Геологические изыскания расчет фундаментов

Как провести анализ грунта на участке перед выбором и укладкой фундамента?

Фундамент – основа любого строения, принимающая на себя основные нагрузки от крыши, стен, перекрытий, всего содержимого в доме, его жителей и даже частично от погодных условий. Без осознания всей серьезности подхода к выбору верного типа фундамента для прочности и долговечности всей конструкции строительство лучше даже не начинать.

В противном случае, если вы, например, выберите точно такой же фундамент, как и у соседа или знакомого, ваше строительство может закончится весьма плачевно или будет стоить очень дорого в плане исправления ошибок. Даже если соблюдено тождество в общей площади, этажности, типе стен, крыши, если всё – «как у соседа», то это не означает, что у вас одинаковый тип грунта, уровень грунтовых вод, влажность грунта.

Ниже на рисунке показано, что происходит со зданиями или строениями из-за невнимательности, небрежности строителей / проектировщиков и некорректном выборе типа фундамента, категорически неподходящего к начальным критериям.

Большие нагрузки на фундамент и грунт

Только представьте какую колоссальную нагрузку принимает на себя фундамент, а далее перераспределяет ее на почву, на которой он установлен. Чтобы вам было проще «прикинуть», приведем таблицу для определения приблизительной нагрузки на фундамент:

Анализ грунта на участке – своими силами или заказать инженерно-геологические изыскания?

Сначала ВСЕГДА нужно провести оценку грунта, ее возможно выполнить несколькими способами:

• На заказ в компании, которая занимается геологическим исследованием грунта (не путайте геодезию и геологию). Это недешево, многие отказываются от такой статьи затрат. Инженеры таких компаний исследуют рельеф, сезонные изменения, физико-механические свойства грунтов в лабораторных условиях, проводят сдвиговые (сцепление частиц между собой) и компрессионные испытания (макс нагрузки). Также проводят исследования грунтовых вод – уровень, хим. анализ, состав, кислотность. В итоге составляют рекомендации для устройства или укрепления грунта перед строительством, рассчитывается его несущая способность. Кстати, проба грунта обязательно берется не в одном месте, а по периметру будущего дома или строения, чем больше таких точек забора грунта – тем выше стоимость. Перечень выполняемых работ зависит от этажности и масштабности вашей постройки — большая нагрузка требует более точных подробных расчетов. Вот пример одного из исследований:

• В идеальном варианте правильно сначала сделать площадную съемку геофизическим методом исследования естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ), затем по ее данным пробурить в конкретных местах с помощью геологов скважины, далее исследовать пробы в лаборатории и так далее. Что такое площадная съемка и для чего она нужна? Обычно бурят шурфы или скважины, как правило, вслепую, по пятну будущей застройки. Таким образом вполне вероятно пропустить плывун или другой сложный тип грунта. Площадная съемка дает возможность увидеть, как массив грунта, разуплотнение его, так гидрогеологию — водные динамические процессы, о которых не расскажет простой замер уровня грунтовых вод. Этот метод можно сравнить с рентгеном, только исследуется не организм человека, а участок, производится поиск аномалий напряженно — деформированного состояния.
• Самостоятельно, что достаточно сложно. Не забудьте, что недостаточно покопать лопаткой на метр, следует сделать 3-4 шурфа как минимум в разных местах, на которые будет опираться будущая постройка (пятно застройки). Шурфы желательно сделать хотя бы на 4-5 метров, а если планируется подвал или цокольное помещение – то глубже. На заметку, бур геолога может пробурить скважину на глубину до 10 метров, нанять его в частном порядке не так дорого.
• У буровиков, как бюджетная альтернатива – можно заказать в компании бурение скважины на воду и совместить с собственноручным анализом почвы (или заказать лабораторное исследование). Лучше буровым специалистам сразу сказать, что вы ходите изучить грунт, чтобы они записали детально извлекаемые породы. Можно пригласить геолога в частном порядке, для определения типа почвы из скважины, её влажность, пластичность — в полевых условиях.

Зачем такие сложности? Почему нельзя вскопать лопатой пару метров и посмотреть, что за грунт? Потому, что бывают частые сложные случаи, например, может оказаться, что верхний двух– или метровый слой – твердый суглинок, а под ним 4 метра суглинка, но текучего. А еще существуют просадочные грунты, плывуны, о которых речь пойдет ниже в разделе, посвященном описанию грунтов.

Что мы посоветуем? Конечно, самый безопасный вариант – заказать полноценный комплекс инженерно-геологических изысканий в уважаемой компании с первоклассными геологами, но иногда выбирать не приходится. Например, если город маленький, там такой организации попросту может не оказаться, либо стоимость подобных услуг слишком высока для частного застройщика, тогда только один вариант – сделать хотя бы часть работы самостоятельно. Все же лучше – чем просто сделать фундамент без каких-либо изучений грунта.

Если вы планируете возводить тяжелые стены (бетон, камень), всегда перезакладывайте несущую способность грунта в сторону уменьшения – то есть перестраховывайтесь по надежности грунта, и не экономьте на материалах – особенно на арматуре.

