Основания и фундаменты на оттаивающих грунтах (стр. 1 из 2). Грунты и фундаменты
Категория: "Грунты и фундаменты" | Стройазбука
Грунты оснований. Строительство тех или иных сооружений в основном происходит на грунтах, состоящих из смеси песчаных, пылеватых и глинистых частиц. Наибольшее влияние на свойства грунтов оказывает наличие глинистых частиц, поэтому грунты принято классифицировать по их содержанию в грунте. При наличии в глинистых грунтах, к которым относятся глины, суглинки и супеси, преобладающего количества по массе пылеватых частиц к их наименованию ...
Читать полностью »
Разбивка фундамента дома. Для разбивки фундаментов, прежде всего определяют исходные разбивочные оси, руководствуясь рабочими чертежами, а затем приступают к разбивке остальных продольных и поперечных осей. Выноска осей здания. Начинают разбивку фундамента с того, что определяют два угла дома и отмечают их металлическими или деревянными колышками. ...
Что нужно знать при закладке фундамента. Прежде, чем произвести закладку фундамента дома, необходимо исследовать грунты, на которых он будет расположен. Однородный грунт — лучшее основанием для фундамента. Он равномерно осаживается, и здание не дает перекосов. Скальные грунты прочны, не сжимаются, не размываются и не промерзают. В этом случае закладывать фундамент можно прямо на поверхность. Грунт, состоящий из песка и мелкого камня ...
Читать полностью »
Винтовые сваи. Область применения. Технология установки. Виды винтовых свай. Наверное, излишне говорить о том, к чему приводят ошибки в устройстве фундамента дома, поэтому еще одна статья о фундаментах - вернее не о фундаментах, а о том, на что они опираются - об основаниях фундаментов. На этот раз мы постараемся рассмотреть работу винтовых свайных фундаментов. Такой вид фундаментов выбивается из классических типов распространенных в настоящее ...
Для возведения фундамента под баню необходимо знать на каких грунтах он будет построен, глубину промерзания для этой местности, уровень грунтовых вод, а также из каких материалов будет строиться баня, т.е. какие нагрузки будут приходиться на фундамент. В зависимости от этого и выбирается тип фундамента. Их несколько, но мы рассмотрим два, на мой взгляд, самых распространенных. Ленточный фундамент для бани возводят в виде непрерывных стен ...
Читать полностью »
Способы усиления фундамента дома. После завершения строительства дома, перед началом отделочных работ, "коробке" здания, как правило, дают отстояться в течении определенного времени, так как под нагрузкой допустимо проседание основания под фундаментом. Но иногда начинает оседать фундамент не только вновь построенного дома, но и уже довольно долго эксплуатирующегося. Это становится заметным по косым трещинам на фасаде, проходящим от ...
Читать полностью »Виды грунтов и их характеристики
Грунты играют важную роль в процессе расчетов и проектирования возведения фундамента разных строительных объектов. Это обусловлено природными причинами: различные виды грунтов ведут себя по-разному в определенных погодных условиях и при сезонном изменении температур, имеют особые характеристики.
Стойкость и надежность фундамента зависит от физических характеристик грунта.
Устойчивость и надежность фундамента зависит от физических особенностей грунта, которые обязательно учитываются в процессе возведения фундамента.
Особое внимание уделяется связности, однородности, влагоемкости, водонепроницаемости, растворимости грунтовой массы. Отдельно рассматриваются коэффициенты трения, разрыхления, пластичности и сжимаемости. Существуют основные виды грунта:
- глинистые;
- пылеватые;
- песчаные;
- скалистые;
- обломочные.
Показатели плотности и коэффициенты разрыхления, необходимые для проведения соответствующих расчетов для каждого вида грунта, приведены в таблице.
| Наименование | Категория | Плотность тонн/м³ | Коэффициент разрыхления |
| Песчаный | I | 1,2 — 1,6 | 1,05 — 1,15 |
| Пылеватый | I | 1,4 — 1,7 | 1,1 — 1,25 |
| Обломочный | II | 1,5 — 1,8 | 1,2 — 1,27 |
| Глинистый | III | 1,6 — 1,9 | 1,2 — 1,35 |
| Скалистый | IV | 1,9 — 2,0 | 1,35 — 1,5 |
Глинистые грунты
Глинистый грунт — результат физического разложения и механического распада горных пород.
Глинистые грунты — одни из наиболее проблемных для строительства. Они имеют все негативные свойства, которые усложняют строительный процесс: промерзают, размываются, вспучиваются, обладают высокой просадочностью. При строительстве на таком основании нужно проводить скрупулезные и точные расчеты в процессе возведения фундамента.
Глинистый грунт представляет собой продукт химического разложения и механического распада горных пород. Он имеет чешуйчатые и мелкозернистые фракции, что делает его вязким, способным деформироваться во влажном состоянии без возникновения трещин под влиянием нагрузки. При уменьшении влажности уменьшается и связность таких грунтов. По консистенции они делятся на следующие виды:
- твердые;
- текучие;
- пластичные.
При возведении фундамента нужно обязательно учитывать величину нагрузки строения на грунт. Закладывать его необходимо на максимальную глубину промерзания. Исключением являются сухие глинистые грунты.
Глинистые виды грунта подвержены осадке, возникающей в результате веса фундамента, причем этот процесс происходит длительный период времени — в течение нескольких лет. Чем сильнее его пористость, тем дольше и больше будет осадка.
Вернуться к оглавлению
Пылеватые грунты
Пылеватый грунт имеет недостаток: он превращается в жижу, когда насыщается водой.
На таком виде почвы строительство не рекомендуется. Данный вид грунта имеет плохую особенность: он превращается в жижу, когда насыщается водой, соответственно, его поведение сложно прогнозировать. Он является пылеватым песком, который подтапливается грунтовыми водами.
Пылеватый грунт имеет различное происхождение. Он может быть осадочным, который образовался на месте выветривания, или перенесенным и отложенным в другом месте. Еще к этому виду относятся илы, которые представляют собой водонасыщенные современные осадки водоемов, образовавшиеся в результате микробиологических процессов.
Но несмотря на это, существуют определенные технологии, позволяющие обустроить фундамент и на такой местности. Стоит такой процесс довольно дорого, и никто не даст точных гарантий, что сделанный в соответствии со всеми правилами фундамент не осядет через 5-10 лет. Строительство сооружений на плавунах возможно только при условии работы опытных строителей. Все же стоит хорошо подумать и оценить все преимущества и недостатки, прежде чем начинать возводить постройку.
Вернуться к оглавлению
Песчаные грунты
Песчаный грунт водонепроницаем, что делает его более прочным и качественным.
Пески, представляющие собой стабильные крупные фракции, наиболее удобные для успешного строительства виды грунтов. Их несложно разрабатывать, они хорошо уплотняются вследствие нагрузки, при равномерном и плотном слое залегания являются идеальным основанием для сооружения фундамента. В процессе строительства необходимо учитывать, что крупные частицы песка способны вынести большую нагрузку. Песчаный грунт промерзает мало, и этот факт оказывает незначительное влияние на его свойства.
Данный вид почвы состоит из частиц, размеры которых не превышают 2 мм, но и не меньше 0,1 мм. Песчаный грунт имеет хорошую водонепроницаемость, что делает его более прочным и надежным. Поэтому даже в зимний период он не станет с глубины выпучиваться наружу. Перед тем как начинать закладывать фундамент, нужно учитывать, что грунтовые воды находятся на более низком уровне зимой, чем в теплое время года. От этого фактора зависит глубина закладки фундамента, которую рекомендуется проводить на глубине от 50 до 70 см.
Вернуться к оглавлению
Скалистые и обломочные грунты
Скалистый грунт является самым надежным в качестве основания под фундамент. Представляет собой плотную горную породу, выходящую на поверхность или же покрытую небольшим слоем почвы. Это может быть базальт, гранит, известняк, диабаз, песчаник или доломит. Такой грунт не подвержен деформации в следствии сильной нагрузки, не размокает в воде и не промерзает в зимнее время. На нем можно закладывать фундамент без заглубления, прямо на самой поверхности. Единственный недостаток строительства — невозможность обустроить полноценный подвал, предназначенный для хранения продовольствия.
Обломочный грунт состоит из гравия, обломков камней, различных скалистых пород. Он практически не дает просадки и слабо промерзает, не сжимается и не размывается. Но перед тем, как возводить на этом грунте дом, стоит учитывать, что разработка такого основания под фундамент стоит довольно дорого и при этом он все-таки уступает по качеству скальному. В подобных условиях глубина заложения фундамента не должна превышать 50 см. Грунт является несвязным, поэтому он не должен подвергаться размыванию.
moifundament.ru
Грунты и фундаменты
Ленточный фундамент — это «железобетонная полоса», проложенная по периметру всего здания, а также под всеми внутренними и наружными стенами дома. «Ленты» бывают монолитные и сборные. В первом случае в опалубку с арматурой заливается жидкий бетон. Материалом для сборных фундаментов служат бетонные или железобетонные блоки, которые укладываются на раствор и скрепляются толстой стальной проволокой.
Плитный фундамент представляет собой большую монолитную железобетонную плиту, на которую ставят дом. Это довольно затратный вариант за счет больших земляных работ и расходов на строительный материал. Его целесообразно выбирать при возведении небольших домов, в которых плита выступает в качестве основания пола.
Столбчатые фундаменты используют в основном для домов без подвалов, с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Сами столбы могут быть каменными, кирпичными, бетонными и т. д. — в зависимости от типа здания.
Их устанавливают в специально вырытые траншеи, а пространство между ними засыпают крупнозернистым песком или щебнем; верхний слой — бетон или железобетон.
При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные фундаменты. При этом ставят столбы с минимальным поперечным сечением, чтобы влияние сил морозного пучения, действующих на боковую поверхность, было минимальным. Дополнительными мерами противодействия могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента.
У читателя может возникнуть вопрос: чем отличается столбчатый фундамент от свайного, ведь, по сути, и там, и там используются опоры? Доходит даже до того, что эти названия считают синонимами. Но, как известно, русский язык избыточности не терпит, и если уж слова разные, то неспроста. В самом деле, давайте разберемся: столбы на то и столбы, чтобы устанавливать их на определенной поверхности (в нашем случае — на дне котлована или траншей), а сваи, как правило, забиваются (или, если не используется тяжелая техника, врезаются) в грунт. «Как правило» потому, что иногда сваи изготавливают непосредственно в грунте, точнее, в скважине, служащей формой. Но в любом случае это никак не установка готовых столбов — отсюда и термин иной.
Отдельные «стержни» свайного фундамента соединяют друг с другом в верхней части балкой или плитой, именуемыми ростверком. Ростверк служит для распределения нагрузки, передаваемой сооружением на сваи. Головы свай обычно заделывают в ростверк. Однако свайный фундамент может быть и без ростверка — из сваи, которые являются продолжением колонны наземной конструкции.
Нужно чаще смотреть под ноги
При выборе того или иного типа фундамента учитывают прежде всего особенности будущего дома (количество этажей, материал постройки и т. д.), а кроме того, тип и сложность грунта, глубину залегания грунтовых вод.
Любое строительство начинается с изучения характеристик земельного участка. По составу грунты бывают скальные (в том числе обломочные или, как их еще называют, хрящеватые), песчаные, мелкозернистые (пылеватые пески), глинистые. Возможны, разумеется, и их всевозможные комбинации. Например, суглинки и супеси — это смеси из песка и глинистых частиц (суглинки содержат от 10 до 30% глинистых частиц, супеси — от 3 до 10%).
