Как определить грунт под фундамент самостоятельно

Обновлено: 18.05.2024

АНАЛИЗ ГРУНТА ПОД ФУНДАМЕНТ: КАК ПРОИЗВЕСТИ ОЦЕНКУ САМОСТОЯТЕЛЬНО

Земля под нашими ногами похожа на слоеный пирог. Причем верхняя, плодородная, его часть – далеко не самая толстая. И не самая важная, если вы собираетесь не сажать, а строить. Гораздо важней то, что под ней – пески, глины, супеси. Имеют значение их толщина и несущая способность, ведь именно им держать на себе довольно увесистую конструкцию – ваш дом. Поэтому прежде всех остальных шагов следует выяснить геологическое строение грунта на участке.

Перед началом строительства нужно изучить состав грунта Перед началом строительства нужно изучить состав грунта

Эта информация пригодится вам в разных целях:

при выборе типа и ширины фундамента;
во время планирования сада и выбора растений для тех или иных его зон;
для определения глубины залегания подземных вод.

ЗАДАЧА ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ

Почва только с виду кажется твердой и неподвижной. На самом деле в ней то и дело происходят различные процессы, из-за которых и фундамент, и стены могут покрыться опасными трещинами. Неравномерность залегания слоев, склонность грунта к вспучиванию, наличие песчаных линз и плывунов могут довести ваш дом до аварийного состояния. В общем, предварительный анализ грунта – мера обязательная.

Узнать, из чего состоит почвенный пирог на вашем участке, можно двумя способами:

заказав профессиональные инженерно-геологические изыскания;
изучив состав грунта самостоятельно.

Первый путь затратнее, но эффективней. Специалисты возьмут пробы на нужной глубине с определенным шагом и составят геологический разрез вашего участка с указанием состава почвы и водоносных горизонтов. Вы получите информацию по:

однородности состава грунта;
его несущей способности;
проверке массива на сдвиг и обрушающие нагрузки;
величине просадки почв при увлажнении и т. д.

Специалисты не только возьмут пробы грунта, но и сделают их анализ Специалисты не только возьмут пробы грунта, но и сделают их анализ

ИЗУЧАЕМ ПОЧВУ СВОИМИ СИЛАМИ: НА ЧТО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ

Если вы не хотите тратиться на специалистов, попробуйте провести геологические исследования самостоятельно. Для этого с помощью садового бура сделайте несколько шурфов в разных точках участка. Для не очень ответственных построек, например, дачных домиков достаточно взять пробы в двух точках на контуре будущего здания, но лучше перестраховаться и сделать 3–4 шурфа. Это поможет получить более точную картину залегания пород и обезопасить себя от возможных проблем.

Обратите внимание и на глубину шурфования. Поскольку фундамент рекомендуется заглублять ниже точки промерзания, делать шурф надо также ниже этой отметки. Данные по глубине промерзания в разных регионах страны содержатся в специальных таблицах. Для средней полосы она составляет 1,4–1,6 м.

Сделать шурф можно с помощью садового бура Сделать шурф можно с помощью садового бура

Высота здания тоже имеет значение. В зависимости от нее глубина выемки должна быть:

равной глубине промерзания и ниже – для сравнительно легкой одноэтажной постройки;
3,5–4 метра – при возведении дома высотой в два этажа и более;
4–5 метров при наличии цокольного этажа в одноэтажном доме;
8–9 метров, если планируется устроить цокольный этаж в двухэтажном кирпичном доме. Правда, выполнить такие работы самостоятельно вам будет уже не под силу и без помощи специалистов тут не обойтись.

ИССЛЕДУЕМ ГРУНТ

Для того, чтобы ваше исследование дало достоверный результат, берите пробы грунта с каждых 25–30 см шурфа, а после отметки глубины промерзания – с каждых 50 см. Теперь все образцы нужно изучить и классифицировать по типу почвы. Сделать это можно с помощью довольно нехитрых приемов.

Если шарик из грунта не трескается по краям при сжатии – это глина Если шарик из грунта не трескается по краям при сжатии – это глина

Изучив все образцы, составьте разрез-схему почвенных слоев на вашем участке, укажите степень их влажности – это даст наглядную картину, которая поможет при решении самых разных вопросов, начиная от возведения построек, заканчивая рытьем колодца.

Размер фундамента высчитывайте исходя из несущей способности грунта в зависимости от его плотности:

песок крупный гравелистый – 5–6 кг/см2;
песок средней крупности – 4–5 кг/см2;
песок мелкий сухой – 3–4 кг/см2;
песок мелкий влажный – 2–3 кг/см2;
супесь сухая – 2,5–3 кг/см2;
супеси влажные – 2–2,5 кг/см2;
суглинок сухой – 2–3 кг/см2;
суглинок влажный – 1–3 кг/см2;
глина сухая – 2,5–6 кг/см2;
глина влажная – 1–4 кг/см2;
гравий с глиной – 3–4 кг/см2;
галька с глиной – 4–4,5 кг/см2;
скальные грунты – до 30 кг/см2.

