Грунты основания и фундаменты: характеристики и виды грунтов, как определить вид грунта

Для правильной постройки фундамента дома и определения его глубины, необходимо иметь знания о разных видах грунтов и их свойствах. Определение вида грунта и глубины залегания грунтовых вод требует выкапывания шурфа.

Ниже вы узнаете о грунтах основания и фундаментах дома, а также сможете посмотреть виды грунтов на фото. Кроме того, вы получите информацию о физико-механических характеристиках грунтов и узнаете, как определить вид грунта.

Содержание:

• Грунт под фундамент дома
• Физико-механические характеристики грунтов
• Физические и механические характеристики грунтов
• Определение вида грунта (с фото)
• Основание под фундамент дома

Грунт под фундамент дома

Глубина, на которую закладывается фундамент дома, обусловливается глубиной промерзания грунта на участке. Подошва основания должна быть ниже зоны промерзания грунта на 20-25 см. Если дом оборудован погребом или подвалом, под ним заливают ступенчатые уступы из железобетона между фундаментом стен подвала и остальной частью здания, не оборудованной подвалом. Делается это для усреднения нагрузки на грунт под фундаментом дома и равномерной усадки постройки.

Сам фундамент, как правило, возводят из бетона различных марок на основе цементно-песчаной смеси с наполнителем из недорогого местного природного камня — гранита, песчаника и т. д. Его ширина обязательно должна быть больше ширины стен.

Конструктивно фундаменты подразделяются на несколько типов. Для каркасных домов обычно заливают столбчатые, свайные или плитчатые основания, изредка — мелко-заглубленные ленточные.

Слой почвы, в котором располагается подошва фундамента, — несущий. Но давление оказывается и на нижележащие пласты, поэтому для расчета фундамента необходимо знать геологическое строение площадки на несколько метров в глубину.

Физико-механические характеристики грунтов

Грунт под домом состоит из трех компонентов: твердых частиц, воды и газа. Твердые частицы образуют губчатую структуру, газ — пузырьки. Вода служит несвязанной (в порах) и связанной (входит в состав кристаллических решеток твердого вещества) составляющей. При деформации почва ведет себя как упругопластичная среда: при надавливании сжимается, а когда нагрузка исчезает, пытается вернуться в первоначальное положение. Характеристики грунтов можно разделить на две группы.

Физические и механические характеристики грунтов

Основные физические характеристики грунтов: плотность; плотность частиц (в высушенном грунте); влажность; пористость (отношение объема пор к объему грунта); число пластичности для глинистых грунтов (разность между пределом текучести и пределом пластичности).

Основные механические характеристики грунтов: модуль деформации (отношение между давлением на грунт и его деформациями); удельное сцепление (сопротивление частиц грунта сдвигу); угол внутреннего трения (характеризует трение частиц грунта друг о друга).

Определение вида грунта (с фото)

Определение вида грунта довольно простая операция — сделать это можно визуально или скатав комок земли в шнур. Однако необходимые для расчетов механические и физические характеристики устанавливаются только с помощью инженерно-геологических изысканий.

Скальный — это массив скалы, который имеет очень высокую плотность и модуль деформации, поры в нем практически отсутствуют.

При строительстве на такой почве следует учитывать, что материал основания может оказаться прочнее материала фундамента, и в этом случае он будет продавливаться.

Крупнообломочные грунты — смесь крупных частиц (более 10 см в диаметре), песка и глинистых включений. Крупные частицы — галька, щебень — составляют более половины объема такой почвы. Она практически не сжимается, и ее характеристики в большей мере зависят от свойств мелких частиц (глинистых, пылеватых, песка).

Глинистые грунты состоят из частиц размером менее 0,01 мм, пластичны, влагоемки, подвержены пучению (изменяются в объеме при замерзании и оттаивании), просадке (изменяют свойства под воздействием замачивания), сильно сжимаемы, имеют невысокую скорость осадки.

Глиняные грунты подразделяется на супеси, суглинки и глины. Супесь содержит до 10 % глинистых частиц. При ее раскатывании на ладонях остается раскрошившийся грунт. В суглинке — 10-30 % глинистых частиц. Его можно скатать в шнур или шарики. При сдавливании шарики трескаются по краям. Наибольшее количество, более 30 %, глинистых частиц содержится в глине. Она очень пластична и при манипуляциях с ней не трескается.

Песчаные грунты — несвязные грунты, то есть у них отсутствуют связи между частицами. Они отличаются от вышеперечисленных сыпучестью. Пески в зависимости от размера большинства составляющих частиц делятся на несколько категорий: гравелистый песок — песчинки от 2 до 5 мм; крупный песок — песчинки 0,25-2 мм; средний песок — песчинки 0,1-0,25 мм; мелкий (пылеватый) песок — частицы менее 0,1 мм.

От размера фракций песка зависят его несущие свойства: гравелистый и крупный имеют больший модуль деформации. Существенный недостаток песчаных грунтов для строительства — высокая подверженность вибрации, сыпучесть.

Основание под фундамент дома

Основание под фундамент дома может быть естественным и искусственным. Естественное — непосредственно грунт стройплощадки. Искусственное — грунт высокой прочности (галька, щебень), которым заменяют слабый естественный слой почвы участка.

Слабые основания — это виды грунта для строительства, физические характеристики которых не позволяют построить на них здания, не опасаясь разрушений. Их можно, как говорилось выше, заменить либо укрепить (связать твердые частицы грунта в более стабильную структуру). Для этого используются следующие методы: цементизация (нагнетание в слой грунта разбавленного цементного раствора); силикатизация (нагнетание жидкого стекла); смолизация (нагнетание смол); замораживание (химический способ для пучинистых грунтов); спекание (для глинистых грунтов).

Закрепление несущего слоя обходится дешевле его полной замены. К примеру, стоимость перемещения грунта в среднем составляет около 7 у. е. за 1 м3 (7 у. е. — вывезти грунт и 7 у. е. — привезти новый), к этому нужно добавить цену насыпного грунта (например, щебня — 10 у. е. за 1 м3). Итого замена грунта обойдется в 24 у. е. за 1 м3 (7 + 7 + 10). Работы по закреплению обойдутся примерно в 10-12 у. е. за 1 м3, что в два раза меньше. Кроме того, по трудоемкости и затратам времени укрепление почвы гораздо выгоднее полной ее замены.