Таким образом, вы убережете себя от больших сложностей, заказав минимальные лабораторные исследования на физико-механические свойства грунта и потратив больше денег на увеличение запаса несущей способности грунта; зато не будете тратить большие суммы в дальнейшем на заделывание трещин в стенах, крыше, менять окна, двери, ремонтировать фундамент.

Упрощенные геологические изыскания или самостоятельный анализ грунта

Итак, если вы решили обратиться в компанию и заказать геологическое исследования вашего участка, тут все просто – звоните и договариваетесь.

Каков алгоритм действий для тех, кто хочет сэкономить несколько десятков тысяч?

Делаем 2-4 шурфа по пятну застройки границы вашего будущего дома на участке, там, где вы планируете возводить дом. Для чего их несколько, а не один: грунт неоднороден, динамичен, и может так получиться, что в том месте, где вы возьмете одну единственную пробу, окажется неплохая его структура, а опирание фундамента в конечном итоге произойдет на неоднородную основу, на сложный грунт, что вызовет повреждения всего дома. Конечно, это все равно получается выбор места для забора грунта вслепую.

Получившуюся скважину можно приспособить под септик, колодец, или под уличный туалет, или можно сразу заказать бурение скважины на воду и аккуратно взять пробу грунта из нее.

На какую глубину делать шурфы для отбора грунта? Еще раз повторимся, что 4-5 метров – это вообще минимум. Можно пригласить к вам на участок геолога в частном порядке, его ручной бур берет на 10 метров.

Отобранные пробы грунта, только обязательно с ненарушенной структурой для точной оценки. Можно позвонить в местную лабораторию и узнать подробности отбора грунта для его дальнейшей оценки – стоимость анализа 1 пробы, какой трубой, и другие подробности.

После отбора нужно отнести пробы в лабораторию, или же можете самостоятельно оценить состав грунта, его характеристики, несущую способность (вряд ли вы сможете сделать это более-менее точно, лучше не экономить и по возможности отнести в лабораторию). Что вам смогут определить лабораторных условиях?

Определят тип грунтов на вашем участке, изучат их механические свойства – то, как они будут себя вести под нагрузкой.

Как трактовать все эти показатели? Проще всего: договоритесь с каким-нибудь геологом (например, в частном порядке, это опять же недорого), он сможет все расшифровать и сделать важные для вас выводы. Вы можете и самостоятельно научиться вычислять расчетное сопротивление грунта. Лучше доверить хотя бы часть работы профессионалам.

Мы советуем заказывать инженерно-геологические изыскания или хотя бы заказать отдельно анализ проб в лаборатории + консультацию геолога – в зависимости от ваших фин.возможностей. Последний вариант обойдется вам в районе десяти тысяч, зато сэкономит вам кучу времени, к тому же точные расчеты произвести самостоятельно очень сложно, практически невозможно, доверьте хотя бы часть работы профессионалам.

Если вы уже определили тип грунта на участке, мы предлагаем вам рассчитать фундамент с помощью наших эффективных онлайн-калькуляторов!

Источник

Исходные данные для расчета фундамента

Фундамент – это основа любого здания, причем не важно, какова его этажность, материал стен, вес и назначение. Это та часть сооружения, которая передает нагрузки на основание – грунты, залегающие под его подошвой или ниже (в случае свайного фундамента).

Если Вы строите дом не на прочных скальных породах, что весьма редко встречается, то для обеспечения надежности и длительной безаварийной эксплуатации здания требуется расчет фундамента . Исходными данными являются конфигурация и нагрузки от будущего дома, а также физико-механические свойства грунтов. И если первые две позиции можно спроектировать, сидя в кабинете, то свойства грунтов можно получить лишь по итогам инженерно-геологических изысканий.

Определение свойств грунтов для расчета фундамента

Есть два пути получения сведений о свойствах: изыскания с полным комплексом лабораторных, а иногда и полевых испытаний, или упрощенный вариант. Об этом и пойдет речь ниже.

Большинство частных домов относятся к 3 категории ответственности (если до 3 этажей). В этом случае можно использовать табличные величины показателей механических свойств, исходя из физических характеристик грунтов. Для расчетов фундамента понадобятся С – сцепление (кПа), φ – угол внутреннего трения (градусы), Е – модуль общей деформации (МПа).

Алгоритм изысканий в упрощенном виде выглядит следующим образом:

— подробное описание геологического разреза;

— определение уровней подземных вод в процессе бурения;

— определение приблизительных механических свойств грунтов по таблицам СП 22.13330.2016 при камеральной обработке полевых материалов.

Особенности бурения для изысканий

В углах будущего дома делается бурение 3-4 скважин. Иногда имеет смысл бурить пять скважин «конвертом», если изменчивость геологического разреза велика. Глубина исследований должна быть на 4-6 м ниже подошвы фундамента, если следовать нормативным документам. На деле цифры очень рознятся. Иногда достаточно 3 м, а порой не хватает и 6. Оценить необходимую глубину изысканий может только квалифицированный специалист, исходя из геологического строения конкретного участка, т.е. на месте проведения работ.

