична, позволяет слепить шарик, при сдавливании формирующий ровную, без трещин, лепешку. При низкой влажности имеет повышенную твердость, валун из глины сложно раздавить ногой. Сухая глина — оптимальная для строительства фундаментов порода, обладающая высокой грузонесущей способностью, однако строительство на влажной глине чревато проблемами из-за пучения грунта. Несущая способность сухой глины — до 6 кг/см2, влажной — 1-3 кг/см2;
  • Суглинок — почва, имеющая низкую плотность. В составе содержит 30-35% глины и пылеватые (мелкофракционные) пески. Слепленная из суглинка лепешка имеет множество трещин по краям. Суглинок, из-за низкой грузонесущей способности может давать осадку, а наличие в составе пылеватых частиц обуславливает высокую склонность породы к пучению. Несущая способность сухого суглинка — 3 кг/см2, влажного 1-2.5 кг/с2;
  • Супесь — почва, обладающая минимальной пластичностью (песок и 10% глины). Имеет характерный желтоватый либо рыжий цвет, крошится и рассыпается даже во влажном состоянии. Несущая способность сухой супеси — 3 кг/см2, влажной — от 0.7 до 2 кг/см2;
  • Пылеватый песок — мелкофракционные частицы, визуально напоминающие пыль. Фракции менее 0.1 мм в диаметре, грузонесущая способность в сухом виде — 3 кг/см2, влажном — 1 кг/см2;
  • Средний песок — размер фракций 0.1-1 мм, несущая способность сухого песка — 4 кг/см2, влажного — 1 кг/см2;
  • Крупный песок — имеет фракции 0.1-2 мм. в диаметре, размер которых схож с зернами проса. Несущая способность крупного песка не зависит от насыщенности влагой, она всегда составляет 4-5 кг/см2;
  • Гравелистый песок — обломочная порода, содержащая частицы гравия размером до 5 мм. в диаметре. Имеет постоянную грузонесущую способность в 5 кг/см2.

Стоит понимать, что проектировать фундамент на основе характеристик грунта, определенных кустарным методом, не подпишется ни одна серьезная проектировочная организация, поскольку самостоятельно выявить фактическую плотность грунта, от которой сильно зависит грузонесущая способность породы, невозможно.

Может быть интересным:

Этапы исследования грунта

Определение УГВ

Зная уровень грунтовых вод вы можете определить наличие пучинистости почвы, являющейся одной из отправных точек при выборе фундамента под строительство дома.

Чтобы определить УГВ вам необходимо разработать 5 шурфов глубиной 2.5 по периметру площадки под застройку (4 по углам и 1 в центре). Оставьте скважины на ночь и на следующее утро, с помощью рулетки и обмотанной бумагой рейки, определите расстояние между поверхностью скважины и скопившейся в ней водой. Это и будет УГВ на участке.

Далее установите границу промерзания почвы для вашего региона, воспользовавшись таблицами по климатологии. Если полученный УГВ ниже, чем граница промерзания, значит зимой промерзает пласт сухого, не склонного к пучению грунта, что позволяет возводить здания на мелкозаглубленном фундаменте.

Если же УГВ выше уровня промерзания грунта, значит вы имеете дело с склонной к пучению почвой, в которой необходимо использовать фундаменты глубокого заложения.

Читать еще:  Оранжерея дома какие цветы можно посадить на балконе

Мы проводим исследование грунта

Расчёт несущей способности грунта

Расчет несущей способности грунта зависит от типа грунта. Измерение необходимо проводит с учетом данных о влажности на объекте, для этого в нескольких местах проделываются скважины и высчитывается уровень грунтовых вод. Если в углублениях накапливается вода, то дополнительно нужно измерить уровень воды в них. Особенно данные расчеты важны для глинистых грунтов, так как при сильной важности рекомендуется устанавливать сваи. При расчете несущей способности также нужно учитывать отдельные данные о глубине заложения фундамента и длине и ширине самого основания.

Приведенные в таблице данные о несущей способности разных типов грунта используются при расчете фундамента для сравнения с фактической нагрузкой на 1 см2 грунта, исходящей от массы постройки.

Чтобы определить, сможет ли грунт выдержать возводимое на участке строение, необходимо провести следующие расчеты:

  • Высчитать массу дома, умножив площадь его конструктивных элементов (кровли, стен, перекрытий) на удельный вес стройматериалов;
  • Добавить к массе дома снеговые нагрузки, определенные посредством умножения площади кровли на нормативный вес м2 снегового покрова в вашем регионе;
  • Добавить эксплуатационные нагрузки (100 кг на м2 перекрытий дома);
  • Определить вес фундамента, умножив его объем на удельный вес одного кубометра железобетона;
  • Просуммировать полученные нагрузки (1+2+3+4) и умножить их на коэфф. надежности 1.2;
  • Определить опорную площадь фундамента (длина умножается на ширину) и высчитать давление на 1 см2. грунта (общие нагрузки/опорная площадь).

