Определение грунта под фундамент

Виды фундаментов

Фундаменты различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Также различают фундаменты по способу изготовления (монолитные, сборные, комбинированные) и по используемому материалу (бетонные, железобетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные). Еще одним критерием классификации является глубина заложения — мелкозаглубленные и глубокозаглубленные фундаменты. Целесообразность использования того или иного вида фундамента, способа его изготовления и материала зависит от многих факторов, основными из которых являются сложность проекта дома, вид грунта и уровень грунтовых вод, материалы для строительства дома. Ниже рассмотрены основные виды фундаментов и их краткие характеристики.

Ленточный фундамент один из часто применяемых в строительстве. Он представляет собой непрерывную, замкнутую ленту (отсюда и название) с четко фиксированными размерами, расположенную под всеми несущими стенами здания, включая внутренние. В зависимости от толщины ленты и глубины ее заложения позволяет выдерживать значительные нагрузки, равномерно распределяя их. Такой фундамент подходит в случаях обустройства подземных помещений (подвал, подземный гараж и др.).

Особенности:

1. подходит для тяжелых строений из камня, кирпича, бетона и др.;
2. фундамент может выполнять роль стен для подвальных помещений;
3. используется на большинстве типов грунтов;
4. простота исполнения.

Недостатки:

1. высокая трудоемкость проведения земляных работ;
2. требует значительного количества материалов.

Плитный фундамент является монолитной плитой, которая располагается под всей площадью дома и усиливается армированием. Жесткая конструкция позволяет выдерживать существенные деформации и нагрузки.

Особенности:

1. значительная надежность конструкции (большая несущая способность);
2. возможность использования на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод;
3. высокие требования к качеству выполнения работ.

Недостатки:

1. высокая стоимость материалов и работ;
2. возводить плитный фундамент не рекомендуется при низких температурах;
3. нецелесообразность использования на участках с сильным уклоном.

Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущей конструкции. Другими словам, это система отдельно-стоящих столбов, на которые опирается каркас здания. В силу конструктивных особенностей применяется, в основном, в строительстве относительно легких строений (деревянные дома, бани, дачи и др.).

Особенности:

1. высокая экономичность конструкции;
2. используется на подготовленных плотных основаниях;
3. в индивидуальных случаях может применяться для многоэтажного строительства;
4. не требует большого объема работа по гидроизоляции;
5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

1. неприменимы на участках с неравномерным ландшафтом (склоны, холмы и др.);
2. сложность обустройства подземных помещений.

Свайный фундамент состоит из свай и жесткой верхней связки между ними. Такой вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки на слабых грунтах. Это самый дорогостоящий вид фундамента, поэтому в индивидуальном жилищном строительстве используется крайне редко.

Особенности:

1. сваи отлично подходят для рыхлых, болотистых грунтов;
2. низкая материалоемкость;
3. малое количество земляных работ;
4. малые затраты на гидроизоляцию;
5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

1. необходимость использования спецтехники;
2. высокая затратность;
3. сложность возведение подвальных помещений.

Это основные виды фундаментов, используемых при возведении домов. Каждый из них может быть выполнен по-разному в зависимости от условий строительства и целесообразности использования. Также на устройство фундамента влияет и материал, из которого он изготовлен.

Геологические исследование грунта

Исследование грунта включает определение свойств различных слоев, их толщины, наличия грунтовых вод, их состава и характера, уровень промерзания и угол падения пласта. Полученные данные позволяют судить о пригодности грунтового материала для строительства того или иного объекта.

Исследование грунтов

Прежде, чем приступить к детальному исследованию грунтов, необходимо провести общее геологическое обследование участка. Инженерно-геологическое исследование грунтов дает специалистам следующую информацию:

• Описание рельефа исследуемой местности.
• Границы затопления при наличии близлежащего открытого водоема.
• Глубину промерзания грунта.
• Расположение, возможность обнажения грунтовых вод.
• Наличие водоносных пластов, их источники, связи с водоемами.
• Общее геологическое строение отдельных участков местности, выявление их геологической устойчивости.

Геологическое исследование грунта может быть различного объема. На выполняемые работы влияет много факторов. Связано это со стадией проектирования будущего объекта, геологической изученности ландшафта, сложности залегания слоев, свойств складки. Грунты могут требовать дополнительных специальных работ. Поэтому это также напрямую влияет на объем исследования.

Полевое исследование грунтов под фундамент

По сравнению с лабораторными методами, полевые имеют множество достоинств. Полевое исследование грунтов позволяет изучать большой объем массива пород. В этом случае снижается вероятность нарушения естественного сложения пород. Изучение проходит в естественном состоянии под напряжением, которое связано с условием колебания грунтовых вод, к примеру.

