Несущая способность грунтов, что это, как её определить, таблица несущей способности. Как избежать ошибок при вычислении несущей способности грунта в Москве. Всё это и многое другое на странице.
Дмитрий, 29 лет, Москва. "Уважаемые специалисты, буду очень благодарен за ваш совет по вопросу несущей способности грунта. Я приобрел небольшой участок в Орехово-Зуевской, планирую построить там двухэтажную дачу из сруба на свайном фундаменте. Все работы находятся сейчас в стадии проектирования, поскольку я застопорился на определении несущей способности грунта. Подскажите пожалуйста, как правильно определить и рассчитать данную характеристику. Насколько я знаю, тут необходимо сделать все предельно точно, поскольку неправильный расчет крайне негативно скажется на характеристиках будущего фундамента. С уважением."
Ответ на этот вопрос будет интересен широкому кругу читателей, и имеет смысл подготовить детальную информацию, объясняющую все нюансы определения несущей способности грунта.
Из данной статьи вы узнаете, какие факторы влияют на несущие характеристики почвы, как определить тип грунта и рассчитать свойственную ему несущую способность согласно требованиям действующих строительных норм и правил.
Что влияет на несущую способность грунта
Несущие свойства грунта - это один из главных исходных параметров, который необходимо знать при проектировании фундаментов любого типа. Именно от них зависит, сможет ли конкретный участок почвы выдерживать передаваемую на него фундаментом нагрузку, исходящую от массы здания.
Рис. 1.1: Схема работы сваи в плотном слое почвы
Исходя из несущей способности определяется требуемая площадь опирания железобетонной сваи на грунт - чем ниже данная характеристика, тем большего сечения нужно использовать ЖБ сваи.
На величину несущей способности почвы оказывают влияние три основных фактора:
- Тип почвы;
- Плотность грунта;
- Уровень залегания грунтовых вод.
На практике наибольшая взаимосвязь наблюдается между несущими характеристиками и влажностью грунта, которая непосредственно связана с уровнем грунтовых вод. Конкретный грунт, в сухом состоянии и при пропитке влагой, может изменять свои несущие свойства в двукратных пределах.
Совет эксперта! Данная взаимосвязь не свойственна песчаным грунтам крупных и средних фракций, на них увлажнение не оказывает никакого влияния.
Любой грунт, кроме скальных пород, по своей структуре напоминает губку - он состоит из отдельных частиц и пор между ними, пространство которых заполнено влагой либо воздухом. При сильных внешних нагрузках происходит уменьшение объема грунта из-за его механического уплотнения, что приводит к усадкам почвы и, как следствие, деформации стоящих на ней фундаментов.
Рис. 1.2: Внешний вид разных видов грунта
Чем больше изначальная плотность почвы, тем лучшими несущими характеристиками она обладает. Плотные грунты не подвергаются усадкам, при правильном проектировании фундамента они способны выдерживать даже тяжелые многоэтажные здания.
Совет эксперта! Плотность любого грунта растет по мере увеличения глубины его залегания (из-за давления вышерасположенных слоев почвы), строить свайные фундаменты можно даже на территориях с проблемным грунтом с низкими несущими характеристиками, при условии, что подошва сваи будет опираться на глубинный слой почвы, обладающий достаточной плотностью.
Важно! Любые работы с фундаментом должны начинаться с испытания грунтов, подробнее: Испытания грунтов
Как определить тип грунта
Все грунты делятся на две основные группы:
- Скальная почва - грунты, обладающие жесткой структурой, они слабо подвержены размытию грунтовыми водами, не промерзают и не склонны к пучениям. Несущие характеристики таких грунтов максимальны, но в Московской области они практически не встречаются;
- Нескальная почва - грунты без жестких структурных связей, сюда относится большая часть знакомых всем осадочных пород - глинистый, песчаный, суглинистый грунт, супесь.
Рис. 1.3: Пробные заборы грунта из разных шурфов (пробных скважин)
В свою очередь нескальная почва делится на следующие типы грунтов:
- Крупнообломочный грунт - в такой почве содержится большое количество крупных вкраплений горных пород - щебня, гравия либо гальки. Это один из лучших вариантов для строительства фундаментов, однако погружения свай в такие грунты сопровождается дополнительными сложностями;
- Песчаники - содержат фракции песка размером от 0.1 до 2 миллиметров, пластичность практически отсутствует. Несущая способность песчаных грунтов непосредственно зависит от размера песчинок, чем они больше, тем лучше почва подходит для строительства фундаментов;
- Глинистые - основной вид связного грунта. Главный недостаток глинистой почвы - склонность к впитыванию влаги: при высоком уровне грунтовых вод поры между частицами глины наполняются влагой, грунт при замерзании изменяется в объеме и оказывает на фундамент сильные выталкивающие воздействия;
- Плывуны - вязкая почва, состоящая из мелких частиц песка и глины. Данный грунт не используется в качестве основания под фундаменты, поскольку ему свойственны сильные горизонтальные сдвиги и отсутствие постоянной структуры;
- Пылевато-глинистые - почва, на которой достаточной несущей способностью обладают только свайные фундаменты глубокого заложения, опирающиеся на нижерасположенные пласты почвы, поскольку верхние слои грунта дают сильную усадку.
Совет эксперта! Определение типа грунта на строительном участке должно выполняться в результате геодезических исследований, в процессе которых берется забор проб почвы, характеристики которой анализируются в строительной лаборатории с помощью специального оборудования.
Рис. 1.4: Схема распространения разных видов грунтов на территории России
При отсутствии возможности провести геодезию грунтов можно попытаться сделать это самостоятельно, однако за расчеты фундамента на основе данных о грунте, полученных кустарным способом, не возьмется ни одна серьезная проектировочная организация.
Для этого вам потребуется на строительном участке с помощью обычного садового бура сделать скважину глубиной в два метра. По внешнему виду породы, извлекаемой на поверхность в процессе бурения, определите тип грунта:
- Глинистый - влажная глина пластична, из нее можно слепить шарик, который при сжатии формирует комок не покрывающийся трещинами; сухая глина твердая, ее куски достаточно сложно разбить даже лопатой. Цвет - от желтоватого до коричневого;
- Суглинистая почва - низкопластичный грунт даже в влажном состоянии, при сдавливании из шарика получается лепешка с трещинами по краям. В составе содержит до 30% глины;
- Супеси - непластичный грунт, в сухом состоянии крошится и рассыпается, включает до 10% глины;
- Песчаная почва: пылеватая - визуально схожа с мукой либо пылью; мелкий песок - отдельные песчинки практически не различаются визуально; средний песок - размер фракций аналогичен зернам проса (до 2.5 мм); крупный - размер песчинок аналогичен размерам гречневой крупы (до 5 мм);
- Гравелистый грунт - содержит каменные вкрапления размером с небольшой грецкий орех;
- Щебенистая почва - свыше 50% массы такой почвы представлено щебенкой размером аналогичной большому ореху.
Важно! Информация о глубине промерзании почвы в Вашем регионе и о том, как её определить: Глубина промерзания почвы
Определяем плотность почвы и уровень грунтовых вод
Чтобы определить уровень грунтовых вод в центре и по углам строительного участка необходимо проделать скважины глубиной в 2.5 метра. Спустя несколько часов после бурения на дне скважин появится вода - опустите в скважину деревянную рейку соответствующего размера и определите, какое расстояние от поверхности земли до начала воды в скважине.
Рис. 1.5: Скопление грунтовых вод в пробной скважине
Учитывайте, что уровень грунтовых вод на разных сторонах выделенного под строительство участка может сильно отличатся - все расчеты необходимо осуществлять на основании самого высокого показателя УГВ.
Совет эксперта! Если грунтовые воды на площадке залегают на глубине большей, чем глубина промерзания почвы, что свидетельствует о отсутствии склонности грунта к морозному пучению, на участке можно возводить практически любой тип фундамента, однако если соотношение противоположное, остается лишь два варианта - ленточный фундамент глубокого заложения (возведение которого на большую глубину может быть финансово неоправданным) либо фундамент на железобетонных сваях (оптимальный в большинстве случаев вариант).
В отличие от УГВ, точную плотность почвы самостоятельно определить невозможно. Делается это в лаборатории на основе данных полевых исследований с использованием специальной техники. Существует два основных метода определения плотности почвы - метод режущего кольца (для несвязных грунтов) и метод парафинирования (для связной почвы).
Метод режущего кольца заключается в заборе образца почвы с помощью кольца-пробоотборника, который в дальнейшем подлежит опрессовке, взвешиванию и расчету по нормативным формулам.
Рис. 1.6: Реализация метода парафинирования почвы
При парафинировании из грунта вырезается образец объемом 0,5 м3, который покрывается слоем парафина. Масса образца определяется с помощью опускания его в резервуар с водой и определения объема вытесненной жидкости. Дальнейшие расчеты проводятся по типичным формулам.
Несущая способность грунта таблица
Предлагаем вашему вниманию таблицу, в которой приведены несущие характеристики основных видов грунтов:
Рис. 1.7: Несущая способность грунта в Кгс/см2
Рис. 1.8: Несущая способность грунта в Н/см2
Риски ошибок в исследования несущей способности грунта
Совет эксперта! Правильно рассчитать и спроектировать свайный фундамент можно только с учетом несущих характеристик почвы, определить которые самостоятельно, пренебрегая геодезическими исследованиями, невозможно.
Проектирование свайного фундамента на основе несоответствующих реальности показателей несущей способности почвы чревато следующими последствиями:
- Неправильный подбор сечения свай, которые после установки будут просто оседать в грунт;
- Погружение опор в неплотный слой почвы, что приведет к усадкам фундамента и основания в целом;
- Недостаточное заглубление свай и, как следствие, чрезмерная подверженность фундамента выталкивающим силам пучения, приводящим к деформации и растрескиванию стен здания.
Рис. 1.9: Возможный результат неправильно определения несущей способности грунта
Наши услуги
Компания "Богатырь" обладает опытным персоналом и современным исследовательским и строительным оборудованием. Мы гарантируем качественное выполнение всего спектра свайных работ - от геодезического исследования строительного участка до поставки и забивки свай.
Основные акценты в деятельности компании "Богатырь" стоят на качестве, оперативности и приемлемой ценовой политике. Мы никогда не затягиваем реализацию проекта и сдаем все работы точно в срок. При этом мы предлагаем своим клиентам цены на услуги, с которыми не способна конкурировать ни одна московская строительная компания. Для заказа забивки свай, лидерного бурения или погружения шпунтов, оставьте заявочку.