Скальные и обломочные грунты — самые прочные, они не размываются и не вспучиваются при промерзании, если не содержат глинистые и пылеватые частицы. Но, к сожалению, в Ленинградской области такие типы встречаются редко. Зато в наших краях землевладельцам часто «попадаются» пучинистые грунты — мелкозернистые, пылеватые, а также глинистые. Последние в сухом состоянии служат хорошим основанием. Однако при обильном увлажнении (например, когда грунтовые воды залегают близко к поверхности или почва болотистая) такой грунт становится текучим, а в холодное зимнее время, промерзая, вспучивается и с огромной силой давит на конструкции фундамента, а это значит, что строение может перекосить и на стенах появятся трещины. Чтобы этого не произошло, необходимо принять меры, например заложить подошву фундамента ниже глубины промерзания почвы. Однако это лишние расходы, которые заранее должны быть внесены в смету строительства.
Песчаные грунты, которые также встречаются в Ленобласти, в большинстве своем не относятся к пучинистым. Самые надежные — однородные, состоящие из крупнозернистого песка. Если фундамент поставлен правильно, то в таком грунте он даст равномерную осадку и в дальнейшем обычно не перекашивается и не испытывает от грунта сильных нагрузок. При песчаных грунтах надо учитывать особенности рельефа поверхности: если он сложный, а вдобавок в грунтовой толще нередки валуны, придется позаботиться о дополнительном укрепления основания здания.
Если грунт пучинистый, рекомендуется использовать столбчатый фундамент (столбы можно устанавливать ниже глубины промерзания с минимальными затратами). Однако столбы малоэффективны в горизонтально-подвижных грунтах из-за недостаточной устойчивости к опрокидыванию — при этом требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Кроме того, использование столбчатых фундаментов на слабонесущих грунтах затруднено в случае строительства домов с тяжелыми стенами.
Плитные (монолитные) фундаменты обычно сооружают на тяжелых пучинистых грунтах, особенно когда велик риск их существенной усадки. Мощная плита, двигаясь вместе с грунтом (в разумных пределах, конечно), нивелирует все горизонтальные и вертикальные перемещения последнего. Поэтому плитные фундаменты часто называют «плавающими».
Если плита не очень толстая, то плитный фундамент будет экономичным. Если же плитный фундамент заглубляется, то, помимо большой массы бетона, придется еще завезти немало песка и щебня для сооружения «подушки», а в таком случае расходы могут превысить запланированные.
Ленточный фундамент практически универсален. Его применяют при строительстве как небольших деревянных сооружений, так и крупногабаритных кирпичных домов. Он подходит для любых грунтов. Однако закладывать «ленту» следует минимум на 50–70 см ниже глубины промерзания (средняя глубина промерзания грунтов в Ленинградской области — 140 см).
Самый печальный вариант — торфяное основание, которое в нашем краю болот тоже встречается. Ставить капитальное строение на торф нельзя, и если уж вам достался такой неудачный участок, следует просто вынуть торф и засыпать образовавшийся котлован песком — сделать так называемую песчаную подушку.
В принципе, можно покорить природу и поставить дом в проблемном месте, несмотря на предостережения специалистов. Но затраты при этом будут, мягко говоря, повышенными, так что, возможно, имеет смысл подумать о переносе стройплощадки в более подходящее место.
На сложных и глубоко промерзающих грунтах иногда сооружают комбинированный столбчато-ленточный фундамент. При этом вначале несколько глубже уровня промерзания почвы бурят скважины, нижнюю часть которых расширяют специальным плугом. Затем в скважины устанавливают арматуру и заливают их бетоном. Полученный столб может выдержать нагрузку в пять и даже десять тонн, причем выдавить его из грунта не под силу и арктическому морозу. Между столбами на небольшом удалении от поверхности земли, учитывая возможное морозное пучение грунта, заливают в обычной опалубке ленту-ростверк с арматурой.
www.ap7.ru
Заливка фундамента на различных грунтах. Как узнать тип грунта
До того как строить фундамент, желательно выяснить какой грунт на участке предстоящего строительства. От типа грунта зависит подбор типа фундамента. Крепкая, непучинистая и несущественно сжимаемая почва считается наиболее подходящей для фундамента. Но далеко не каждый тип грунта имеет такие свойства. Некоторые из них будут сильнопучинистыми либо слабыми, а другие напротив плотные.
Типы грунтов
Изучим ключевые типы грунтов, что следует учитывать для выбора фундамента определенного типа.
- Скальные – самые крепкие и надежные. Обычно, представляют сплошной массив. Не подвергаются пучению либо замерзанию. На них можно строить фундамент, без любых земельных работ, другими словами прямо на поверхности. — Крупнообломочные – такие грунты состоят из песка и твердых элементов типа гальки или же гравия. Подобного типа почва не сжимается и считается защищенным основанием для фундамента. Заглублять его в подобного типа породу желательно менее чем на 1.5 метра.
- Песчаные – состоят из песочной массы разнообразной плотности. Такой грунт прекрасно пропускает воду. По этой причине он не подвергается пучению. Вот только в результате изменяющейся плотности песков он способен утратить устойчивость и проседать под нагрузкой.
- Глинистые – в общем состоят из глины. Они блокируют просачивание воды и поэтому могут размываться или же напротив сжиматься. Подобная почва кроме того подвержена существенному морозному пучению. В результате фундамент на подобного рода грунте должен фиксироваться обязательно ниже точки замерзания.
- Суглинки и супеси – переходное звено меж глиной и песком. Если концентрация глины в земле от 10% до 30% то это суглинки. Когда ее меньше 10% значит это супесь.
- Торфяные – это смесь глины, песка и разных примесей органики. Крайне негативно себя ведут при любой нагрузке. Очень неравномерно сжимаются. На подобной почве фундамент желательно не строить.
Можно ли самому узнать тип грунта?
Узнать тип грунта можно самостоятельно. С выявлением скалистого, крупнообломочного или же песчаного грунта никаких проблем не будет, а иные типы можно узнать способом скатывания в шнур. В шнур глина скатывается прекрасно, так как она пластична.
Выбор нужного типа грунта крайне важен для строительства надежного фундамента
Супесь в шнур скатать очень трудно, практически нельзя, она разрушается при попытке это реализовать. Суглинок превращается в шарики, при сдавливании они будут лопаться по бокам. В результате вышесказанного, можно прийти к выводу о том, что определение вида грунта является ключевым этапом в возведении дома. Зная, какой тип земли на участке, можно точно высчитать нагрузку и точно подобрать подходящий фундамент.
Видео зимнего строительства фундамента
В этом видео вы узнаете про методы строительства основания коттеджа зимой, начиная с уникальной технологии прогрева бетона.
Морозное пучение в грунтах под фундамент
Морозное пучение представляет объемное увеличение грунта когда температура уходит в минус. Это свойство разъясняется достаточно легко: влага, что находится в почве, леденеет, ее объем возрастает и вследствие этого грунт будет подниматься. Безусловно – чем больше воды находится в почве, тем больше места она занимает при увеличении.
В пористых грунтах пучение не столь очевидно. Это разъясняется тем, что грунт при увеличении объема заполняет все пустоты. Следовательно, чем больше пустот – тем меньше возможность пучения. Грунт начинает замерзать вовсе не мгновенно, это происходит равномерно. Процесс начинается сверху и медленно просачивается все глубже.
Результат морозного пучения грунта, который приводит к разрушению фундамента
При промерзании грунт теснит воду, потом она равномерно перемещается в слои почвы, расположенные ниже. В неплотных грунтах пористого типа влага без проблем уходит через поры и по этой причине морозное пучение не такое насыщенное. Но вот глинистые грунты удерживают влагу и таким образом вызывают активный подъем земли.
Почему происходит пучение
Силы, что вызывают пучение грунта от мороза, оказывают сильное влияние на фундамент, по этой причине желательно непременно учитывать их при вычислениях. Силы пучения разделяются на два типа: силы направленные по вертикали и по касательной к фундаменту.
Силы вертикального воздействия упираются в подошву фундамента и приподнимают его снизу. Вот поэтому непростительную ошибку совершают те люди, кто для экономии на строительных работах отказываются от закладки фундамента ниже области, на которую замерзает грунт.
Касательные силы образуются по той причине, что грунт из-за мороза приклеивается к стенам фундамента. Он оказывает влияние на стены основания здания, и по причине возникающего бокового трения приподнимает их. Силы бокового трения способны достигать 5-7 тонн на кв. метр.
Строительство фундамента в морозных условиях весьма опасно для его устойчивости и надежности
Пучение грунта от мороза в особенности небезопасно, когда подъем земли случается рывками. Как результат подобных подвижек грунта, всего за пару зим, а бывает и меньше, фундамент перекосится. Безусловно это окажет воздействие на стенки и перекрытия. Покосившиеся стенки и перекрытия, что деформировались теряют свои эксплуатационные свойства, и дом приходит в негодность. Наиболее уязвимы перед воздействием морозного пучения бутобетонные и ленточные фундаменты, не защищенные армированным каркасом.
Чрезмерный объем воды кроме того многократно увеличивает морозное пучение. По этой причине для застройки не подходят зоны, где уровень грунтовых вод размещается выше точки на которую замерзает почва. Необходимо отметить, что для кирпичных строений пучение не так чревато как для сборных либо деревянных зданий. Если вес дома может восполнить силы морозного пучения, то опасность значительно уменьшается.
Плотность и несущая способность грунтов: таблица
До того как начинать возводить объект, следует знать площадь опоры под него. Площадь фундаментной опоры на грунт бывает различной. Фактически это всецело зависит от особенностей грунта. При уменьшении несущей способности земли повышается площадь опоры фундамента. Способность разных типов грунта выдерживать нагрузку полностью зависит от влажности, плотности и типа земли на участке. Ее можно оценить в кг/см2.
Определить характеристики несущей способности грунта своими руками совсем не сложно
Влажность грунта полностью зависит от того, как размещены грунтовые воды. Если влажность увеличивается, то несущая способность земли уменьшается. Выяснить влажность можно своими руками. Лопатой либо буром откапывается скважина либо яма. Если прямо через определенный промежуток времени в ней возникает вода – грунт мокрый, а если ее нет, то он сухой.
Ниже приводится таблица плотности и несущей способности различных грунтов.
При создании проекта здания для примерного расчета фундамента, обычно, несущую способность принимают 2 кг/см2.
fundament-enc.ru » Материалы
fundament-enc.ru
Основания и фундаменты на оттаивающих грунтах
Тема
Основания и фундаменты на оттаивающих грунтах
Содержание
1.Введение
2.Основание фундаментов
3.Виды грунтов
4.Простейшие методы самостоятельного определения некоторых видов грунта
5.Как влияет оттаивание мерзлых грунтов на их сжимаемость
6.Предварительное оттаивание грунта
7. Процесс весеннего оттаивания грунта
8. Процессы происходящие в деятельном слое
9.Возведение объектов
Список литературы
1.Введение
Геологические карты - очень важный документ, необходимый как для поисков и разведки полезных ископаемых, так и для строительных работ, почвенных и инженерно- геологических исследований.
Геологическая карта - графическое изображение на горизонтальной плоскости выходящих на поверхность Земли геологических образований в определённом масштабе определёнными условными обозначениями. Геологическая карта отражает строение только верхних частей коры и поэтому является двухмерным плоскостным изображением трёхмерных объёмных тел - пластов горных пород. Для чтения геологической карты необходимы определённые навыки. Чертёж, изображающий геологическое строение в виде сечения местности вертикальной плоскостью, проведенной по возможности под прямым углом к простиранию горных пород, называются геологическим профилем, или разрезом.Инженерная геология - отрасль геологии, изучающая верхние горизонты земной коры и динамику последней в связи с инженерно-строительной деятельностью человека. Рассматривает состав, структуру, текстуру и свойства горных пород как грунтов; разрабатывает прогнозы тех. процессов и явлений, возникающих при взаимодействии сооружений с природной обстановкой, и пути возможного воздействия на процессы с целью устранения их вредного влияния. Трудно переоценить значение инженерно-геологических изысканий для строительства любого по величине и значимости сооружения. Дороже становится объект, возведенный на недостаточно исследованном участке. Ведь под ним могут оказаться подземные воды, торф, просадочные грунты. Вода способствует растворяемости различных химических соединений, в том числе и агрессивных, что приводит к неблагоприятному воздействию на цементный раствор, каменную кладку, бетон. И хотя процесс разрушения фундамента незаметен, его последствия ощутимо сказываются на объекте: нарушается целостность несущих конструкций.
2.Основания фундаментов
Основание - часть массива грунта, на которую передается нагрузка от сооружения. Основание называется естественным, если фундамент возводится непосредственно на грунте природного сложения, и искусственным, когда несущая способность грунта увеличена различными способами.
Конструкция фундамента во многом определяется характеристиками грунта, на котором он возводится. Грунт основания должен быть прочным и иметь незначительную сжимаемость и пучинистость. Однако не все грунты обладают такими свойствами. Например, торфяные грунты сильно сжимаются под нагрузкой, а некоторые грунты из группы глинистых при замачивании под нагрузкой дают дополнительные осадки (просадки) или подъем (набухают). Строительство объектов на таких грунтах требует проведения различного рода мероприятий, связанных с осушением застраиваемого участка и предотвращением увлажнения основания фундаментов.
3.Виды грунтов
Грунты, применяемые в качестве основания, подразделяются на глинистые, песчаные, крупнообломочные, скальные и насыпные.
Скальные грунты - наиболее надежные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Залегают в виде сплошного массива. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без заглубления.
Крупнообломочные грунты - несцементированный грунт, содержащий песок и более 50% по массе частицы крупнее 2 мм. Подразделяются на два вида. Грунт щебенистый (галечниковый) - масса частиц крупнее 10 мм составляет более 50% массы сухого грунта и грунт дресвяный (гравийный) - масса частиц крупнее 2 мм составляет более 50%. Такой грунт практически не сжимается, и фундамент можно закладывать с заглублением не менее 0,5 м.
Песчаные грунты - сыпучие в сухом состоянии, не обладающие пластичностью во влажном состоянии и содержащие менее 50% по массе частиц крупнее 2 мм. В зависимости от крупности частиц и их количества песчаные грунты подразделяются на пять видов (табл. 6).
Таблица 6
Примечание. Для установления наименования грунта последовательно суммируются проценты содержания частиц исследуемой породы сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице.
Песчаные грунты разделяются на плотные, средней плотности и рыхлые в зависимости от значений коэффициента (плотности) пористости. По влажности песчаные грунты разделяются: на мало влажные - при заполнении водой до 50% пор; очень влажные - от 50 до 80%; насыщенные - более 80%. Эти показатели необходимы для расчета несущей способности грунтов. Песчаные грунты имеют свойство уплотняться под нагрузкой, т.е. проседать. Прочность песчаных оснований возрастает с увеличением размера частиц. Пески средней крупности при воздействии нагрузки деформируются незначительно и, как и крупные пески, слабо реагируют на увлажнение. Мелкие же пески при увеличении влажности заметно теряют несущую способность. Эти грунты фильтруют воду и промерзают без пучения.
Суглинки и супесь - грунты, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. При содержании глины от 10 до 30% грунт относят к суглинкам, а при более низком содержании глины - к супеси.
Глинистые грунты - связанные, обладающие во влажном состоянии пластичностью. Такие грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваться. При таком основании грунта необходимо закладывать фундамент на всю глубину промерзания.
Лёссы и лёссовидные грунты в сухом состоянии достаточно устойчивы в силу наличия прочных структурных связей. Однако при увлажнении эти связи нарушаются, и грунт под нагрузкой проседает.
Торф , представляющий собой смесь глинистых или песчаных грунтов с растительными остатками, характеризуется медленным развитием осадок и большой сжимаемостью. Кроме того, в торфе зачастую возникают среды, агрессивные по отношению к материалам, из которых устроены подземные конструкции объекта.
4.Простейшие методы самостоятельного определения некоторых видов грунта
Глина в сухом состоянии тверда в кусках, вязка, пластична, липка, мажется - во влажном. При растирании между пальцами песчаных частиц не чувствуется, комочки раздавливаются очень трудно, песчинок не видно. При скатывании в сыром состоянии образуется длинный шнур диаметром менее 0,5 мм, а при сдавливании шарик превращается в лепешку, не трескаясь по краям; при резке ножом в сыром состоянии имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок.
Суглинок - комья и куски в сухом состоянии менее тверды, при ударе рассыпаются на мелкие куски, во влажном состоянии имеют слабую пластичность и липкость, при растирании чувствуются песчаные частицы, комочки раздавливаются легче, ясно видны песчинки на фоне тонкого порошка; при скатывании в сыром состоянии длинного шнура не получается, он рвется; шар, скатываемый в сыром состоянии, при сдавливании образует лепешку с трещинами по краям.
Супесь - в сухом состоянии комья легко рассыпаются и крошатся от удара, непластична, преобладают песчаные частицы, комочки раздавливаются без удара, почти не скатываются в шнур; шар, скатанный в сыром состоянии, при легком давлении рассыпается.
Песок пылеватый напоминает пыль или жесткую муку типа крупчатой, отдельные зерна в массе трудноразличимы.
Песок мелкий имеет зерна, слабо различимые глазом, песок средней крупности в основной массе имеет зерна размером с просяное зерно, в крупном песке - большое количество зерен с размером гречневой крупы.
Гравий (дресва) - зерна размером от 5-7 до 10-12 мм составляют больше половины по массе. Между ними более мелкое заполнение. Гравий имеет частично окатанные формы, дресва - с острыми краями.
Галька (щебень) - зерна размером более 25-35 мм составляют более половины по массе. Между ними - мелкое заполнение. Галька - окатанной формы, щебень - остроугольный.
Песчаные, гравийные и галечниковые грунты - не связные.
Прочность основания будет обеспечена, если давление, которое передается фундаментом на грунт, не более расчетного для грунтов, залегающих под фундаментом.
5.Как влияет оттаивание мерзлых грунтов на их сжимаемость
Сжимаемость мерзлых грунтов зависит от температуры, влажности и времени действия нагрузки (рис.Ф.18.7). При близкой к нулевой температуре мерзлые грунты могут сильно сжиматься. Сжимаемость оттаивающих грунтов может значительно превышать их сжимаемость в мерзлом состоянии. При оттаивании льда в мерзлом грунте происходит его просадка. Осадка бывшего мерзлым грунта после его оттаивания складывается из осадки за счет оттаивания в нем льда и уплотнения за счет этого скелета, а также за счет дальнейшего уплотнения грунта уже в оттаявшем состоянии.
Осадка оттаивания не зависит от нагрузки, а осадка дальнейшего уплотнения пропорциональна нагрузке.
mirznanii.com
Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах, от 01 января 1972 года
"Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах" составлены по результатам научных исследований и обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.В Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и термохимические мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений, а также даны основные требования к производству строительных работ по нулевому циклу.Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, которые осуществляют проектирование и строительство фундаментов зданий и сооружений на пучинистых грунтах.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Действие сил морозного пучения грунтов ежегодно наносит народному хозяйству большой материальный ущерб, заключающийся в снижении сроков службы зданий и сооружений, в ухудшении условий эксплуатации и в больших денежных затратах на ежегодный ремонт поврежденных зданий и сооружений, на исправление деформированных конструкций.В целях снижения деформаций фундаментов и сил морозного выпучивания Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований с учетом передового опыта строительства разработаны новые и усовершенствованы уже существующие в настоящее время мероприятия против деформации грунтов при их промерзании и оттаивании.Обеспечение проектных условий прочности, устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений на пучинистых грунтах достигается применением в практике строительства инженерно-мелиоративных, строительно-конструктивных и термохимических мероприятий.Инженерно-мелиоративные мероприятия являются коренными, поскольку они направлены на осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания и на снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м ниже глубины сезонного промерзания.Строительно-конструктивные мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например, выбор типа фундаментов, глубины их заложения в грунт, жесткости конструкций, нагрузок на фундаменты, анкеровки их в грунтах ниже глубины промерзания и многие другие конструктивные приспособления).Часть предлагаемых конструктивных мероприятий приведена в самых общих формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даются рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов по опыту строительства.В помощь проектировщикам и строителям приводятся примеры расчетов конструктивных мероприятий и, кроме того, даны предложения по заанкериванию сборных фундаментов (монолитное соединение стойки с анкерной плитой, соединение на сварке и на болтах, а также замоноличивание сборных железобетонных ленточных фундаментов).Рекомендуемые для строительства примеры расчетов по конструктивным мероприятиям составлены впервые, а поэтому они не могут претендовать на исчерпывающее и эффективное решение всех затронутых вопросов по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов.Термохимические мероприятия предусматривают, главным образом, снижение сил морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Это достигается применением рекомендуемых теплоизоляционных покрытий поверхности грунта вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов, понижающих температуру смерзания грунта и сил сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.При назначении противопучинных мероприятий рекомендуется руководствоваться в первую очередь значимостью зданий и сооружений, особенностями технологических процессов, гидрогеологическими условиями стройплощадки и климатическими характеристиками данного района. При проектировании предпочтение должно отдаваться таким мероприятиям, которые исключают возможность деформации зданий и сооружений силами морозного выпучивания как в период строительства, так и за весь срок эксплуатации. Рекомендации составлены доктором технических наук М.Ф.Киселевым.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации содержат данные по проектированию и строительству фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и технологического оборудования на пучинистых грунтах.
1.2. Рекомендации разработаны в соответствии с основными положениями глав СНиП II-Б.1-62 "Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования", СНиП II-Б.6-66 "Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования", СНиП II-А.10-62 "Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования" и СН 353-66 "Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и сооружений в северной строительно-климатической зоне" и могут быть использованы для инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполняемых в соответствии с общими требованиями по исследованию грунтов для строительных целей. Материалы инженерно-геологических изысканий должны удовлетворять требованиям п.1.6 настоящих Рекомендаций.Примечание. Рекомендации не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунта сливается с вечномерзлым грунтом.
1.3. Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличиваться в объеме. Изменение объема грунта обнаруживается в поднятии при промерзании и опускании при оттаивании дневной поверхности грунта, в результате чего наносятся повреждения основаниям и фундаментам зданий и сооружений.К пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, супеси, суглинки и глины, а также крупнообломочные грунты с содержанием в виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм в количестве более 30% по весу, промерзающие в условиях увлажнения. К непучинистым (неморозоопасным) грунтам относятся скальные, крупнообломочные с содержанием частиц грунта диаметром менее 0,1 мм, менее 30% по весу, пески гравелистые, крупные и средней крупности.
1.4. В зависимости от гранулометрического состава, природной влажности, глубины промерзания грунтов и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к деформациям при промерзании, по степени морозного пучения по табл.1 подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и условнонепучинистые.
Таблица 1
Подразделение грунтов по степени морозной пучинистости
| Степень пучинистости грунтов при консистенции | Положение уровня грунтовых вод | ||||
| песков мелких | песков пылеватых | супесей | суглинков | глин | |
| I. Сильнопучинистые при 0,5 | - | - |
|
|
|
| II. Среднепучинистые при 0,25 | - |
| 0,5 | 1 | 1,5 |
| III. Слабопучинистые при 0 |
| 0,6 | 1 | 1,5 | 2 |
| IV. Условнонепучинистые при |
|
|
|
|
|
Примечания: 1. Наименование грунта по степени пучинистости принимается при удовлетворении одного из двух показателей или
.
2. Консистенция глинистых грунтов определяется по влажности грунта в слое сезонного промерзания как средневзвешенное значение. Влажность грунта первого слоя на глубину от 0 до 0,5 м в расчет не принимается.
3. Величина , превышающая расчетную глубину промерзания грунта в м, т.е. разность между глубиной залегания уровня грунтовых вод и расчетной глубиной промерзания грунта, определяется по формуле:
где - расстояние от планировочной отметки до залегания уровня грунтовых вод в м;
- расчетная глубина промерзания грунта в м по главе СНиП II-Б.1-62.
1.5. Приведенные в табл.1 подразделения грунтов по степени пучинистости на основании показателя консистенции следует учитывать также возможные изменения влажности грунта в слое сезонного промерзания как в период строительства, так и за весь период эксплуатации зданий и сооружений.
1.6. Основанием для определения степени пучинистости грунтов должны служить материалы гидрогеологических и грунтовых исследований (состав грунта, его влажность и уровень грунтовых вод, которые могут охарактеризовать участок застройки на глубину не менее удвоенной нормативной глубины промерзания грунта, считая от планировочной отметки).
1.7. Основания и фундаменты зданий и сооружений на пучинистых грунтах, подверженных деформациям при промерзании и оттаивании, должны проектироваться с учетом:
а) степени пучинистости грунтов;
б) рельефа местности, времени и количества выпадающих атмосферных осадков, гидрогеологического режима, условий увлажнения грунтов и глубины сезонного промерзания;
в) экспозиции строительной площадки по отношению освещаемости солнцем;
г) назначения, срока службы, значимости сооружений и условий их эксплуатации;
д) технической и экономической целесообразности конструкций фундаментов, трудоемкости и сроков возведения и экономии строительных материалов;
е) возможности изменения гидрогеологического режима грунтов, условий их увлажнения в период строительства и за весь срок эксплуатации здания или сооружения.
1.8. Объем и виды гидрогеологических и грунтовых исследований предусматриваются в зависимости от инженерно-геологических условий и стадии проектирования общей программой изысканий, составляемой проектно-изыскательской организацией и согласовываемой с заказчиком.
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
2.1. При выборе грунтов в качестве оснований на строительной площадке следует отдавать предпочтение непучинистым грунтам (скальным, щебенистым, галечниковым, дресвяным, гравийным, пескам гравелистым, пескам крупным и средней крупности, а также глинистым грунтам, залегающим на возвышенных участках местности с обеспечением поверхностного стока и с уровнем стояния грунтовых вод ниже планировочной отметки на 4-5 м).
2.2. При проектировании фундаментов под каменные здания и сооружения на сильно- и среднепучинистых грунтах надлежит принимать столбчатые или свайные фундаменты, заанкеренные по расчету на силу выпучивания и на разрыв в наиболее опасном сечении, или же предусматривать замену пучинистых грунтов непучинистыми на глубину сезонного промерзания. Возможно также устройство подсыпки (подушки) из гравия, песка, горелых пород и других дренирующих материалов под всем зданием или сооружением слоем на расчетную глубину промерзания без удаления пучинистых грунтов или только под фундаментами при надлежащем технико-экономическом обосновании расчетом.
2.3. Основные мероприятия, направленные против деформаций конструктивных элементов зданий и сооружений при промерзании и пучении грунтов, должны быть предусмотрены при проектировании оснований и фундаментов.В тех случаях, когда проектом мероприятия против пучения не предусмотрены, а гидрогеологические условия грунтов строительной площадки в период выполнения работ по нулевому циклу изменились с ухудшением свойств грунтов оснований, то авторский надзор должен возбудить вопрос перед проектной организацией о назначении мероприятий против пучения (осушение грунтов, уплотнение с втрамбовыванием щебня и др.).
2.4. Прочность, устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий и сооружений на пучинистых грунтах должны обеспечиваться инженерно-мелиоративными, строительно-конструктивными и термохимическими мероприятиями.
3. ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
3.1. Инженерно-мелиоративные мероприятия направлены на осушение грунтов в слое сезонного промерзания и снижение влажности грунтов в основании фундаментов в осенне-зимний период до их промерзания.Примечание. При проектировании и осуществлении мелиоративных работ необходимо учитывать характер растительного покрова и требования к его сохранению.
3.2. При проектировании фундаментов на пучинистых грунтах надлежит предусмотреть надежный отвод подземных, атмосферных и производственных вод с площадки путем своевременной вертикальной планировки застраиваемой территории, устройства ливневой канализационной сети, водоотводных каналов и лотков, дренажа и других гидромелиоративных сооружений сразу же после окончания работ по нулевому циклу, не дожидаясь полного окончания строительных работ.При составлении проектов и выполнении в натуре работ по вертикальной планировке площадок, сложенных пучинистыми грунтами, следует по возможности не изменять естественных водостоков.