Изучив образцы почвы, вы узнаете ее тип и определите несущую способность грунта на вашем участке Изучив образцы почвы, вы узнаете ее тип и определите несущую способность грунта на вашем участке

Самыми надежными считаются скальные породы – они не деформируются, не вспучиваются, их не размывает вода. Также хорошими качествами обладают гравийные и галечные грунты, крупнозернистый песок. Пылеватые и мелкие пески можно использовать как надежную опору для дома только в сухом состоянии.

К проблемным относятся глины и суглинки. Во влажном состоянии их свойства значительно ухудшаются, а в мороз такие почвы склонны к вспучиванию. Насыпные, растительные почвы , влажные мелкие пески, супеси, глины и суглинки относятся к опасным грунтам – строительство на них должно вестись с особым вниманием к выбору вида фундамента и глубине его расположения.

Определяем тип и характеристики грунта самостоятельно без лаборатории

Разместил Author Виталий К. Posted on 26.05.2018 12.05.2019 2

Возможно изучить характеристики грунта без лаборатории?

1. Введение

Важнейшим этапом проектирования фундамента являются инженерно-геологические изыскания которые позволяют определить во всех подробностях какие характеристики у грунтов, залегающих под будущим фундаментом. Эти данные позволят запроектировать максимально дешевый и экономичный фундамент с сохранением необходимых показателей надежности.

[Недостаток сведений о грунтах при проектировании фундамента можно перекрыть только большими запасами по прочности и, как следствие, перерасходом финансов, но и это не дает гарантии надежности]

Всегда, прежде чем отказаться от геологических изысканий, оцените риски от неверного принятия решения по фундаменту и сравните их с экономией на отказе от изысканий. В моем регионе бурение одной скважины и лабораторные исследования образцов грунта обойдутся в 30-40 тысяч рублей (с выдачей официального отчета о инженерно-геологических изысканиях).

Фото. Образцы грунта ненарушенной структуры (монолиты) отобранные при инженерно-геологических изысканиях

Если на заказ изысканий в специализированной организации нет денег, и вы приняли решение самостоятельно запроектировать фундаменты, то необходимо определить характеристики грунтов хотя бы примерно, по визуальным признакам. Об этом читайте в ниже в данной статье.

2. Классификация грунтов

Самые крупные классы грунтов:

Скальные грунты— грунты с жесткими структурными связями (кристаллизационными и цементационными)
Дисперсные грунты— грунты с физическими, физико-химическими или механическими структурными связями.
Мерзлые грунты— грунты с криогенными структурными связями.
Техногенные грунты— грунты с различными структурными связями, образованными в результате деятельности человека.

Скальные грунты, пожалуй, любой, даже абсолютно неподготовленный, человек сможет отличить от всех остальных типов грунта. На скальных грунтах из-за их высокой прочности проблем с фундаментом, с точки зрения несущей способности основания, не возникает – они часто сами могут служить фундаментом здания или сооружения.

Фото. Скальный грунт

Мерзлые грунты схожи по прочности со скальными и бывают сезонномерзлыми или многолетнемерзлыми. Сезонномерзлые грунты весной превращаются в талые и как основания фундаментов не могут использоваться.

Многолетнемерзлые грунты (ММГ) — это специфические грунтовые условия, проектирование фундаментов на которых одна из самых сложных задач и заниматься этим без помощи профессионалов не рекомендуется. В некоторой степени вопросы проектирования фундаментов на ММГ затронуты в соответствующей статье.

Фото. Техногенный грунт

Биогенные грунты и почвенно-растительный слой не следует использовать как основание для фундамента т.к. помимо их очень низкой исходной несущей способности, органическая составляющая со временем разлагается, сильно уменьшаясь в объеме. Это вызывает большие неравномерные осадки фундамента и увеличивает среднюю осадку фундамента. Биогенные грунты как правило заменяют на другие более стабильные и прочные привозные грунты.

Развернутая классификация грунтов, если она вам интересна, будет рассмотрена в отдельной статье, а сейчас остановимся подробно на дисперсных грунтах, которые в подавляющем большинстве случаев служат основанием для фундаментов зданий и сооружений.

Дисперсные грунты делятся на два больших типа:

Связные – глинистые грунты: глина, суглинок, супесь (частицы грунта связаны водноколлоидными и механическими структурными связями);
Несвязные (сыпучие) – пески и крупнообломочные грунты.

Крупнообломочные грунты состоят в основном из очень крупных каменных частиц (от 2 до 200 мм и более). Если пространство между каменными частицами крупнообломочного грунта заполнено песком или глинистым грунтом, и такого заполнителя более 30% по массе (для песчаного заполнителя более 40%), то характеристики грунта определяются только характеристиками заполнителя, без учета каменных включений.

По гранулометрическому составу (см. ГОСТ 12536) крупнообломочные грунты и пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность крупнообломочных грунтов и песков	Размер частиц d, мм	Содержание частиц, % по массе
Крупнообломочные:
- валунный (при преобладании неокатанных частиц - глыбовый)	> 200	> 50
- галечниковый (при неокатанных гранях - щебенистый)	> 10	> 50
- гравийный (при неокатанных гранях - дресвяный)	> 2	> 50
Пески:
- гравелистый	> 2	> 25
- крупный	> 0,50	> 50
- средней крупности	> 0,25	> 50
- мелкий	> 0,10	≥ 75
- пылеватый	> 0,10	27	Не регламентируется

[Число пластичности I_p – разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L и на границе раскатывания W_p. Простыми словами I_p это значение диапазона влажности в котором грунт является пластичным (может быть раскатан в шнур диаметром 3 мм). Чем больше значение I_p тем сильнее связи между частицами, для несвязных грунтов (песков) I_p <1%.]

По мере увеличения влажности от сухого до водонасыщенного глинистые грунты проходят три состояния: твердое, пластичное и текучее.

По показателю текучести I_L (показателю консистенции) глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести J_L , д. е.
Супесь:
- твердая	J_L 1,00
Суглинки и глины:
- твердые	J_L 1,00

По деформируемости дисперсные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность грунтов	Модуль деформации E, МПа
Очень сильно деформируемые	E ≤ 5
Сильнодеформируемые	5 50

3. Основные характеристики дисперсных грунтов для проектирования фундамента

Чтобы сказать, что фундамент выдерживает нагрузки, передаваемые на него, нужно чтобы выполнялись 3 условия:

Давление под подошвой фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта (проверка устойчивости основания) – проверяются среднее давление и максимальные давления на краю и под углами фундамента;
Средняя осадка фундамента под нагрузкой не превышает допустимых значений (расчет по деформациям);
Неравномерные осадки фундамента так же в пределах допусков (расчет по деформациям).

Для проверки устойчивости основания необходимо вычислить расчетное сопротивление R, а для этого в свою очередь нужны следующие характеристики:

тип грунта,
крупность для песка или показатель текучести I_L для глинстого грунта,
угол внутреннего трения грунта φ,
удельное сцепление с,
объемный вес грунта γ.

[Возможно для предварительных расчетов фундаментов использование табличных значений расчетного сопротивление грунта R₀, определяемых по коэффициенту пористости и типу/консистенции глинистого грунта или типу по крупности песчаного грунта]

Для расчета по деформации (расчеты осадок) нужны дополнительно: модуль деформации грунта Е.

Попытаемся определить все эти характеристики без обащения к помощи геологов и лаборатории.

Последовательность расчетов столбчатых и ленточных фундаментов на естественном (не свайном) основании подробно описана здесь. Там же можно посмотреть допускаемые осадки, крены и неравномерные деформации фундаментов по нормативной документации.

4. Какие характеристики грунта можно и нужно определить без лаборатории?

Итак, если вас интересует как определить характеристики грунта без лаборатории, то речь скорее всего идет о строительстве дачи или небольшого частного дома. Но все равно есть возможность принять более-менее правильные решения по фундаменту.

Для этого нам нужно определить для грунта под подошвой будущего фундамента:

Тип грунта (крупнообломочный, песок, супесь, суглинок или глина);
Если грунт оказался глинистым (глинистый заполнитель в крупнообломочных грунтах), то определим для него: подтип грунта (глина, суглинок или супесь), коэффициент пористости e и показатель текучести I_L;
Если грунт оказался песчаным, то определим для него показатель крупности (гравелистый, крупный, средний, мелкий или пылеватый) и коэффициент пористости e.

План у нас такой: определив вышеперечисленные показатели грунта мы сможем по таблицам «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений к СНиП 2.02.01-83» получить табличные физико-механические характеристики грунта (φ, с), включая его модуль деформации Е, а также предварительно посмотреть табличное расчетное сопротивление грунта основания R₀. А это позволит нам выполнить все необходимые расчеты по фундаменты.

И хотя результат будет примерным, все же это лучше, чем строить наугад!

Если у Вас на участке оказались крупнообломочные грунты (более половины массы грунта — это камешки размером от 2 до 200 мм в поперечнике) то радуйтесь – лучшего основания для фундамента не найти (разве что лучше будут скальные грунты, но они создадут очень много проблем при необходимости откопать какой-либо котлован). Правда необходимо понять какой заполнитель между крупнообломочными частицами и сколько его:

если заполнитель глинистый и его более 30% (40% для песчаного заполнителя), то грунт следует рассматривать как глинистый (или песчаный соответственно) и определять все характеристики по заполнителю;
если заполнитель глинистый и его менее 30% то нужно определить для него показатель текучести I_L;

5. Отбор образцов грунта

Для начала важно правильно выбрать глубину заложения фундамента – это будет либо глубина заложения ниже расчетной глубины промерзания грунта, либо малозаглубленный фундамент который заранее обречен на перекосы от пучения и приспособлен к этому. Вопрос выбора глубины заложения фундамента подробно расписан в этой статье.

После того как с глубиной заложения фундамента определились нужно сделать шурф или котлован (вертикальная горная выработка квадратного, круглого или прямоугольного сечения, небольшой глубины)

Фото. Пример шурфа/котлована для отбора образцов грунта

или проще говоря выкопать яму на глубину 0,5-1,5 метра больше чем глубина заложения будущего фундамента (копать можно с помощью дешевой рабочей силы). Размеры шурфа в плане можно делать минимальными, такими чтобы только можно было работать лопатой а стенки вертикальными (это безопасно только при глубине не более 2 м, дальше смотрите по обстоятельствам) или ступенчатыми – ступенчато уменьшая шурф с глубиной.

После откопки шурфа на его стенках будут видны слои грунта и можно будет определить их толщины. Но больше всего нас интересует грунт на глубине, равной глубине заложения фундамента и чуть ниже него – берем оттуда образцы грунта, если возможно ненарушенной структуры (не разрыхляя его).

Образцы грунта отбирать следует на глубине, равной глубине заложения фундамента и далее с шагом 20-50 см по глубине отберите еще несколько образцов. Минимальное количество образцов – 3 шт. Масса образцов нарушенной структуры (согласно ГОСТ 12071-2014):

Монолиты (образцы ненарушенной структуры) связных (глинистых) грунтов Обычно отбирают в виде куба со стороной 10-20 см при помощи ножа, лопаты и т.д. Монолиты из песчаных грунтов отбирают в тонкостенные стальные трубы диаметром 100-200 мм. Погружение трубы осуществляется путем надевания ее без больших усилий на столбик грунта, подрезываемого с краев внизу трубы.

Так же очень важно знать есть ли на этих глубинах грунтовые воды. Грунтовые воды появляются не сразу – необходимо выдержать паузу 30-60 минут. Если грунтовая вода появилась необходимо точно замерить глубину от дневной поверхности земли до зеркала воды.

Фото. Грунтовая вода в шурфе

6. Определяем характеристики дисперсного грунта самостоятельно без лаборатории

Взять немного грунта из образца и изучив его визуально (можно воспользоваться лупой) и на ощупь (растирая в ладонях) предварительно отнести его либо к песчаным либо к глинистым пользуясь таблицей ниже;
Постепенно увлажнить образец до пластичного состояния (если же грунт водонасыщен и похож на жидкую грязь нужно его немного подсушить) уточнить тип грунта по методу скатывания в шнур (последний столбец таблицы):

Вид грунта	Растирание на ладони	Визуальные признаки	Пластичность (скатывание в шнур)
Глина	При растирании в сыром состоянии песчаных частиц не чувствуется. Комочки раздавливаются с трудом. Во влажном состоянии сильно липнет	Однородный тонкий порошок, частиц песка практически нет	Раскатывается в жгут, жгут без труда свертывается в кольцо. При сдавливании шара образуется лепешка не трескаясь по краям
Суглинок	Песчаные частицы при растирании присутствуют, но ощущаются мало. Комочки раздавливаются легче	Преобладают тонкие глинистые частицы мелких песчаных частиц 15 – 30%	При раскатывании получается жгут, при свертывании в кольцо жгут распадается на части. При сдавливании шара образуется лепешка с трещинами по краям
Супесь	Преобладают мелкие песчаные частицы, для пылеватой супеси может появится впечатление сухой муки. Комочки раздавливаются легко	Преобладают мелкие частицы песка с небольшой примесью глинистых частиц	При попытке раскатывания жгут распадается на мелкие кусочки. Свернуть жгут в кольцо невозможно. В шар скатывается но при сдавливании - рассыпается
Песок	Отчетливо ощущаются отдельные песчинки. Комочки практически не образует	Состоит почти полностью из частиц песка	В жгут и шар не скатывается – рассыпается на мелкие частицы

[Пылеватые частицы – это частицы размером 0,05…0,001 мм, глинистые – размером менее 0,001 мм, песчаные частицы – размером более 0,05 до 2 мм.]

Далее если вы определили, что грунт является песком необходимо определить его зерновой состав. Гравелистый песок или крупнообломочный грунт вы скорее всего определите сразу по внешнему виду и наличию крупных камней.

Фото. Песчаный грунт

Проверим грансостав песка. Воспользуемся ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний». Для этого пробу грунта массой 2 кг полностью высушивают (по ГОСТ в сушильном шкафу, но мы сушим в помещении при комнатной температуре).

Нам понадобятся стандартные сита с отверстиями размером 0.5; 0.25 и 0.1 мм (сита № 063; 0315; 016) и как можно более точные весы (можно кухонные, лучше лабораторные).

Лабораторные сита

Теперь рассмотрим случай, когда грунт оказался глинистым (таких случаев будет большинство). В этом случаем мы по таблице выше уже определили суглинок, глина или супесь перед нами:

и теперь необходимо определить показатель текучести грунта I_L (консистенцию) в природном состоянии, то есть при той влажности которая была у него до отбора пробы (природная влажность).

Т.к. точно определить показатель текучести без лабораторного оборудования достаточно сложно (необходимо точно определить влажность грунта в трех состояниях, в сухом – после прокаливания грунта температурой 105°С), то придется определять этот показатель приблизительно по косвенным признакам пользуясь таблицей:

Консистенция глинистого грунта	Косвенные признаки состояния	Показатель текучести J_L
Супесь
Твердое	При ударе рассыпается на куски. При растирании пылит, ломается на куски	J_L 1,00
Суглинок и глина
Твердое	При ударе распадается на куски, при сжатии в ладони рассыпается, при растирании пылит, тупой конец карандаша вдавливается с трудом	J_L 1,00

Из таблицы для надежности лучше принимать I_L по верхней границе диапазона в последнем столбце, но можно принять и среднее значение диапазона.

Коэффициент пористости е, д. е. и для песчаных и для глинистых грунтов определяется одинаково; определяют по его формуле:

где p_s — плотность частиц грунта, г/см3;

p_d — плотность сухого грунта, г/см3.

Плотность частиц P_s практически не меняется для всех грунтов и принимается по таблице:

Грунт	ρ_s, Т/м 3
диапазон	средняя
Песок	2,65—2,67	2,66
Супесь	2,68—2,72	2,7
Суглинок	2,69—2,73	2,71
Глина	2,71—2,76	2,74

Плотность сухого грунта P_d (плотность скелета грунта) определяем следующим способом:

Берем образец грунта ненарушенной структуры известного объема около 100 см3. Сделать это можно аккуратно вырезав, например, куб 5х5х5 см, или прямоугольный параллелепипед – тогда объем вычисляется линейкой и калькулятором, а можно вдавливая отрезок трубы на определенную глубину. Фиксируем объем V_об. Взвешиваем образец и фиксируем его массу m – по ней мы можем определить природную плотность грунта P =m/V_об.;
Затем помещаем образец в открытый полиэтиленовый пакет и сушим на воздухе в сухом помещении, лучше его разрыхлить для ускорения процесса (Вообще грунт нужно прокаливать при температуре 105 градусов до воздушно-сухого состояния чтобы удалить связанную воду);
После высушивания образца взвешиваем его на электронных весах – получаем массу сухого образца m_s;
Вычисляем плотность скелета грунта по формуле: P_d =m_s/V_об.
Возвращаемся к вычислению коэффициента пористости е = P_s/ P_d,.

Теперь по полученным данным можем используя таблицы 26..28 и 45..50 пособия определить все необходимые для расчетов устойчивости основания фундамента и его осадок физико-механические характеристики:

Нормативные значения удельного сцепления с_п, кПа (кгс/см 2 ), угла внутреннего трения φ_n, град, и модуля деформации Е, МПа (кгс/см 2 ), песчаных грунтов четвертичных отложений.

Нормативные значения удельного сцепления с_п, кПа (кгс/см 2 ), угла внутреннего трения φ_n, град, пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений

Нормативные значения модуля деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов

Примечания к таблицам:

Для грунтов с промежуточными значениями е, против указанных в таблицах, допускается определять значения с_n, φ_n и Е по интерполяции.
Если значения е, I_L, и S_r грунтов выходят за пределы, предусмотренные таблицах, характеристики с_п, φ_n и Е следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов.
Допускается в запас надежности принимать характеристики c_п, φ_n и Е по соответствующим нижним пределам e, I_L и S_r таблиц, если грунты имеют значение e, I_L и S_r меньше этих нижних предельных значений.

Можно так же для предварительных расчетов воспользоваться табличными значениями расчетного сопротивления грунта R₀, тогда не придется вычислять его по формуле, но можно сильно потерять в точности:

Предварительные размеры фундаментов должны назначаться по конструктивным соображениям или исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R₀ в соответствии с таблицами. Значениями R₀ допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1) выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не увеличивается в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.

При использовании значений R₀ для окончательного назначения размеров фундаментов пп. [2.182, 3.41, 8.28 (2.42, 3.10 и 8.4)] расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (кгс/см 2 ), определяется по формулам:

при d ≤ 2 м (200 см)

при d > 2 м (200 см)

Расчетные сопротивления R₀ крупнообломочных грунтов

Расчетные сопротивления R₀ песчаных грунтов

Расчетные сопротивления R₀ пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов

Расчетные сопротивления R₀ насыпных грунтов

Примечания: 1. Значения R₀ в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I_от ≤ 0,1.

2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R₀ принимаются с коэффициентом 0,8.

Степень пучинистости грунта можно определить по таблице в статье что такое пучинистые грунты

7. Заключение

В заключение отмечу еще раз что для проектирования максимально правильного, надежного и при этом экономичного фундамента необходимы точные сведения о грунтах в основании будущей постройки.

Если принято решение строить без инженерно-геологических изысканий, то используя материалы этой статьи можно хотя бы приблизительно определить характеристики грунта по визуальным и косвенным признакам используя таблицы нормативной литературы.

[без лабораторных исследований не получится определить такие важные свойства грунта как: просадочность, набухание, агрессивность к бетону и стали и др.]

В статье рассмотрена последовательность действий, которая позволяет получить требуемые для расчетов фундаментов характеристики грунта начиная от отбора проб и заканчивая извлечением данных из таблиц пособия к СНиП 2.02.01-83 самостоятельно.

8. Связанные статьи

2 Комментария к статье “Определяем тип и характеристики грунта самостоятельно без лаборатории”

виктор :

г краснодар.выкопал фунддамент глибина 1 метр.грунт чёрного цвета.как чернозём. сильно плотный лопатой бьёшь.уау ломом.она входит на 1-2 сантим. приходится рышлить ломом.это хорошее основание
под фундамент? ширина лент.ф-та 0.6 м

Вы описываете грунт твердой консистенции, плотный. Это хорошее основание, но при замачивании такого грунта он может резко потерять все свои прочностные свойства. Произойдет это при замачивании или нет по большей части зависит от его гранулометрического состава (крупности частиц).

Сам себе геолог. Часть 1. Как самостоятельно определить тип грунта

Однозначно хорошо быть здоровым и богатым. Так же как бесспорно замечательно перед строительством дома, в пятне застройки, провести инженерно геологические изыскания нанимая специалистов. В реальности, многие индивидуальные застройщики по тем или иным причинам не проводят геологические изыскания.

Вот только знания о геологии участка являются большим подспорьем для принятия оптимального решения. Выбор типа фундамента, его конструкция, параметры, во многом определяются благодаря данным о структуре и характеристиках грунта. Абсолютно не иметь представление о геологии участка весьма опрометчиво и самонадеянно.

В моем случае стоимость услуг геологов, учитывая удаленность поселка, примерно соответствовала сумме которую в последствии потратил на основной конструктив фундамента. Я далеко не богатей. Принял решение, для одноэтажного дома без подвала, будет достаточно не сложными и доступными методами примерно определить параметры грунта.

Грунт - это горные породы, скальные породы, почвы, техногенные образования, являющиеся объектом инженерно-строительной деятельности человека.

Упрощенно можно представить классификацию грунтов в таком виде:

Скальные — породы с жесткими связями в монолитных и трещиноватых геологических массивах, по происхождению интрузивные и эффузивные кристаллические или метаморфические.

Дисперсный связный ( супесь, суглинок, глина, пылеватый) — состоят из частиц с пластинчатым строением. Вследствие чего связанные грунты могут набирать воду и удерживать ее. При повышение влажности изменяется консистенция грунта и уменьшается его несущая способность. При уменьшении содержании влаги несущая способность таких грунтов, соответственно, увеличивается.

Дисперсный несвязаный ( галька, щебень, гравий, песок, крупнообломочные) – грунты у которых отсутствуют связи между частицами. Несвязанные грунты не удерживают воду, и наличие воды практически не влияет на несущую способность.

Мерзлые – обладают наряду со структурными связями немерзлых грунтов, криогенными связями (за счет льда).

Техногенные грунты (свалки строительного или бытового мусора, грунтовые отвалы, отвалы отходов производств, золошлаковые насыпи) – грунт, измененный, перемещенный или образованный в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Биогенные грунты (ил, сапропель, торф, заторфованные породы ) – органические соединения в виде неразложившихся растительных и животных остатков, а также продуктов их разложения и преобразований.

Самостоятельно проводить геологические изыскания мерзлых, техногенных, биогенных грунтов практически невозможно. Собственно частнику строить на таких грунтах нецелесообразно и очень затратно.

Скальные грунт, перепутать с другими типами грунтов невозможно. Все знают как выглядят скалы. Отсутствуют проблемы с прочностью, стабильностью, воздействием сил морозного пучения. На таком основании можно спокойно строить без фундамента.

Несвязные крупнообломочные грунты состоят в основном из очень крупных каменных частиц (от 2 до 200 мм и более). Если пространство между каменными частицами крупнообломочного грунта заполнено песком или глинистым грунтом, и такого заполнителя более 30% по массе (для песчаного заполнителя более 40%), то характеристики грунта определяются только характеристиками заполнителя, без учета каменных включений.

Дисперсные грунты служат основанием для абсолютного большинства малоэтажных зданий. Существует несколько способов самостоятельного исследования таких грунтов.

Заметно облегчает задачу, если участок находится в условиях сложившейся поселковой застройки, где вдоль и поперек проводились земляные работы при строительстве и прокладке коммуникаций.

Обратите внимание на состояние построек из камня и кирпича, которые находятся вблизи места строительства.

Расспросите соседей о возможных проблемах возникавших за время их проживания, что им известно о уровне грунтовых вод.

В период земляных работ связанных с выемкой грунта, отбирайте образцы непосредственно с открытых участков траншеи, котлована.

Для исследования грунтов необходимо брать образцы грунта с каждых 25-30 см, а ниже нормативной глубины промерзания грунта - по одному образцу каждые 50 см.

Необходимо обеспечить взятие проб грунт до глубин не менее :

Собранные образцы грунта (каждый в отдельности) нужно просушить,освободить от корней, камней , мусора. Далее:

опрыскиваем исследуемый образец грунта водой и укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты;
доливаем в банку воду до уровня ¾ высоты;
добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды (по возможности с меньшим пенообразованием)
плотно закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут
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
Измерьте толщину каждого слоя осевшего грунта. Запишите:
Толщина слоя песка ____ см
Толщина слоя ила ____ см
Толщина слоя глины ____ см
Общая толщина осадка ____ см
Высчитайте процентное соотношение каждого вида осадка:
[Глина, см] / общая толщина, см] = ___ % глины в грунте
[Ил, см] / общая толщина, см] = ___ % ила в грунте
[Песок, см] / общая толщина, см] = ___ % песка в грунте.
Вычислив процентное содержание основных минеральных и органических компонентов грунта, определяем тип грунта используя пирамиду Ферре.

Исследовав одну пробу с глубины 1.5 метра, последующие идентичные по виду, относил к тому же типу без проверки. Глина она и на Марсе глина. Таким образом разведав пятно застройки установил, что на глубине около метра, начинается сплошной слой глины, толщина слоя по видимому существенная. В округе никто не бурит скважины, водоносные слои залегают глубоко. Даже весной подвалы и колодцы не затапливает верховодкой.

В одном месте обнаружил длинный участок шириной примерно 60 см, заполненный песком. Вероятно засыпали траншею для водопроводной трубы, которая уже не функционирует. Находка вынудила меня отказаться от столбчатого фундамента в пользу ленточного.

Грунт от поверхности до сплошного слоя глина, в основном так же состоит из глины но включает в себя следы деятельности человека, строительный мусор, корни деревьев и кустарников.

Существует более быстрый способ для самостоятельного изучения грунта.

На мой взгляд, надо обладать определенным опытом и навыком, чтобы по расплывчатым описаниям из таблицы понять тип грунта.

Продолжение самостоятельного изучения инженерно-геологических условий и другая полезная информация:

Обойдемся без геологов: как самому определить тип грунта на участке

При проектировании любой постройки вопросом первой необходимости считается определение типа грунтов и высоты грунтовых вод. Если этой информации нет, легко ошибиться в расчетах глубины залегания и типа фундамента. Результатом такой ошибки станет «поплывший» дом или трещины в стенах. Но для получения нужных данных не обязательно обращаться к профессионалам-геологам. Взять пробы и выяснить основные подробности геологического строения участка можно самостоятельно.

Как и где брать пробы

Не важно, насколько велик участок – даже на площади в 10…15 кв.м. могут располагаться различные грунты. Поэтому скважины для определения залегающих под верхним слоем почвы пород необходимо делать как минимум по углам будущей постройки, стоит также пробить шурфы в местах пересечения будущих капитальных стен. Глубина шурфа должна быть не менее 0,5 м, но для более точного определения состава почв лучше пробить отверстие 1,5…2,5 м. При диаметре ямы в 40…50 см это нетрудно сделать вручную.

По мере заглубления шурфа будет видны горизонтально или наклонно расположенные полосы – разные по составу грунты. Для строительных целей важно определить:

· есть ли в составе почвы камень, какого он вида, насколько много его в процентном отношении к более рыхлому грунту;

· содержится ли в грунтах песок, с какой фракцией и насколько много;

· присутствует ли глина, насколько плотная и как много в ней других примесей;

· на каком уровне расположены грунтовые воды.

Приблизительно уровень расположения грунтовых вод, то есть фактическую глубину промерзания глинистых и суглинистых грунтов можно определить по специализированной карте.

Однако для уточнения лучше пробить шурф в момент максимальной высоты стояния грунтовых вод – во время таянья снегов и разлития рек.

Интересно: узнать, насколько близки к поверхности грунтовые воды, можно по преобладающей на участке растительности.

Как «на глаз» определить тип грунта

Содержания камня и размер каменистых включений легко определяются визуально. Различия между разными типами глинистых и песчаных грунтов требуют дополнительных натурных экспериментов.

Специалисты советуют: из каждого шурфа взять по небольшому куску грунта (примерно в кулак размером) из различающихся по цвету/виду слоев почв. Каждый образец смочить водой так, чтобы получилась пластичная масса в виде шара или лепешки, скатать в «колбаску» диаметром примерно в 1 см и попытаться свернуть в кольцо. Должно получиться подобие бублика. По результатам исследования можно выяснить следующее.

Если изыскания проводятся с помощью строительного бура, глубина шурфов для «легких» одно- и двухэтажных построек (деревянные, каркасные) определяется в 4,5…6 м, для тяжелых и многоэтажных – не менее 8 м. Пробы грунта отбираются через каждый 0,5…0,7 м.

Выводы

Определение типа грунтов, построение примерной карты почвенного разреза для участка поможет определиться с типом и глубиной заложения фундамента. Если же изыскания и строительство решено доверить профессионалам, то такие самостоятельные работы помогут проверить правильность предоставленной информации.

Как самостоятельно определить вид грунта

Грунт представлен неоднородными частицами, которые обладают разными несущими способностями, поэтому, чтобы заложить фундамент, нужно правильно определить тип грунта.

В этой статье рассказывается, как самостоятельно определить вид грунта.

Формирование грунта проходит в течение десятков и сотен лет. Чтобы построить дом, необходимо обладать минимальными знаниями о залегающих слоях. Каждый вид грунта имеет много разновидностей и обладает широким диапазоном физических свойств.

Скальные, крупнозерновые песчаные и хрящевые грунты обладают хорошей несущей способностью, не подвергаются сильной усадке и действию пучинистых сил.

Глина, суглинки и торф сильно сжимаются, разрушают основания и подвергают несущие конструкции перекосу.

Характеристики грунта можно улучшить искусственными способами и построить здание на любой почве.

Типы грунта

Скальный грунт – состоит из спаянных и сцементированных пород. Скальное основание трудно разрабатывать и проводить инженерно-геологические изыскания. Скалы характеризуются высокой плотностью и не подвергаются воздействию грунтовых вод.

Данный грунт не размывается и не деформируется. Рытье траншей в таком грунте очень затруднительно, поэтому фундамент закладывают поверх скалы.

Хрящевой грунт состоит из гравия – природного или искусственного происхождения. Гравий обладает гладкой поверхностью и напоминает зерна. Размер камушков гравия равен 20 – 70 мм.

Хрящевой грунт обладает высокой несущей способностью. В зимнее время грунт незначительно промерзает. Закладку фундамента осуществляют на глубине 50 – 70 см.

Глинистый грунт состоит из мелких чешуйчатых частиц и содержит в себе большое количество влаги. При промерзании глинистый грунт сжимается. Несущие характеристики грунта зависят от количества воды, содержащейся в глине. Зимой глина промерзает на глубину 1,5 метра. Закладку фундамента на глине стоит производить после устройства песчаной подушки.

Суглинки и супеси содержат в себе от 10 до 30 процентов глины, а остальную часть занимает песок.

Этот грунт пластичен, содержит в себе много воды и подвержен пучению. Под действием фундамента супеси и суглинки сильно осаживаются.

Торфяные почвы располагаются на осушенных болотах и являются самыми неустойчивыми. Из-за высокой степени насыщения торфа водой, строительство без частичной замены грунта невозможна.

Под нагрузкой фундамента торф сжимается и затягивает фундамент.

Способы определения типа грунта

Различают такие способы:

инженерно – технологические исследования;
лабораторные исследования;
изготовление шурфов для ручного определения.

Также существуют визуальные способы определения грунта:

Растирание на ладони.
Определение сухого и влажного состояния.
Рассмотрение под лупой.
Скатывание в шнур.

Самостоятельно определить тип грунта можно следующим способом:

На почве бурят шурфы глубиной 2,5 метра. Через каждые пол метра проводят забор почвы в отдельные контейнеры и плотно закрывают, чтобы влага не проникла внутрь.После производства заборов, каждый тип почвы смачивают водой и скатывают жгут. Полученный жгут скручивают в кольцо.Если кольцо осталось целым, то грунт состоит из глины. Кольцо раскрошилось на мелкие части – грунт состоит из супеси. Суглинок рассыплется на несколько крупных частей.
Определение коэффициента пористости песка. В емкость засыпают грунт и замеряют объем. Далее проводят утрамбовку и повторно замеряют объем песка. Путем соотношения уплотненного и неуплотненного грунта определяют коэффициент пористости. Если пористость грунта высокая, то он обладает низкими несущими способностями.
Определения грунта по оседающим частицам. Установить тип грунта можно с помощью определения скорости оседания частиц в емкости. Для данного способа используют прозрачную емкость, линейку, листок бумаги, средство для мытья посуды и образцы грунта.

Важно. Нужно добавить именно средство для мытья посуды, а не мыло или шампунь.

Возьмите процент песка в качестве отправной точки в нижней части диаграммы и проведите линию вверх и влево. Затем возьмите процент глины и проведите линию горизонтально. Возьмите процент ила и проведите линию вниз. Все должны пересечься в одной точке, по которой можно судить о типе грунта.

Исследование почвы вручную

Возьмите горсть почвы в руки, увлажните и разотрите между пальцами. Далее:

Сомните в шар. Глина с примесью песка не будет держать форму шара, будет рассыпаться. Гладкий и пластичный шар говорит о том, что грунт полностью состоит из глины. Шар, который легко скатывается, но лопается, состоит из глины с малым количеством песка.
Если почва не скатывается в форму, а рассыпается и не оставляет следов на ладони – перед вами песок. Грунт, который застревает в складках пальцев, состоит из ила.

Самостоятельно определить тип грунта несложно. Но лучше все вопросы по исследованию грунта поручить специалистам. Это требует материальных затрат, но оправдается при возведении будущего фундамента.

Читайте также: