Исследование грунта под фундамент дома

Ориентировочное исследование и анализ грунта под фундамент.

Выбор типа фундамента для будущего дачного дома — ответственное занятие. Большинство дачных самостроителей выбирает фундамент по принципу «подешевле» или «как у соседей». Одним из самых популярных типов фундамента для дачного дома является мелкозаглубленный леточный монолитный или сборный фундамент. Это один из самых недорогих видов фундамента для дома на даче. Именно ленточный фундамент «умеют» строить шабашники и гастарбайтеры.

Спросите себя, сколь часто вы слышали о том, что в чьем-то доме заклинило двери, что дом «осел», что в фундаменте или в стенах пошли трещины? Происходят эти неприятности из-за отсутствия правильной оценки в выборе типа фундамента. По строительным нормам сборный ленточный фундамент не рекомендуется строить на пучинстых, слабых, водонасыщенных и пластичных грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, на склонах рельефа. И сборный и монолитный ленточный фундамент запрещается строить на органических грунтах: иле, торфе и сапропеле. Так вы знаете, какие у вас грунты на участке, и можно ли на них строить ленточный фундамент?

Второй важный вопрос: какой именно ширины нужно делать фундамент в связи с несущими возможностями грунта под фундаментом?

Чтобы ответить на эти вопросы, нужно провести инженерно-геологическое исследование подлежащих под будущий фундамент грунтов. Ни один архитектор не возьмется проектировать фундамент здания, пока не узнает все о характеристиках грунта, на который будет опираться фундамент.
Что такое грунт? Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Лучшее, что вы можете сделать для своего будущего дома — это заказать «геологию» (инженерно-геологические изыскания) грунтов своего участка в лицензированной фирме. Квалифицированное исследование и заключение о грунтах, их несущих, дренажных, пучинстых и других особенностях позволит выбрать правильный вид фундамента и правильно спроектировать его.

Если вы сами приняли отвественное решение сэкономить на профессиональных инженерно-геологических исследованиях, то вы можете провести ориентировочное исследование, анализ и оценку грунтов самостоятельно. Для проведения исследования вам понадобится садовый бур. Вам предстоит пробурить шурфы на глубину не менее нормативной глубины промерзания, а лучше на 3,5 — 4 метра, особенно под дом из тяжелых стеновых материалов или дом в два этажа и более). Если в доме планируется заглубленный цокольный этаж, то самостоятельно выполнить бурения вам будет не под силу: для одноэтажного дома придется буриться на глубину 4-5 метров, а для двухэтажного кирпичного дома на глубину 8-9 метров. Почему не достаточно одного шурфа? Ленточный фундамент, если будет покоиться на разнородных грунтах с различной способностью к подъему уровня грунта при морозном пучении, из-за неравномерных нагрузок от грунта (величиной до 20 тонн на метр) может треснуть. Неоднородный грунт с прослойками органического грунта (торфа) в зоне сжимаемой под фундаментом толщи, может локально просесть. Результат будет тот же — трещины в фундаменте и стене. Хотя в своде правил «Инженерно-геологические изыскания для строительства» ( СП 11-105-97) указывается, что для неотвественных построек (таких как дачные дома) достаточно 1-2 шурфа в пределах контура будущего дома, лучше перестраховаться и заложить 3-4 шурфа (по одному у каждого угла с внутренней строны здания). Кто знает какие сюрпризы приготовит вам грунт? Для исследования грунтов нужно брать образцы грунта с каждых 25-30 см проходки шурфа, а ниже нормативной глубины промерзания грунта — по одному образцу каждые 50 см.

Как самостоятельно оценить тип грунта в каждой пробе и несущую способность грунта? Еще раз повторю, что для проведения исследования лучше всего обратиться к профессионалам с лицензией. Если же таковых в ваших краях нет или их услуги стоят для вас слишком дорого, можно воспользоваться несколькими методиками исследования и экспресс-анализа грунта и ориентировочной оценкой его несущей способности.

Исследование состава грунта.

1. Разложите образец грунта на бумаге и просушите его. Удалите из образца грунта камни, консервные банки и другой мусор, корни. Размельчите куски и комья грунта.
2. Опрыскайте образец грунта водой.
3. Возьмите высокую стеклянную банку и наполните ее на 1/4 грунтом из образца.
4. Залейте банку на 3/4 (с учетом грунта) водой.
5. Добавьте 1 чайную ложку посудомоя (не мыла и не шампуня!).
6. Плотно закройте банку крышкой и поработайте немного как бармен с шейкером — потрясите банку в течение 10 минут. Это необходимо для разделения образца грунта на минеральные состовляющие.
7. Поставьте банку туда, где ее никто не тронет в течение 2-3 дней.
8. Часстицы грунта будут оседать в банке и распределяться в соотвествии с размером. Через 1 минуту после постановки банки отметьте маркером уровень осевшего песка.
9. Через 2 часа отметьте на банке уровень ила.
10. Когда вода в банке станет прозрачной — отметьте уровень слоя глины. Обычно этот процесс заниает до 3 дней, но если вода продолжает оставаться мутной — оставьте пробу грунта на неделю.
11. Измерьте толщину каждого слоя осевшего грунта. Запишите:
Толщина слоя песка ____ см
Толщина слоя ила ____ см
Толщина слоя глины ____ см
Общая толщина осадка ____ см
12. Высчитайте процентное соотношение каждого вида осадка:
[Глина, см] / общая толщина, см] = ___ % глины в грунте
[Ил, см] / общая толщина, см] = ___ % ила в грунте
[Песок, см] / общая толщина, см] = ___ % песка в грунте.

13. Вычислив %-е содержание основных минеральных и органических компонентов грунта, по нижеприведенной Пирамиде Грунтов определите тип грунта в пробе по процентному соотношению основных компонентов.

Более быстрые результаты по оценочному анализу состава грунтов могут быть получены с помощью тактильной экспресс-методике оценки грунтов. Для проведения экспресс анализа грунта вам понадобится грунт и собственная ладонь. Алгоритм действий по оценке грунта представлен на схеме ниже. Отдельно в красных овалах приведена безопасная величина оценочной несущей способности грунта. Международные строительные нормы и правила для жилых домов (International residential code) предлагают для застройщиков заниженные по сравнению с отечественными параметры несущих способностей грунтов (расчетного сопротивления грунтов). В среднем несущие способности грунтов в этих нормативах занижены в 2 раза. Такой подход обеспечивает должный запас прочности, и вводит защиту от неверной оценки состава грунта и его несущей способности. Нашим самостройщикам будет полезно взять на вооружение именно такой подход, чтобы не иметь в дальнейшем проблем с треснувшим фундаментом и расколовшимися стенами. Ниже приводится таблица несущих способностей грунтов по нормам международного строительного кода для жилых домов.

Еще признаки для определения типа грунта:

• При растворении образца грунта в воде частицы песка быстро оседают на дно, обычно меньше чем за минуту. Ил оседает медленнее – от 10 до 60 минут. Глина остается в виде суспензии в течение нескольких часов. Наблюдая за осаждением растворенного образца грунта, можно сделать ориентировочное суждение о его составе.
• Непластичный песок не формирует колбаски при раскатывании образца грунта ладонью по гладкой поверхности. Ил скатывается в колбаски, но они непрочные и разламываются при высыхании. Глина формирует прочные колбаски при раскатывании, которые долго сохнут и становятся твердыми по высыхании.
• Высохшие песок и ил легко крошатся по высыхании образца. Глина образует твердые образцы по высыхании.
• При похлопывании по образцу ила на поверхности быстро выступает вода. На образцах глинистых почв вода при похлопывании выступает медленно, в зависимости от степени пластичности грунта.

Источник

Анализ грунта под фундамент — цели проведения и особенности полевых исследований

Устойчивость и долговечность любой постройки напрямую зависит от способности внутренних пластов земли справляться с несущей нагрузкой.

Чтобы правильно выбрать тип фундамента для будущего строения важно предварительно выполнить анализ грунта.

Полученные в результате такой работы данные позволяют выявить внутреннюю структуру почвы, ее плотность, водопроницаемости, пучинистость и прочие свойства.

Анализ грунта на конкретном участке дает такие данные:

• глубину промерзания в зимний период времени;
• рельефность территории;
• границу (уровень) подтопления при нахождении поблизости естественного водоема (река, озеро, ставок);
• источник водоносных слоев и глубину их заложения;
• стабильность геологических пластов.

Анализ грунта под фундамент — ответственная работа, для выполнения которой привлекаются квалифицированные специалисты. Сложность процесса обуславливается необходимостью использовать специальное оборудование для добычи пластов.

Цели исследования

Постройка нового строения – не единственная необходимость в выполнении комплексного обследования и структурного анализа почвы.

Исследование грунтов дает возможность достичь ряда важнейших целей, главной из которых является правильный выбор типа фундамента. Он должен обеспечивать несущую способность будущего строения, от чего напрямую зависит устойчивость к высоким эксплуатационным нагрузкам.

Анализ грунта проводят в ряде таких случаев:

1. Капитальный ремонт или реконструкции строения с необходимостью в усилении основания.
2. Визуальная просадка здания.
3. Появление в несущих стенах дома трещин.
4. Наличие воды в подвале.
5. Увеличение нагрузки на основание сооружения (установка на заводах нового оборудования).

Важно понимать, что от качества проведенного обследования напрямую зависит корректность расчетов и выбор подходящего типа фундамента.

Даже небольшая ошибка может стать причиной неправильного определения несущей способности грунта, что неизбежно приведет к печальным последствиям.