Полевыми методами исследования грунтов для строительства определяются его несущие свойства, способность к противостоянию многим факторам:

• Динамическое и статическое зондирование – неоднородность состава и состояния;
• Статическая нагрузка в скважинах, метод прессиометрии – противостояния сжимающим усилиям;

Несущая способность грунтов.

Несущая способность грунтов – это одна из его основных характеристик, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см2 или т/м2. По несущей способности грунта определяют, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют свои свойства при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод. Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен. Далее по типу и увлажненности грунта определить его несущую способность. На территории нашей страны в основном преобладают песчаные и глинистые грунты, за исключением болотистой местности с просадочными торфяными грунтами, а также горных хребтов и возвышенностей со скальными грунтами.

Отличить песок от глины не составляет труда: в песке ясно видны отдельные песчинки, при растирании песчаного грунта меду ладонями они отчетливо чувствуются. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5 мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2 мм. Супесь содержит 3-10% глинистых частиц, в сухом состоянии она крошится, если скатать из нее шарик, то он рассыпается при легком давлении на него. Суглинок содержит от 10% — 30% глинистых частиц, обладает большей пластичностью, чем супесь. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям. Глина – наиболее пластичный грунт, содержит более 30% глинистых частиц ,если раздавить шар, сделанный из глины, то он превратится в лепешку, на краях которой не будет трещин. Есть еще один метод определения типа глинистого грунта.

Исследуемый образец грунта укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты; доливаем в банку воды до уровня ¾ высоты; добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды; закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут. За это время образец грунта разделится на составляющие; банку ставим и через 1 минуту отмечаем на ней маркером уровень песка, который осел на дне; уровень ила отмечаем через 2 часа; ждем пока вода станет прозрачной и отмечаем уровень слоя глины. Процесс осадки глины достаточно длительный и может занять от 2 до 7 дней; находим толщину слоя песка, ила и глины. Например: уровень песка через 1 минуту составил 6 см, уровень ила 7 см от дна банки, уровень глины 10 см от дна банки. vk.com/postroim_svoi_dom Тогда: толщина слоя песка 6 см, толщина слоя ила 1 см (7-6=1), толщина слоя глины 3 см (10-7=3), а общая толщина осадка 10 см; вычисляем относительную величину каждого вида осадка (в процентах): толщину слоя песка/ила/глины делим на общую толщину осадка, затем умножаем на 100 процентов: 6/10*100% =60% — содержание песка в %;

1/10*100%=10% — содержание ила (пыли) в %;

3/10*100%=30% — содержание глины в %.

Расчетное сопротивление грунта на разной глубине.Величины расчетного сопротивления грунтов (R0), приведенные ниже , даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.

Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротив¬ление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = 0,005R0(100 +h/3), где h — глубина заложения фундамента в см. Пример 1.Глинистый грунт на глубине 0,5 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное со¬противление грунта Rh = 2,33 кг/см2. Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = R0 + kg(h — 200), где h — глубина заложения фундамента в см, g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2); к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15). Пример 2.Глинистый грунт на глубине 3 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопро¬тивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высо¬той 300 см — 0,42 кг/см2.

Читайте по теме:

Каменный щебень

Каменный щебень, скатывающийся с гор, скапливается в каком-либо месте и сцементированный затем веществами, выделенными промывающей его водой, образует брекчии. Сжимаемость брекчий невелика; сопротивление сдвигам вследствие остроугольности щебня и соединения цементом значительное, однако род цементирующего вещества имеет большое значение. При глинистом заполнении вода действует размягчающим образом. Конгломераты подобны брекчиям, но представляют скопление галек и гравия; вследствие округлости каменного материала они менее сопротивляются сдвигам, чем брекчии. Рыхлый горный щебень, галечник и гравелистые отличаются большей подвижностью и водопроницаемостью, чем сцементированные; они являются опасными основаниями в сейсмических местностях при наклонном залегании.

Инженерно-геологические исследования почвы

Перед тем как начинать строительство фундамента, необходимо провести геологические исследования и инженерно-технические расчеты. Как правило, этим занимаются специализированные компании, которые исследуют грунт на месте строительства с помощью специальной техники и приборов

Очень важно правильно провести данные расчеты, поскольку конструкция фундамента должна выдержать всю нагрузку от дома, при этом еще и иметь 30 % запаса прочности

Проводя инженерно-геологические исследования, делается около 3-х скважин, глубина которых значительно превышает глубину промерзания грунта (обычно от 8 метров). Взятые пробы грунта исследуются в лабораториях, после чего выдается документ, в котором расписаны все рекомендации и данные для проектирования фундамента.