Особо следует отметить способ бурения. Оно должно вестись без использования бурового раствора и с возможностью полного извлечения керна. Отсюда следует, что предпочтение надо отдавать колонковому бурению всухую, ударно-канатному или ручному с помощью бура геолога. Ни в коем случае нельзя бурить шнеком или роторным способом, поскольку в этих случаях невозможно отбить границы слоев и уровень подземных вод. В случае со шнеком разрушенный грунт выталкивается на поверхность при бурении, а при роторном бурении он превращается в пульпу – смесь бурового раствора и разрушенных пород.

Описание геологического разреза

Описание геологического разреза – дело нехитрое, но только если это делает инженер-геолог с опытом полевых работ. Это очень важная часть изысканий, поскольку по описанию выделяются слои, типы грунтов, их возраст и генезис, строятся колонки скважин и разрезы. Потом по этому описанию, если не делаются лабораторные работы, оцениваются механические свойства. В таблицах они определяются по консистенции и коэффициенту пористости, применительно к типу грунта и его происхождению. Эти показатели геолог должен оценить на месте и записать в полевой дневник.

Очевидно, что табличные значения являются осредненными, поэтому не лишним будет немного занизить цифры, которые пойдут в расчет.

По окончании изысканий Заказчик должен получить сведения о геологическом строении площадки строительства, свойствах грунтов, уровнях подземных вод и водовмещающих породах. Это та информация, которая нужна проектировщику для назначения типа, глубины заложения и расчета фундамента.

Главная—>Фундаменты—>Исходные данные для расчета фундамента

Источник

Инструкция по фундаменту: 36 полезных источников по геологии, грунтам, расчету и заливке фундамента

Самая низкая ступенька дома, ваш фундамент — самая важная: она основа устойчивости вашего дома. Когда дом стоит на надежном основании, можно ни о чем не тревожиться; будучи сделанным накрепко, он служит опорой всему остальному.

Фундамент — это то, с чего начинается ваш дом, самый важный и ответственный шаг. Допустив ошибку с самого начала, последствия могут быть необратимы: трещина в фундаменте/трещина в стене дома/перекос дома/лопнули окна (нужное подчеркнуть).

Чтобы понять, в каком порядке происходит строительство фундамента, мы выделили 4 основных этапа:

1. проведение инженерно-геологических изысканий. Или, простым языком — исследование грунтов. Изменения, происходящие в почве будут влиять на ваш фундамент (и дом соответственно). Для правильного подбора типа фундамента необходимо знать поведение грунтов на вашем участке.
2. определение нагрузок на фундамент. Это нагрузки всех конструкций (стены, перекрытия, кровля) + полезная нагрузка (люди, мебель и т.д.). На этом этапе необходимо определиться с материалом, из которого будет строиться дом и количеством этажей.
3. определение глубины заложения фундамента. Здесь вопрос о дренаже и гидроизоляции фундамента. Игнорирование показателя грунтовых вод может привести к разрушению фундамента.
4. определение типа фундамента. Правильно подобранный тип не только упростит вам жизнь, но и сэкономит деньги.

Перед вами пошаговая инструкция со всеми этапами возведения фундамента: от исследования грунтов до ухода за сооружением.

Мы собрали 36 источников, которые помогут выполнить каждый этап самостоятельно и не допустить типичных грубых ошибок.

Этап 1: инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания – это изучение рельефа местности, т.е. изучение геологического строения участка и особенностей деформации и несущих свойств грунта.

Проведение геологических изысканий – необходимое условие перед началом строительства фундамента. Они определяют тип фундамента, проектирование и глубину залегания.

5 ссылок на видео по гео изысканиям:

Этап 2: выбор типа фундамента

От правильности выбора типа фундамента зависит все: какой срок простоит ваш дом, сколько денег и нервов вы потратите на строительство.

Для определения типа фундамента необходимо провести расчеты по показателям:

• Результаты инженерно геологических исследований: справочник по грунтам
• Определение нагрузок на фундамент: поэтапный расчет нагрузок на фундамент
• Определение глубины заложения фундамента: онлайн расчет глубины заложения
• Некачественное исполнение работ/некачественные материалы: решение проблемы заливки некачественного бетона

Исходя из полученных данных, можно определить тип фундамента: определение типа фундамента

Тип 1: ленточный фундамент

Ленточный фундамент – это замкнутый контур (лента) из железобетонных балок, который возводится под всеми несущими стенами.

Тип 2: столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент – это заземленные столбы, которые находятся на местах наибольшей нагрузки дома — пересечение стен, углы дома, несущие балки и т.д.

Тип 3: плитный фундамент

Плитный фундамент – это монолит (плита) из бетона или железобетона, на которую ставится дом.

Тип 4: свайный фундамент

Свайный фундамент – это фундамент, главной опорой которого являются сваи.

Источник