Обследование грунта под фундаментом

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

Обследование грунтов оснований и фундаментов

В зависимости от технического состояния грунтового основания и фундаментов программа детального обследования здания может включать:

• исследование гидрогеологической обстановки в районе расположения здания или сооружения и анализ грунтовых вод;
• определение физико-механических свойств грунтов основания в лабораторных или полевых условиях;
• фиксацию фактических размеров фундаментов в плане, по высоте и в расчетных сечениях;
• уточнение расчетной схемы фундаментов и действующих нагрузок;
• инструментально-визуальное выявление осадок фундаментов и просадок грунтов основания, сколов защитного слоя, повреждений антикоррозионной защиты и гидроизоляции, трещин, высолов и ржавчины на поверхности фундаментов;
• лабораторное изучение состава новообразований в бетоне и арматуре при взаимодействии с агрессивной средой;
• обследование обнаженной арматуры;
• определение прочностных свойств материала фундамента;
• исследование параметров колебаний грунтового основания, фундаментов и пола;
• выполнение поверочных расчетов несущей способности оснований и фундаментов.

Состав работ по обследованию оснований и фундаментов в зависимости от цели обследования следует принимать по таблице, представленной ниже.

Цель обследования здания (сооружения)	Выполняемые работы
Определение конструктивных особенностей и оценка технического состояния фундаментов при капитальном ремонте здания без смены перекрытий и без увеличения нагрузки нагрузок на основание	Проходка контрольных шурфов. Обследование фундаментов и освидетельствование оснований, определение геометрических характеристик и типа фундамента, а также, при согласовании с Заказчиком, отбор проб грунта для проведения лабораторных испытаний и возможности дальнейшего проведения поверочных расчетов (при необходимости) грунтов оснований. Определение уровня грунтовых вод.
Надстройка, реконструкция или капитальный ремонт с заменой или усилением отдельных конструкций и увеличением нагрузки на основание. Деформации наружных конструкций. Возведение зданий вблизи существующих. Углубление подвала.	Детальное обследование фундаментов в открытых шурфах — определение геометрических характеристик и типа фундаментов. Исследование грунтов оснований, отобранных из-под подошвы фундаментов при проходке шурфов или проведение инженерно-геологических изысканий на объекте обследования. Лабораторное исследование грунтов. Определение прочности материала фундаментов методами неразрушающего контроля или проведение лабораторных испытаний отобранных образцов. Проведение поверочных расчетов.
Определение причин появления воды и увлажнения стен подвале. Определение причин образования трещин и других дефектов в несущих конструкциях.	Проходка шурфов. Исследование грунтов участка бурением скважин. Проверка соблюдения инженерно-мелиоративных мероприятий, направленных на осушение грунтов и снижение влажности грунтов в основании фундаментов. Проверка наличия и состояния гидроизоляции. Наблюдение за уровнем подземных вод.

Выявление повреждений и дефектов фундаментов (осадки, сколы и отслоения защитного слоя, состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты, коррозия и прочность материала фундаментов) производят зондированием грунтового основания с проходкой шурфов для обнажения поверхности фундаментов.
Шурфы отрывают на глубину до 0,5 м ниже подошвы фундаментов, при этом длину обнаженного участка по низу рекомендуется принимать не менее 1,0 м и не более 2,0 м, а ширину — не менее 0,6 м. Более подробно о проходке шурфов можно прочитать здесь.
Если ниже подошвы фундаментов обнаружены насыпные, заторфованные, рыхлые песчаные, пылевато-глинистые грунты текучей и текучепластичной консистенции или другие слабые грунты, в шурфах должны быть заложены разведочные скважины.

После обнажения поверхности фундамента следует установить:

• тип фундамента, его форму и размеры в плане и по высоте, глубину заложения;
• наличие ранее выполненного усиления, подводки и пропуска коммуникаций и других устройств, не предусмотренных проектом;
• наличие свайных ростверков, лежней или искусственного основания;
• наличие и состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты;
• размеры поперечного сечения или диаметр, шаг и количество свай на 1 метр длины фундамента;
• степень повреждения свай;
• материал фундаментов и его физико-механические свойства;
• повреждения и дефекты фундаментов.

В зависимости от целей обследования оснований и фундаментов количество необходимых шурфов рекомендуется принимать по следующей таблице:

Цель обследования здания (сооружения)	Количество шурфов
Реконструкция или капитальный ремонт без увеличения нагрузок. Наличие деформаций в наземных конструкциях.	2-3 в здании. Обязательно в местах деформации наземных конструкций.
Реконструкция или капитальный ремонт с увеличением нагрузок.	У каждого вида конструкций в наиболее нагруженном месте.
Устранение проникания воды в подвал или увлажнения стен в подвале и на первом этаже.	По одному в каждом обводненном или сыром отсеке.
Углубление подвала.	По одному у каждой стены углубляемого подвала.

Количество шурфов в зависимости от размеров зданий и сооружений рекомендуем определять по следующей таблице:

Число секций здания (сооружения)	Количество шурфов
1	3
2	5
3-4	7
5 и более	9-12

Физико-механические характеристики грунтов оснований определяют в лабораторных или полевых условиях следующими методами:

• статическим зондированием;
• динамическим зондированием;
• зондированием с использованием крыльчаток для испытания грунта на вращательный срез;
• винтовыми штампами;
• радиальными или лопастными прессиометрами.

Для определения прочности бетона и камня в фундаментах по механическим характеристикам его поверхностного слоя используют многочисленные приборы неразрушающего контроля. Для более точного измерения прочности массивы фундаментов и обнаружения скрытых дефектов используют акустический, радиометрический, магнитометрический методы.
В ленточных фундаментах допускается отбор проб бетона, камня и раствора из массива фундаментов. Число отбираемых из разных участков проб должно составлять не менее:

• пяти кернов диаметром 100 мм и длиной 120 мм;
• десяти кирпичей;
• пяти бутовых камней размером 50х100х200 мм;
• пяти образцов раствор для склеивания из них кубиков размером 40х40х40 мм;

Допускается выбуривать керны диаметром 70 мм, а также применять склеенные кубики раствора с ребром 20 мм.
Пробы бетонных образцов свайных фундаментов, возведенных на вечномерзлых грунтах, следует отбирать на глубине 5, 20, 50 и 80 см ниже поверхности грунта и в подполье на высоте 30 см от поверхности грунта.
Образцы древесины свай для определения влажности и микрологического обследования надлежит отбирать ниже поверхности земли на глубине 20 см, у поверхности земли на глубине 0-10 см и выше уровня земли на 20-50 см.

Исследования новообразований в поверхностном слое бетонных и железобетонных фундаментов (биологические, сульфатизация, карбонизация, выщелачивание) проводятся в лабораторных условиях на образцах, отобранных из массива фундаментов.

Источник