Как самостоятельно определить тип грунта?

Если вы уже определили место для фундамента будущего дома, то вам понадобится садовый бур или мотобур, чтобы сделать лунки глубиной 2–3 м. В процессе бурения, через каждые 60-80 см вытаскивайте бур и отмечайте на бумаге цвет грунта, его вязкость, до тех пор пока вы не достигнете нужной глубины.

Идеально будет, если на каждой отметке часть полученного грунта будет разложена на чистом участке земли по порядку по мере углубления для дальнейшей проверки. Можно собрать пробы грунта в стеклянные банки.

Визуальный метод определения типа грунта

В нижеприведенной таблице вы можете «на глаз» определить тип грунта по определенным характеристикам и сделать кое-какие выводы.

Хрящеватый грунт

Грунт, который состоит из песка и глины, с большой долей щебня называют хрящеватым грунтом. Этот тип грунта очень даже пригоден для строительства, на нем можно устраивать мелкозаглубленный ленточный фундамент. Этот тип грунта не размывается водой и достаточно прочный.

Песчаный грунт

Такой тип грунта легко пропускает влагу, хорошо поддается трамбовке, прекрасно уплотняется. Глубина промерзания обычно не превышает одного метра, что делает его пригодным для строительства ленточного фундамента из отдельных ж/б блоков. Также можно рассмотреть вариант с устройством столбчатого фундамента.

Скалистый грунт

Это, пожалуй, самый надежный прочный грунт из всех. На таких грунтах фундамент нет необходимости даже заглублять, короче говоря, дешево и быстро.

Глинистый грунт

Определяется такой грунт просто – если от воды земля превращается в жижу и размывается, то не сомневайтесь, это глинистый грунт. Это не самый хороший вариант для возведения дома – тут и глубина промерзания в среднем полтора метра, и процессы вспучивания проходят довольно бурно.

Для такого типа грунта более всего подойдет устройство мелкозаглубленный ленточный или столбчатый фундаменты, а также сооружение монолитной фундаментной плиты. В некоторых случаях производиться замена глины на песок с необходимыми добавками. Но это труднозатратно, и как следствие – дорого.

Торфяные грунты

Если ваш участок находиться не месте, где когда-то было болото, то грунт будет торфяным. Торфяник обычно сильно насыщен влагой, а грунтовые воды располагаются близко к поверхности. Выбора тут немного, как правило, устраивается монолитная плита, а если есть уклон, то можно устроить столбчато-ригельный монолитный фундамент.

Собственно, для всех пучинистых и обладающих слабыми несущими функциями (торфяник и песчаник) грунтов, специалисты рекомендуют устройство «плавающих» монолитных плит.

Вычисление силы вспучивания грунта

На глубину закладки и выбор вида фундамента влияет также такое обстоятельство, как вспучивание грунта. Так, зимой все грунты в той или иной мере поднимаются, а весной — опускаются. Фундамент и все расположенные строения на нем «дышат» вместе с грунтом

Вот почему так важно, чтобы грунт был однородным, и вспучивался благодаря этому одинаково по всему участку

Верхний слой грунта — почва — традиционно перед строительством снимается, т.к. она сама по себе неоднородна от природы — в ней всегда встречаются различные примеси органических остатков, разнородный мусор, камней и других вкраплений, а это опасно для последующей неравномерной осадки фундамента.

Определить возможную силу сезонного вспучивания можно по таким признакам:

• насыщенность грунта влагой. Влажный грунт всегда вспучивается сильнее;
• состав грунта. Традиционно сильнее «играют» глинистые грунты, если сравнивать их с песчаными;
• уровень грунтовых вод. Чем он выше, тем сильнее будет пучится почва.

Если на выбранном участке под застройку почва пучится достаточно сильно, то лучше отдать предпочтение плитному типу фундамента, который армируется железным каркасом и сам по себе — очень надежная конструкция.

Но, если грунт к тому же еще и мягкий и глубоко промерзает, то для облегченных конструкций неплохим вариантом станет и столбчатый фундамент.

А вот в случае, если грунт на планируемом участке не только пучится, но еще и подвижен (чаще всего это глинисто-песчаные земли), да и грунтовые воды максимально близки к поверхности, строиться дом будет исключительно на плитном, «плавающем» фундаменте.

Таблица выбора типа фундамента в зависимости от свойств грунтов

В заключение необходимо отметить, что от правильности и точности выполнения фундамента будет зависеть срок эксплуатации дома и уровень комфортности проживания.

Цена прочного и долговечного фундамента составляет 15-20% от стоимости дома. На сегодняшний день наиболее распространенным типом фундамента является монолитный ленточный фундамент из бетона.

https://www.youtube.com/watch?v=yke-GvAaY6M

Однако выбор типа фундамента является индивидуальным для каждого случая в зависимости от реальных условий. Для окончательного выбора необходима консультация со специалистами.

Характеристики отдельных типов почв

В средней полосе России преобладают грунты песчаного и глинистого типов, реже встречаются крупнообломочные, полускальные и скальные породы. Каждый тип обладает определенными свойствами.

Песчаные и супесчаные грунты состоят в основном из мелких частиц размером от 0,05 до 2 мм осадочных пород и характеризуются крайне низкой пластичностью.

При возведении фундаментов на такой земле следует закладывать больший запас прочности.

Глинистые грунты в своем составе имеют еще более мелкие частицы с размером менее 0,05 мм. Такая почва образовалась в результате разрушения первичных скальных пород и их преобразования в условиях высокого давления.

При закладке фундаментов тип грунта определяет технологию проведения земляных работ, общие трудозатраты и соответственно их сметную стоимость.

От вида почвы зависят также и выбор типа основания, и его основные параметры.

Геологическое исследование участка: этапы проведения работ

Основной частью геологического исследования является бурение скважин. Количество скважин определяется в зависимости от площади исследований и параметров строений (как будущих, так и существующих). Мы просчитываем объем бурения в соответствии с нормативными документами.

Геологическое исследование участка состоит из множества задач. Чтобы выполнять наблюдения оперативно и не упустить деталей, мы разделяем работу на 3 этапа:

• подготовку к исследованиям (изучаем техническое задание, заключаем договор на проведение работ, собираем существующую документацию о местности, просчитываем цену услуг, в соответствии с параметрами территории застройки просчитываем количество скважин под бурение);
• полевые работы (команда геологов выезжает на участок, проводятся буровые работы и отбор проб почвы);
• камеральная обработка результатов (полученные пробы передаются в отдел обработки информации, проводятся лабораторные исследования и изучение свойств земли, составляется графическая документация).

Как самому провести работы по геологическому изысканию исследованию грунта?

Как провести самостоятельно геологическое исследование грунта под фундамент? Если заказчиком все же принимается решение сэкономить средства на приглашении специалиста, и выполнить изыскательские работы для строительства самостоятельно, то следует понимать, что на осуществление этого мероприятия придется потратить не один день. При этом остается невысокой точность геологических исследований грунта, то есть корректность результатов будет составлять 50-70 % максимально. В конечном итоге, это повлияет на качество фундаментных работ, ведь слишком высок риск, что несущие элементы смогут основательно подвести через некоторое время. Поэтому, совершенно резонно доверить геологическое исследование грунта под фундамент загородного коттеджа профессионалам. Для того чтобы оформить заказ на геологические изыскания грунта, достаточно обратиться к нам, в , и мы согласуем перечень и сроки проведения необходимых геологических исследований грунта. У нас в штате трудятся профессиональные геологи, которые имеют богатейший опыт в геологических изысканиях грунта разных типов.

Можно пойти и по альтернативному пути, пригласив на строительный объект профессионального подрядчика, который возьмется за выполнение фундаментных работ и исследовать грунты на участке. После ознакомления со строительным участком представитель подрядчика сможет порекомендовать перечень работ, которые надлежит выполнить, чтобы несущие конструкции фундаментной части были устойчивыми, и не подвергались деформации.

Особенности скального грунта

Скальные грунты состоят из различных пород, которые имеют свои характерные особенности:

• Гранит. Этот популярный материал широко используют в строительстве и отделке различных сооружений. Обладает очень высокой прочностью и долговечностью.
• Песчаник. Порода представляет собой обмолочные зерна, которые связаны между собой минеральными веществами (преимущественно цементом). Имеет высокую пористость и широко используется в качестве стенового материала.
• Известняк. Порода, которая состоит из кальцита. Противостоит размыванию и деформациям.

Помимо этого, на стены фундамента, построенного на таком грунте, не действуют силы пучения. Это предотвращают движение фундамента и разрушение строения, которое в дальнейшем возникает при этом.

Конечно, несмотря на все это, скальные грунты обладают некоторыми недостатками. Профессионалы выделяют следующие минусы скальных грунтов:

• При строительстве понадобится использование специальной техники, что несколько повысит стоимость строительства.
• На таких грунтах невозможно соорудить строения с цокольным этажом и подвалом.
• Возможны проблемы при устройстве дренажной системы и прокладки коммуникаций.