Далее полученная величина сравнивается с фактической несущей способностью почвы. Если нагрузка превышает норму, необходимо увеличивать опорную площадь фундамента и проводить перерасчет.

Подготовка грунта под свайный фундамент

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Компания Установка Свай предлагает свои услуги в сфере подготовки территории к монтажу свай, установки сваи с использованием специального оборудования, а также непосредственно выполняет работы по строительству здании с нуля.

Прежде чем делать фундамент. Как своими руками определить несущую способность грунта

Частное строительство сейчас всё чаще проходит в режиме тотальной экономии. Вместо широко распространенного ранее ленточного фундамента делают свайный. Устраивают мелкозаглубленные ленты вместо того, чтобы заглубиться ниже промерзания. Отказываются от геологических изысканий и строят на свой страх и риск.

У «стариков» подсмотрел кустарный способ определения несущей способности грунта своими руками. Рекомендовать его, как замену полноценной геологии не могу. Но если вы однозначно решили не заказывать изыскания, проверить себя сможете.

Как определить несущую способность грунта

Копаем котлован или бурим яму до уровня заглубления фундамента.

На арматуру или шпильку диаметром 10-16 мм навариваем небольшую площадку для груза. Штырь опираем на грунт основания и начинаем нагружать (добавляем пригруз на площадку). Фиксируем при какой нагрузке конструкция начнет погружаться в основание.

Чтобы зафиксировать перемещение, устанавливаем на поверхности неподвижную опору: столб, штатив и т.д. Удобно фиксировать перемещение лазерным уровнем. Измерения делаем в нескольких точках.

Несущую способность определяем, как нагрузку от конструкции поделенную на площадь поперечного сечения, вдавливаемой в грунт арматуры (шпильки). В расчет подставляем нагрузку, предшествующую той при которой стержень продавил грунт. Учитываем вес пригруза и арматуры с площадкой.

Как определить выдержит ли постройку грунт

По СНиП рассчитываем нагрузку, которая будет действовать на грунт. Надо учесть постоянные и временные нагрузки от каждого элемента.

Чтобы грубо прикинуть нагрузку, складываем вес всех конструкций: стены (включая штукатурку), перекрытия (включая конструкцию пола), крышу (покрытие, стропила, утепление) и т.д. Если речь идет о каменной постройке, полученный результат умножаем на два. Это учтет временные нагрузки и коэффициенты запаса прочности.

Высчитываем площадь опирания на грунт. Для ленточного фундамента это площадь ленты. Для свайного — произведение площади одной сваи на их количество.

Делим вес постройки на площадь фундамента. Например, получили вес 15 000 кг при площади фундамента 1 800 см2. 15 000 кг / 1 800 см2 = 8,3 кг/см2

В нашем случае нагрузка от строения (8,3) меньше, чем несущая способность грунта (11,4). Можно сказать, что основание выдержит.

У такого способа большие погрешности. Использовать его можно для хозпостроек, крылец, беседок и т.д. В случае со строительством дома, вы можете проверить себя, если до этого однозначно решили геологию не заказывать. Грунт не прошел проверку даже при самостоятельном определении несущей способности — идем к геологам и проектировщикам!

На этом у меня все. Спасибо, что дочитали! Если статья понравилась, подписывайтесь на канал и ставьте палец вверх👍. Напомню, теперь есть и группа в ВК . Заходите.

Несущая способность грунтов

Несущая способность разных типов грунта.

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.

Читать еще:  ПУЗЫРЕПЛОДНИК КАЛИНОЛИСТНЫЙ

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

Песок средней крупности

Мелкий маловлажный песок

Мелкий песок, насыщенный влагой

Супеси, насыщенные влагой (пластичные)

Суглинки, насыщенные влагой (пластичные)

Глины, насыщенные влагой (пластичные)

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.

Источники:

http://ostroykevse.com/Fundament/09.html
http://ustanovkasvai.ru/stati/143-nesushchaya-sposobnost-grunta
http://zen.yandex.ru/media/id/5ca8611b04a08200b243bf06/5d626cc6d4f07a00ad0043de
http://opalubka5.by/nesushchaya-sposobnost-gruntov

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector