Добавить в закладки
Текущий рейтинг статьи:
Статьи

Основания и фундаменты и механика грунтов. Краткая классификация почв. Выбор основания в зависимости от вида грунта

Основой любого строения является фундамент, и от правильности его обустройства зависит успех в проведении строительных работ. Прочность и долговечность постройки любого типа напрямую зависит именно от основания.

   X
Опалубка для ленточного основания.

Опалубка для ленточного основания.

Существуют различные виды фундаментов, каждый из которых имеет свою несущую нагрузку и подходит для определенного типа постройки. Поэтому при строительстве следует брать ко вниманию определенные факторы, такие как вес конструкции здания, марку бетона и особенности грунта. Наиболее авторитетное издание по данной теме – это механика грунтов основания и фундаменты Долматов, о котором мы и поговорим в этой статье.

О грунтах и видах фундамента

  Реклама


 

Тип основания является очень важным параметром, на который следует в первую очередь обращать внимание при строительстве любого здания.

В состав большинства грунтов входит 3 компонента:

  • Твердые частицы.
  • Жидкость (вода).
  • Воздух или любой другой газ.

Таким образом получается, что основные части почвы существуют в трех состояниях: твердом, газообразном и жидком, и их взаимодействие и пропорции обуславливают большинство свойств почв.

В книге Механика грунтов основания и фундаменты Далматов есть утверждение, что такой состав имеет подавляющее большинство грунтов, однако существуют здесь и исключения:

  1. В некоторых случаях почва состоит из твердых частей, пустоты между которыми заполняются водой. В таком случае мы имеем дело с двухкомпонентной структурой.
  2. Мерзлый грунт кроме вышеописанных компонентов содержит ещё и частицы льда. Это четырехкомпонентная структура. Лед придает структуре такого основания некоторые специфические свойства, которые следует учитывать в особенности при застройке в местах, где залегают вечномерзлые грунты.
Определение состава почвы по цвету.

Определение состава почвы по цвету.

Свойства грунта по большей части зависят от размеров и минералогического состава твердых частиц.

В зависимости от этого различают такие основания:

  1. Грунт, в состав которого входят исключительно галечные частицы (щебень) характеризуется довольно высокой водопроницаемостью. Это позволяет возводить на нем массивные ленточные конструкции, для которых требует высокая прочность.
  2. Если в структуру основания входят только гравелистые частицы (дресва), то данный тип грунтов является сходным с предыдущим касательно технических характеристик. Он водопроницаем, прочен и способен выдержать высокие нагрузки. В некоторых случаях для него характерно уплотнение при динамическом воздействии. Галечные и гравелистые основания сыпучи.
  3. Песчаные основания водопроницаемы, не пластичны, характеризуются относительно жестким и мало сжимаемым при статистических нагрузках скелетом. В зависимости от своего состава, пески могут значительно уплотняться под динамическими воздействиями. При этом для них характерна небольшая высота капиллярного поднятия (не более полуметра). В сухом состоянии пески сыпучи.
Фундамент на песчаном основании.

Фундамент на песчаном основании.

  1. Если грунт состоит исключительно из глинистых частиц, то он является практически водонепроницаемым, очень пластичным во влажном состоянии, может обладать высокой сжимаемостью при воздействии статистических нагрузок. При динамических воздействиях такое основание не уплотняется, однако может наблюдаться снижение прочности. По прекращении динамического воздействия прочность такого грунта подлежит постепенному частичному или полному восстановлению.

Совет! Глинистый грунт меняет объем при изменении содержания воды. Он набухает при увлажнении и усаживается при высыхании. Таким образом глинистая почва не является лучшим основанием для возведения дома.

На фото – фундамент на глинистом грунте.

На фото – фундамент на глинистом грунте.

  1. Пылеватые частицы. Представляют собой пылеватый грунт, который характеризуется всеми недостатками глины и песка. Он обладает плохой водопроницаемостью, плохой отдачей воды, ему присущи свойства плывунности, то есть, он перемещается вместе с внутренними водами даже при малой скорости их движения.

Капиллярное поднятие в таких основаниях развивается очень быстро, достигая в среднем 2-3,5 метров.

Краткая классификация почв

Чаще всего строителям встречаются почвы, которые состоят из смеси песчаных, глинистых и пылеватых частиц. Наибольшим влиянием на свойства грунтов обладают глинистые частицы, поэтому основания классифицируются зависимо от их количества.

Так, по количеству глины различают такие виды почв:

  • Глина – содержание глинистых частиц составляет более 30%.
  • Суглинок – от 10 до 30%.
  • Супесь – 3-10%.
  • Песок – менее 3-х %.
Классификация грунтов

Классификация грунтов

Выбор фундамента в зависимости от вида почвы

Совет! Верхним слоем почвы на участке является растительный грунт, который содержит перегной и корни растений. Он залегает слоем 10-100 см и является непригодным в качестве основания для фундамента. Поэтому, планируя строительство, вам необходимо срезать верхний слой и перенести его на территорию сада или огорода.

Планируя возведение постройки своими руками, вы должны знать, что под растительным слоем чаще всего находятся глинистые, либо песчаные грунты.

  1. В том случае, если ваш участок состоит из песка, смешанного с мелким камнем (гравелистого песка), то можете считать, что вам крупно повезло. Такие пески могут использоваться в качестве основания, независимо от уровня грунтовых вод, влажности или глубины промерзания.
Гравелистый песок.

Гравелистый песок.

На таком основании закладка фундамента является очень простой процедурой.

Инструкция такова:

  • Глубина заложения может не превышать 70 см. Укладываем слой крупнозернистого песка (10-15 см).
  • Проливаем песчаный слой водой. Повторяем так три раза.
  • За 20-30 см до края на песок насыпаем слой гравия, щебня или кирпичного боя, смешанного с песчано-цементным раствором.
  • Прочное и надежное основание готово к строительству.
  1. В том случае, если основанием для постройки является пылеватый или мелкий песок, либо глинистый грунт, то выбирая тип фундамента, вам придется отталкиваться от насыщенности основания водой, глубины промерзания почвы и горизонта почвенной влаги.

Дело в том, суглинки супеси, мелкие пылеватые пески и глины с повышенной влажностью относятся к тяжелым пучинистым грунтам, которые способны к резкой смене объема и деформации, а также вспучиванию при минусовых температурах.

Характерная ошибка многих застройщиков заключается в том, что они полагают: глубже заложенный фундамент является более надежным. В действительности это не так.

Даже в том случае, если силы не будут воздействовать на подошву фундамента, которая расположена ниже уровня промерзания почвы, то в этой зоне могут возникнуть очень значительные напряжения, способные вытолкнуть основание наружу, оторвав верхнюю его часть от нижней.

Совет! Дабы избежать столь неприятной ситуации, основания на пучинистых грунтах должны выполняться из  гидроскопичных материалов и таких конструкций, которые способны противостоять деформации почв. Хорошим примером в данном случае будут столбчатые фундаменты, выполненные из железобетона.

Супесь.

Супесь.

Процедура уплотнения грунтов

Насыпные грунты могут состоять из разнообразных пород, потому они являются неоднородными по структуре и составу, вследствие чего они малопригодны в качестве оснований.

В том случае, когда исследования почв выявляют непригодность использования последних в качестве основания, то производится уплотнение, битумизация, силикатизация, цементизация и т. д.

  1. Уплотнение может быть двух видов:
  • Поверхностное, когда грунты утрамбовываются при помощи механических трамбовок, поверхностных вибраторов или катков.
  • Глубинное, производимое при использовании грунтовых свай или глубинных вибраторов.
  1. Цементация. Процесс цементации предусматривает нагнетание в грунт по трубам цементного раствора, образующего при затвердении камневидный массив. Данный вид уплотнения является эффективным дл средних и крупных песков.
  2. Силикатизация — является аналогичной цементации, однако вместо цементного раствора используется хлористый кальций и жидкое стекло либо фосфорная кислота и жидкое стекло. Силикатизацию применяют для мелких песков, просадочных грунтов и плывунов.
  3. Битумизация предполагает нагнетание в грунт холодной битумной эмульсии или разогретого битума. Данная процедура очень часто используется для того, чтобы предупредить фильтрацию грунтовых вод.

Основные виды фундаментов

Сплошное основание.

Сплошное основание.

Ухов Механика грунтов основания и фундаменты выделяет такие типы оснований:

  1. Отдельные. Могут устраиваться как под колонны, так и под стены. Их подошва свободно развивается в длину и в ширину. Их можно применять в том случае, когда неравномерности осадков находятся в допустимых значениях.
  2. Ленточные основания под стены. Другое их название — «непрерывные». Они способны несущественно изменять жесткость постройки. Такие фундаменты могут развиваться только в поперечном направлении, что необходимо для снижения давления по подошве этих конструкций. Ленточные основания допускают возможность обустройства технических подполий и подвальных помещений.
  3. Ленточные фундаменты под колонны — такие конструкции воспринимают нагрузку, исходящую от ряда колонн. Иногда такие основания выполняются в виде перекрестных лент. Такие конструкции уменьшают неравномерность осадки колонн. Перекрестные ленты способствуют выравниванию осадки всей конструкции здания.
  4. Сплошные. Устраиваются под всей постройкой или же под её частью. Чаще всего такие основания состоят из железобетонных плит. Чаще всего такие основания закладывают в том случае, если возникает прямая необходимость в устройстве гидроизоляции подвальной части здания.

Совет! Для надежности гидроизоляции и упрощения монтажа не нужно делать выносы плит за пределы стен постройки.

Основания под колонны.

Основания под колонны.

  1. Массивные фундаменты — представляют собой жесткий массив под некоторыми элементами постройки, к примеру, под доменной печью или дымовой трубой.

Материалы, применяемые в обустройстве оснований

Кроме действия внешних нагрузок, фундаменты также находятся под влиянием поверхностных и подземных вод, а также подвержены периодическому замерзанию и оттаиванию влаги, скопившейся в порах кладки.

В связи с этим существует целый комплекс требований, предъявляемых к материалам, из которых возводятся фундаментные конструкции, основными среди которых являются:

  • прочность,
  • морозостойкость,
  • неразмокаемость.

Долговечные основания обустраиваются из бетона, железобетона, бутобетона или бутовой кладки. Дерево следует использовать для сооружений временных оснований, а металл подходит для сборно-разборных.

Наиболее востребованным материалом для фундаментов является бетон. Для этих целей может использоваться б, марок В5 — В15.

Совет! Для того, чтобы уменьшить расход цемента, вы можете создать бутобетон, то есть добавить в раствор бутовые камни.

Монолитные бетонные основания являются особенно целесообразными при проведении работ без опалубки.

Железобетон также очень часто применяется для создания фундаментов. Он незаменим при создании ленточных оснований под колонны и сплошных конструкций, поскольку такие плиты отлично сопротивляются изгибу, отличаются морозостойкостью и водонепроницаемостью. Из железобетона также изготавливаются и панельные фундаменты.

Армирование монолитного железобетонного основания.

Армирование монолитного железобетонного основания.

Заключение

Выбор фундамента – это, пожалуй, самый ответственный этап строительства. От того, насколько правильным будет расчет, напрямую зависит долговечность будущей постройки и её цена. И при выборе следует учитывать не только размеры и материал здания, но и характер почв, на которых будет возведена постройка (см.также статью Фундамент под колонны стаканного типа: характеристика и порядок монтажа).

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.



Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Автор: Евгений
Опубликовано: 24.03.2014

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail:




Top