Что такое сложный грунт и можно ли на нем строить?

Приним-ся с учетом: 1. назнач-я и конструктивн особ-й проектируем сооруж-я, нагр и возд-й на фунд; 2. глубины залож-я фунд, примыкающ сооруж-й, глубины прокладки инж коммуникаций; 3. существующ и проектируем рельефа застраиваемой террит-и; 4. ИГУ площадки строит-ва; 5. гидрогеол усл-й площ. и возможн их измен-й в проц строит-ва и экспл-ции сооруж-я; 6. возможн размыва гр у опор сооруж-й, возводимых в руслах рек (мосты, переходы трубопроводов); 7. глубины сезонного промерзания гр.

А. Определение глубины заложения фундамента

Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения. Однако при выборе глубины заложения фундамента приходится руководствоваться целым рядом факторов:

  • Геологическое строение участка и его гидрогеология (наличие воды);

  • Глубина сезонного промерзания грунта;

  • Конструктивные особенности здания, включая наличие подвала, глубину прокладки подземных коммуникаций, наличие и глубину заложения соседних фундаментов.

1. Учет ИГУ строительной площадки заключается в выборе несущего слоя грунта. Этот выбор производится на основе предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов. По геологическим разрезам. Все многообразие напластования грунта можно представить в виде трех схем:

Рис Схемы напластований грунтов с вариантами устройства фундаментов:

1 – нормальный грунт; 2 – более прочный грунт; 3 – слабый грунт; 4 – песчаная подушка; 5 – зона закрепления грунта.

При выборе типа и глубины заложения фундамента придерживаются следующих общих правил:

  • Минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0,5 метров от планировочной отметки;

  • Глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 10-15 см;

  • По возможности закладывать фундаменты выше УГВ для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ;

  • В слоистых основаниях все фундаменты предпочтительно возводить на одном грунте или на грунтах с близкой прочностью и сжимаемостью. Если это условие невыполнимо, то размеры фундаментов выбираются главным образом из условия выравнивания осадок.

2. Глубина сезонного промерзания грунта.

Проблема заключается в том, что многие водонасыщенные глинистые грунты обладают пучинистыми свойствами, т.е. увеличивают свой объем при замерзании, за счет образования в них прослоек льда. Замерзание сопровождается подсосом грунтовой воды из ниже лежащих слоев .за счет чего толщина прослоек льда еще более увеличивается. Это приводит к возникновению сил пучения по подошве фундамента. Которые могут вызвать подъем сооружения. Последующее оттаивание таких грунтов приводит к резкому их увлажнению, снижению их несущей способности и просадкам сооружения.

Наибольшему пучению подвержены грунты, содержащие пылеватые и глинистые частицы. К непучинистым грунтам относят: крупнообломочный грунт с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности, глубина заложения фундаментов в них не зависит от глубины промерзания (в любых условиях).

Рис. Схема морозного пучения основания

df – глубина сезонного промерзания грунтов.

Если d<df – фундамент поднимается.

Надо пройти мощность промерзания грунта и заложить фундамент на большую глубину (в Подмосковье это 1,4 м). d>df

Для малых зданий (дачные постройки) настоящий бич – боковые силы пучения грунта:

Kh – коэффициент, учитывающий тепловой режим подвала здания.

dfn – нормативная глубина сезонного промерзания грунта

Mt – коэффициент, численно равный ∑ абсолютных значений (-) температур за зиму в данном районе.

do– коэффициент, учитывающий тип грунта под подошвой фундамента.

3. Конструктивные особенности сооружения.

Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются:

  • Наличие и размеры подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование;

  • Глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений;

  • Наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкций самого фундамента.

Глубина заложения фундамента принимается на 0,2-0,5 м ниже отметки пола подвала (или заглубленного помещения), т.е. на высоту фундаментного блока.

Фундаменты сооружения или его отсека стремятся закладывать на одном уровне.

Рис. Выбор глубины заложения фундамента в зависимости от конструктивных особенностей сооружения:

а – здание с подвалом в разных уровнях и приямком; б – изменение глубины заложения ленточного фундамента; 1 – фундаментные плиты; 2 – приямок; 3 – трубопровод; 4 – стена здания; 5 – подвал; 6 – ввод трубопровода; 7 – стеновые блоки.

В других случаях, разность отметок заложения расположенных рядом фундаментов (Δh) не должна превышать:

a – расстояние в свету между фундаментами;

p – среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента.

Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать на одном уровне, либо проведение специальных мероприятий (шпунтовые стены).

Ввод коммуникаций (трубы водопровода, канализации) должен быть заложен выше подошвы фундамента.

Рис. Схема неправильного и правильного ввода коммуникаций

Какие бывают грунты в основании фундамента?

Грунты делятся на песчаные и глинистые.

В свою очередь, песчаные грунты по зерновому (гранулометрическому) составу подразделяются на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Песок сыпучий, так как имеет малое сцепление между частицами. Несущая способность песка в основном обусловлена наличием трения между частицами. Несущая способность песчаного грунта увеличивается с ростом крупности песка и плотности песчаного грунта. По этому показателю выделяются три группы песка: плотные, средней плотности и рыхлые.

Среди глинистых грунтов существуют разновидности: собственно глины, суглинки и супеси. В указанной последовательности, в составе грунтов уменьшается содержание глинистых, пылеватых частиц и увеличивается количество песчаных частиц.

Глинистые грунты характеризуются числом пластичности — Jp>0,01.

Какие бывают грунты в основании фундамента?

Прочность глинистых грунтов обусловлена в основном наличием сил сцепления между частицами таких грунтов. Чем больше глинистых частиц в грунте и плотность грунта, тем больше силы сцепления и несущая способность грунта. Но, в глинистых грунтах силы сцепления между частицами уменьшаются с увеличением влажности грунта. Его влажностное состояние обуславливает консистенцию грунта. При прочих равных условиях с ростом консистенции (влажности) прочность грунтов убывает.

Какие бывают грунты в основании фундамента?

По консистенции глины и суглинки подразделяются на твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные и текучие.

Какие бывают грунты в основании фундамента?

Супеси подразделяются на твердые, пластичные и текучие.

Для определения несущей способности грунта проводят лабораторные испытания образцов, отобранных на площадке строительства, и определяют физические характеристики грунта — вид и гранулометрический состав грунта, плотность, коэффициенты пористости, показатели текучести и пластичности.

Обводненность и переслой

Расчетный срок эксплуатации жилых построек не может быть менее 40 лет. С другой стороны, домом по земле не лупят и на угол его не ставят. Хрестоматийный в сопромате пример: тягач с нагруженным 40-футовым контейнером на прицепе создает удельное давление на опорную поверхность прим. в 3 раза большее, чем танк. Грациозная девушка на каблуках-шпильках – прим. в 10 раз большее. Девушка на шпильках пройдет по утоптанной земле, и никому в голову не взбредет облагать милых дам налогом на пешее хождение, разве что законченному параноику. Впрочем, адепты трансгендерного спорта, возможно, и сюда доберутся, денежки же. Но это к слову. С фур берут дорожный налог за усиленный износ покрытия, а танкам на трассу в мирное время нельзя и кончик пушки высовывать, потому как известно, во что они превратят дорогу.

К чему это? К тому, что в строительстве важна устойчивость грунта, т.е. стабильность его R в долгосрочной перспективе. Абсолютно устойчивы только скальные монолиты в сейсмически безопасных регионах. А устойчивость обычных под постройками грунтов определяется, во-первых, их гранулометрическим составом (см. далее) и степенью обводненности. R насыщенного влагой грунта падает в разы. Поэтому самостоятельные геологические изыскания на месте (также см. далее) нужно производить где-то в середине весны, или, в бесснежных местах, спустя 1-2 недели после годового пика осадков.

В то же время исследуется и стратиграфия грунта, т.е. характер его расслоения. Совершенно однородных грунтов не бывает. Ставить фундамент на первый от поверхности несущий слой не всегда возможно, т.к. он может располагаться выше НГП, а следующий в глубину слой надежного грунта может оказаться слишком тонким. Под фундаментом всегда образуется «земляная пятка», что-то вроде невидимого валика необратимо уплотненного грунта, неразрывно связанного с пятой фундамента. Если мощности (толщины) несущего слоя не хватит на «земляную пятку», основание постройки в этом месте просядет, и пойдет(пойдут) те самые аварийные трещины. Если же УГВ достигнет несущего слоя, то со временем фундамент будет подмыт.

Необходимая мощность несущего слоя определяется шириной фундаментной ленты. Но она, в свою очередь, рассчитывается по несущей способности грунта, весовой нагрузке от здания и параметрам прочности его конструкции. Поэтому точный расчет общей несущей способности данного слоя грунта требует основательных специальных познаний, сложен и трудоемок. Если у вас нет возможности «заказать геологию» для стройки, то по результатам самостоятельных изысканий нужно выбирать несущий слой, для которого соблюдаются условия (см. рис.) D>(3-5)B для временных/сезонных построек и D>(5-7)B для капитальных; T > 1,25B. УГВ при этом не должен подходить к нижнему горизонту (краю) несущего слоя ближе 0,6 м.

Устойчивость фундамента здания в зависимости от стратиграфии грунта

Примечание: о выборе несущего слоя грунта и по нему типа основания здания см. также видео:

Видео: выбор фундамента и несущего слоя основания по геологии

Виды фундаментов

В жилищном строительстве популярностью пользуются следующие технологии закладывании основания для сооружения:

Ленточный фундамент

Виды фундаментов

Ленточный фундамент – это железобетонная конструкция в виде замкнутого контура, расположенная под всеми несущими стенами дома. Отличается хорошими эксплуатационными качествами, оптимальной трудоемкостью и затратностью. Может сооружаться из готовых железобетонных блоков или заливаться раствором на месте строительства. Для усиления конструкции используют стержни арматуры.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой опорные конструкции в виде столбов, которые устанавливаются под несущими стенами, под их пересечениями и на углах. По сравнению с предыдущей технологией обходится дешевле, но применяется для сравнительно легких зданий без подвалов, сооружаемых на качественной, устойчивой почве.

Плитный (монолитный) фундамент

Виды фундаментов

В качестве основания дома используют цельную площадку из железобетона. К этой технологии относится утепленная шведская плита – малозаглубленная конструкция со слоем утеплителя. Монолит сравнительно простой в монтаже, но затратный из-за большого расхода материала. Этот фундамент еще называют плавающим, так как он, располагаясь практически сверху грунта, опускается, поднимается и перемещается вместе с почвой.

Свайный фундамент

Свайный фундамент – это набивные, забивные или винтовые опоры, установленные вглубь грунта, на которых крепится дом. В качестве опорных конструкций могут использоваться железобетонные, железные и деревянные изделия. Конструкция напоминает столбчатый фундамент, но сваи устанавливаются на глубину нескольких метров, поэтому применяются в местности с неустойчивыми грунтами.

Комбинированный фундамент

Виды фундаментов

Комбинированный фундамент сочетает в себе разные технологии строительства. Сооружается такой фундамент с целью создания прочного основания, оптимизировав затраты. Объединение нескольких технологий находит широкое применение при строительстве домов в нестандартных условиях, например, на склонах или на неустойчивых почвах.

Анализ грунта под фундамент

  1. Анализ грунта под фундамент

Цена выполнения геологических исследований на участке составляет от 24000 руб, а сроки выполнения 7-14 календарных дней! (предварительные сведения о грунтах на участке вы можете получить через 3 дня после окончания буровых работ)

Перед началом строительных работ нужно изучить грунты на участке. Работа является обязательной и проводится квалифицированными специалистами. Результат исследований позволяет технически обосновать возможность строительства на территории. Позвоните к нам, чтобы узнать какой будет ориентировочная цена анализа грунта под фундамент для вас.

Зачем проводится анализ грунта под фундамент?

Любые здания поддаются геологическим процессам. Чтобы обезопасить сооружение от подтопления, карста или проседания — нужно изучить строение грунтов на участке. Наш анализ грунта позволит вам принять обоснованные решения при строительстве.

После детального изучения почвы, клиенты могут принять меры для уменьшения воздействия негативных факторов на конструкцию. Это важно, ведь любая постройка поддается деформациям (с течением времени).

Мы проводим анализ грунта под фундамент для определения:

  • строения почвы на участке;
  • физико-механических свойств пород;
  • глубины грунтовых вод;
  • уровня промерзания и несущей способности почвы.

Когда характеристики грунтов установлены, мы даем рекомендации по закладке фундамента. В некоторых ситуациях заказчику удается сэкономить на строительных материалах. Бывает и наоборот: после изучения почвы, мы рекомендуем возводить усиленный фундамент.

Бывают случаи, когда клиент планирует строительство на сложном участке. Если геологические процессы активно проявляются на территории — постройку лучше перенести на другую площадь. Мы заранее устанавливаем свойства грунтов и рекомендуем не спешить с закладкой фундамента.

Внимание! После проведения исследований наши клиенты могут использовать подходящие материалы для возведения конструкции.

Как определяются свойства грунтов?

Чтобы получить сведения о грунтах, мы проводим буровые работы. Расчет количества скважин и их глубина проводится согласно нормативным документам. Если участок не большой площади — 2-3 скважин вполне достаточно для определения параметров почвы.

Если планируется строительство масштабного объекта (независимо гражданского или промышленного типа), количество буровых работ значительно больше. В первую очередь, это связано с площадью здания и его назначением.

В нашей компании “Геология ОРГ” анализ грунта под фундамент проводится в три этапа:

  1. подготовительный (изучаем детали заказа, планируем ход работы, озвучиваем клиенту цену и ориентировочные даты проведения работы, заключаем договор);
  2. полевой (проводим буровые работы, роем шурфы, отбираем образцы почвы для определения свойств);
  3. камеральный (изучаем образцы в собственной лаборатории, составляем сводные таблицы с характеристиками грунтов, составляем заключение).

Мы предоставляем клиенту отчет с описанием:

Важно! Мы работаем оперативно и предоставляем качественные результаты. Именно поэтому нас рекомендуют другим, как квалифицированных инженеров.

Сколько стоит услуга?

Мы делаем расчет цены для каждого клиента индивидуально. Заказы выполняются для разных целей и составляют разный объем работ. Чтобы озвучить вам цену, мы изучаем следующие факторы:

  • площадь участка;
  • параметры будущего здания;
  • количество буровых работ;
  • оперативность предоставления результата;
  • тип грунтов.

Чтобы оперативно получить коммерческое предложение, отправьте нам техническое задание на почту:

@

Или отправьте заявку:

На стоимость влияют и другие факторы. К примеру, местоположение участка. За пределами Москвы анализ грунта для строительства обойдется дороже: мы включаем в стоимость затраты топлива на дорогу к вам.

Главный фактор, влияющий на стоимость изучения почвы — количество буровых работ. Чем больше погонных метров бурения, тем дороже услуги.

К примеру, бурение 2 скважин по 8 метров (минимальный объем инженерно-геологических изысканий) обойдутся для вас в 25 тыс. рублей.

Клиент должен понимать, что если площадь участка больших размеров или строительство планируется в сложных условиях — количество скважин увеличивается.

Внимание! Чтобы узнать ориентировочные сроки проведения работ и цену — позвоните в нашу компанию “Геология ОРГ”.

Почему клиенты нам доверяют?

У нас есть все необходимое оборудование для проведения полного анализа грунтов. Мы работаем в сжатые сроки и предоставляем клиенту заключение в бумажном и цифровом виде.

Заказывая наши услуги, вы получите:

  • изучение грунтов в современной лаборатории;
  • опытных инженеров на участке;
  • рекомендации по строительству фундамента;
  • шанс минимизировать влияние подземных процессов на сооружение;
  • доступные цены;
  • изучение территорий любой площади.

Если вам нужен анализ почвы для строительства дома — рекомендуем сотрудничать с опытными инженерами. От изученности параметров участка зависит дальнейшая судьба вашего сооружения.

Чтобы узнать цены и сроки проведения анализа в “Геологии ОРГ” — свяжитесь с нами.

ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ:

284

Выбор конструкции

При выборе конструкции фундамента мелкого заложения необходимо учитывать ряд факторов. Большое значение имеют геологические условия: рельеф, тип грунта, уровень грунтовых вод. Фундамент должен обладать достаточной прочностью, а также иметь хорошую устойчивость на опрокидывание и скольжение. Поэтому должны учитываться вес здания и его конструктивные особенности.

Выбор конструкции

Грунты, лежащие в основании фундамента, рассчитываются по несущей способности и по деформациям. При этом необходимо учитывать воздействие таких факторов, как силы морозного пучения, а также присутствие грунтовых и поверхностных вод, от чего зависят физико-механические характеристики грунтов. Следует учесть местные условия строительства и опыт эксплуатации строений в инженерно-геологических условиях аналогичного типа.

Глубина заложения должна обеспечивать заглубление фундамента в несущий грунт как минимум на 10-15 см. Следует избегать такой ситуации, когда непосредственно под фундаментом расположен грунт, прочностные и деформационные качества которого значительно хуже, чем у подстилающего слоя. Рекомендуется, чтобы глубина заложения была меньше уровня грунтовых вод.

Выбор конструкции

Различные типы фундаментов мелкого заложения существенно различаются по стоимости материалов и трудозатратам. Следует учитывать и эти факторы. Тогда выбранный вариант обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики фундамента при оптимальных затратах на его возведение.

Выбор конструкции

Как подобрать винтовые сваи в соответствии с грунтом?

На рынке представлены винтовые сваи двух видов: лопастные (СВЛ) и конусно-спиральные (СВКС). Каждый вид обладает особыми преимуществами и ограничениями при обустройстве фундамента на проблемных участках.

Основная разница между двумя видами свай в конструкции лопасти. На ствол конусно-спиральной сваи приварена узкая многовитковая спиральная лопасть. А вот ствол сваи СВЛ оснащен широкими плоскими лопастями. Конусно-спиральные сваи пригодны для мерзлых и каменистых, плотных грунтов, а также монтажа в зимнее время. Для свай СВЛ скальный и мерзлый грунт слишком прочен.

Широкие плоские лопасти свай СВЛ обеспечивают большую опорную площадь. Это позволяет эффективно использовать лопастные сваи на пластичных грунтах с низкой несущей способностью. На рынке представлены лопастные сваи СВЛ с одной или несколькими лопастями. Сваи с одной лопастью предназначены для более плотных и менее подвижных грунтов.

Сваи с несколькими лопастями используют на участках со слабым грунтом с малой несущей способностью. Более надежная точка опоры, созданная несколькими лопастями, повышает устойчивость в случае близкого залегания грунтовых вод или наличия пористого грунта. Высокой пористостью отличаются, к примеру, ракушечники – разновидность известняка, распространенная в прибрежных районах.

Как подобрать винтовые сваи в соответствии с грунтом?

Конструктивно сваи СВЛ различаются не только количеством, но и размером лопастей. Сваи с широкими лопастями, более чем в полтора раза шире ствола, обеспечивают большую площадь опоры. Широколопастные сваи предназначены для грунтов с низкой несущей способностью.

Несомненное преимущество винтовых свай в невысокой стоимости проекта в сравнении с бетонным основанием. Для монтажа не требуется сложная техника, установить сваи можно усилиями двух-трех человек с применением простых и широкодоступных инструментов. Устройство такого основания обходится в среднем на 20 % дешевле ленточного фундамента. А с учетом того, что объем земляных работ для устройства основания из бетона на проблемном участке трудно поддается расчету, разница в стоимости может быть еще больше.

Привлекательна в условиях частного строительства и возможность скорректировать проект, когда дом уже готов. Для создания пристройки необходимо сделать разметку контуров новой комнаты и установить в грунт дополнительные сваи. Также несложно отремонтировать фундамент в случае разрушения одной из свай, это можно сделать без демонтажа стен.

Особенности возводимого и соседних сооружений

Хорошо, если здание возводится на новом месте, без близкорасположенных других зданий и сооружений, но такое явление встречается редко, в основном в сельской местности или при освоении новых земель. Но в условиях города при укладке основы под возводимое сооружение следует учитывать и другие факторы:

  1. Уровень проложенных коммуникаций (водоснабжение, водоотведение и другие);
  2. Глубину основания и его тип в соседних зданиях.
  3. Будущую нагрузку на фундамент.
  4. Вид и габариты подвального помещения.

Обычно, если основание возводимого здания закладывается на глубине выше или ниже соседнего сооружения, то целесообразно между ними возводить разъединительную шпунтовую стенку.

Если рельеф местности неровный, уступами, то его придется заливать на разной высоте. Поэтому в таких случаях для расчета используют формулу:

tg β < tg φ + c/p, где:

φ1 — расчетное значение угла внутреннего трения грунта;

с — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

р — интенсивность давления по подошве расположенного выше фундамента, кПа.

В связных грунтах (при с > 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β=45°).

Глубина фундамента должна быть ниже ввода коммуникаций, чтобы трубы не подлежали давлению с его стороны, а он сам опирался на насыпную подушку, тогда в случае аварии не произойдет существенного намокания фундамента.

Фундаменты на болотистых, торфяных грунтах

Болотистая почва сложна тем, что имеет совершенно различную по составу, плотности и насыщенности водой структуру, состоящую из глины, торфа и песка. Тем более, что такой грунт очень неустойчив и непрочен. Поэтому очень важно провести тщательный дренаж и отвод воды от строительной площадки.

Оптимальными вариантами для данных грунтов будет являться свайный с металлической оболочкой фундамент или сильно армированный плиточный. Допустимо использование также и ленточного мелкозаглубленного основания, но только для легких построек типа бани или деревянных каркасных домов.

Ленточный фундамент

Фундамент ленточного типа представляет собой заложенную в грунт монолитную железобетонную, либо сборную из отдельных блоков ленту. Глубина заложения такой ленты должна быть хотя бы немного больше глубины промерзания грунта, так же как и в случае со столбчатым фундаментом, для исключения воздействия пучения грунта на основание фундамента. Ленточный фундамент залегает под всеми несущими стенами дома, обеспечивая достаточную площадь опоры и прочность для возведения на нем тяжелых домов. Если вам интересен процесс заложения монолитной ленты — почитайте мою статью о заливке фундамента под дом.

Этот тип фундамента подходит практически для всех видов домов, благодаря своей прочности, надежности и равномерному распределению нагрузки дома на грунт. Именно поэтому ленточный фундамент пользуется большой популярностью среди застройщиков. Но, в тоже время, он требует дополнительных затрат по сравнению с, ранее рассмотренным, столбчатым фундаментом. Иногда в строительстве частных домов используется, так называемый мелкозаглубленный ленточный фундамент, который отличается от обычного ленточного глубиной заложения. Такой фундамент обычно закладывают на 0,3 – 0,6 м.

Но при этом к нему, предъявляются гораздо более строгие требования. Так же для небольших построек на хорошем грунте можно увидеть применение ленточного незаглубленного фундамента, который вообще в землю не закладывается, а располагается поверх нее. Достоинства ленточного фундамента:

Ленточный фундамент
  • Надежность, прочность и устойчивость
  • При использовании техники – относительно небольшие трудозатраты.
  • Подходит практически для всех типов и форм частных домов.

Недостатки ленточного фундамента:

  • Дороже чем столбчатый, но применение мелкозаглубленного ленточного фундамента сокращает разницу в цене.
Читайте также:  Из чего состоит опалубка?