Типы грунтовых пород

Главным нормативным документом, в котором обозначены характеристики грунтов, их типы и классификация, является ГОСТ 25100-2011.

Нужно отметить, что важнейшим свойством таких пластов является способность менять свои физические свойства исходя из условий внешней среды. Температура, плотность, уровень влажности, неоднородность – все это напрямую влияет на грунт, меняя его характеристики, что обязательно учитывается при просчете.

При анализе грунта под фундамент здания чаще всего применяют классификацию по строению и составу, что позволяет выявить требуемые свойства.

Скальные

Породы монолитного типа с жесткими внутриструктурными связями, залегающие как в виде сплошных массивов, так и разделенных трещинами (большими, малыми).

К ним относят сланцы, кварциты, диориты, граниты, конгломераты, гнейсы и песчаники.

Они отлично справляются с нагрузкой на сжатие, сохраняя свою прочность и структуру даже во влагонасыщенном состоянии.

Главная сложность – это разработка, однако во многих случаях дом можно строить на нем без необходимости в заглублении.

Крупнообломочные

Грунты несцементированного типа, которые содержат в своем составе свыше 50% осадочных и кристаллических пород, включая валуны, гравий (дресва) и щебень, фракцией от 3 до 40 мм.

Они представляют собой хорошее и крепкое основание, хотя и являются сложными в плане разработки, требующие использования специального технологического оборудования.

Песчаные

Состоят из крупного, среднего и мелкого песка, зерна которого обладают хорошей пластичностью.

Благодаря хорошей водопроницаемости практически не подвержены пучению, представляя собой хорошее основание для зданий разного типа и этажности. Чем крупнее частицы песка по размеру, тем более плотным он является.

Песчаные грунтовые составы включают в себя такие минералы, как полевой шпат, кальцит и кварц, представленные в разных пропорциях.

Глинистые

Пластичные грунты, состоящие из смеси песка и глины, частицы которого обладают чешуйчатой формой, высокой капиллярностью и крайне низкой водопроницаемостью.

Вследствие этого такие составы имеют высокую степень пучинистости в зимний период времени, что приводит к риску выталкивания фундамента. С сухом состоянии глинистые отложения твердые и хорошо сохраняющие форму, а во влажном – пластичные и липкие за счет легкого разжижения и увлажнения.

При анализе грунта может быть обнаружен плывун, представляющий собой смесь мелких частиц глинистого типа во влажном состоянии.

Из-за высокой подвижности плывуны не могут быть использованы в качестве основания при закладке строения.

Лессовидные суглинки – одна из разновидностей грунта с глинистыми примесями.

Характеризуются наличием от 15 до 30% пластичных частиц, при растирании которых визуально видны мелкие песчинки.

Во влажном состоянии суглинки имеют слабую липкость и пластичность; при скатывании в шарик и последующем раздавливании образца на нем образуются глубокие трещины.

Полевые исследования на участке

Исследования полевого типа проводятся при инженерно-геологических изысканиях, выполняемых на месте их естественного залегания (местонахождения). Регламент и требования к выполнению таких исследований изложены в ГОСТе 20276—85.

Для проведения данных работ нанимаются квалифицированные специалисты, обладающие углубленными знаниями. Здесь используются передвижные буровые установки и зонды.

В состав опытно-полевых работ входят такие методы проведения исследований:

• Штамповые испытания (включая прессиометрию) – дают информацию о характеристиках сжимаемости грунта
• Зондирование – выявляет глубину залегания грунтовых вод
• Вращательный срез – определяет прочностные характеристики крупнообломочных грунтов

В состав пенетрационно-каротажной станции, с помощью которой проводят исследования, входит аппаратура, манипулятор и вдавливающее устройство.

Зависимость выбора фундамента от типа и состава грунта

В результате геологического анализа грунта исследователь получает информацию о характеристиках, минеральном составе и типе грунта (осадочные, кристаллические, пылеобразные).

Полученные образцы позволяют с высокой точностью обследовать их и установить степень водопроницаемости, зависимости массы от уровня влажности, степень водопоглощения и пучинистости.

В зависимости от типа грунта выбирают конкретный тип фундамента:

1. Тягучие глины и пылевые пески – заглубленное основание с хорошей гидроизоляцией.
2. Торфяной грунт – применяется свайный фундамент, который рассчитывается специальным образом.
3. Твердые глины, средние и мелкие пески – основание неглубокого заложения.
4. Пылеватый песок и влажный суглинок – основание, глубиной ниже уровня промерзания в зимний период времени.

Заключение

Вне зависимости от типа возводимого строения только правильный анализ грунта дает объективную информацию, позволяющую определиться с фундаментом, который подойдет в качестве основания наилучшим образом. Для проведения геологических изысканий приглашается опытный специалист.

Источник