3.3. При планировочных работах следует стремиться к минимальному нарушению природного дерново-почвенного покрова, а на срезках, где позволяют условия, поверхность грунта покрывать почвенным слоем толщиной 10-12 см с последующим посевом многолетних дернообразующих трав.
3.4. Насыпной глинистый грунт при планировке местности в пределах застройки должен быть послойно уплотнен механизмами до объемного веса скелета не менее 1,6 т/м и пористости не более 40% (для глинистого грунта без дренирующих прослоек). Поверхность насыпного грунта так же, как и поверхность на срезке, должна покрываться почвенным слоем и задерняться.
3.5. Уклон при твердых покрытиях (отмостки, площадки, подъезды) должен быть не менее 3%, а для задерненной поверхности - не менее 5%.
3.6. Для снижения неравномерного увлажнения пучинистых грунтов вокруг фундаментов при проектировании и строительстве рекомендуется: земляные работы производить с минимальным объемом нарушения грунтов природного сложения при рытье котлованов под фундаменты и траншей подземных инженерных коммуникаций; тщательно послойно уплотнять грунты при обратной засыпке пазух фундаментов и траншей ручными и пневмо- или электротрамбовками; обязательно устраивать водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1 м вокруг здания с глиняными гидроизолирующими слоями в основании или покрывать почвенным слоем толщиной 10-12 см и задернять многолетними травами.
3.7. На строительных площадках, сложенных глинистыми грунтами и имеющих уклон местности более 2‰, при проектировании следует избегать устройства резервуаров для воды, прудов и других источников увлажнения, а также расположения вводов в здание трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания или сооружения.
3.8. Строительные площадки, расположенные на склонах, должны быть ограждены от стекающих со склонов поверхностных вод постоянной нагорной канавкой с уклоном не менее 5‰ до начала земляных работ по рытью котлованов.
3.9. Нельзя допускать при строительстве скопления воды от повреждения временного водопровода. При обнаружении на поверхности грунта стоячей воды или при увлажнении грунта от повреждения трубопровода необходимо принять срочные меры по ликвидации причин скопления воды или увлажнения грунта вблизи расположения фундаментов.
3.10. При засыпке коммуникационных траншей с нагорной стороны от здания или сооружения необходимо устраивать перемычки из мятой глины или суглинка с тщательным уплотнением для предотвращения попадания (по траншеям) воды к зданиям и сооружениям и увлажнения грунтов вблизи фундаментов.
3.11. Устройство прудов и водоемов, которые могут изменить гидрогеологические условия стройплощадки и повысить водонасыщение пучинистых грунтов застраиваемой территории, не допускается. Необходимо учитывать проектируемое изменение уровня воды в реках, озерах и прудах в соответствии с перспективным генеральным планом.
3.12. Следует избегать расположения зданий и сооружений ближе 20 м к действующим колонкам для заправки тепловозов, обмывки автомашин, снабжения населения и для других целей, а также не проектировать колонок на пучинистых грунтах ближе 20 м к существующим зданиям и сооружениям. Площадки вокруг колонок должны быть спланированы с обеспечением отвода воды.
4. СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ
4.1. Фундаменты зданий и сооружений, возводимые на пучинистых грунтах, могут быть запроектированы из любых строительных материалов, которые обеспечивают эксплуатационную пригодность зданий и сооружений и удовлетворяют требованиям прочности и долголетней сохранности. При этом необходимо считаться с возможными вертикальными знакопеременными напряжениями от морозного пучения грунтов (поднятие грунтов при промерзании и осадка их при оттаивании).
4.2. При размещении зданий и сооружений на строительной площадке необходимо по возможности учитывать степень пучинистости грунтов с тем расчетом, чтобы не могли оказаться под фундаментами одного здания грунты с различной степенью пучинистости. При неизбежности строительства здания на грунтах с различной степенью пучинистости следует предусматривать конструктивные мероприятия против действия сил морозного пучения, например, при ленточных сборных железобетонных фундаментах устраивать по фундаментным подушкам монолитный железобетонный пояс и др.
4.3. При проектировании зданий и сооружений с ленточными фундаментами на сильнопучинистых грунтах в уровне верха фундаментов надлежит предусматривать для 1-2-этажных каменных зданий по периметру наружных и внутренних капитальных стен конструктивные железобетонные пояса шириной не менее 0,8 толщины стены, высотой 0,15 м и над проемами последнего этажа - армированные пояса.Примечание. Железобетонные пояса должны иметь марку бетона не менее 150, арматуру с минимальным сечением, 3* диаметром 10 мм; с усиленным стыкованием стержней по длине._______________* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
4.4. При проектировании свайных фундаментов с ростверком на сильно- и среднепучинистых грунтах необходимо учитывать действие нормальных сил морозного пучения грунтов на подошву ростверка. Сборные железобетонные подстеновые рандбалки должны быть монолитно связаны между собой и уложены с зазором не менее 15 см между рандбалкой и грунтом.
4.5. Глубина заложения фундаментов каменных гражданских зданий и промышленных сооружений на пучинистых грунтах принимается не менее расчетной глубины промерзания грунтов согласно табл.6 главы СНиП II-Б.1-62. В тех случаях, когда влажность грунтов не повышается в период строительства и эксплуатации зданий на слабопучинистых грунтах (полутвердой и тугопластичной консистенции), глубина заложения фундаментов должна приниматься при нормативной глубине промерзания:
| до 1 м - не менее 0,5 м от планировочной отметки | |||||||||||||
| до | 1,5 | " | " | " | 0,75 | " | " | " | " | ||||
| от | 1,5 | до | 2,5 м | " | 1 | " | " | " | " | ||||
| " | 2,5 | " | 3,5 | " | 1,5 | ||||||||
docs.cntd.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта