Несущая способность стены в грунте

Обновлено: 14.05.2024

Как рассчитать сопротивление грунта под фундамент

Как уже говорилось ранее, важную роль при расчете фундамента имеет тип грунта на месте строительства. Так как геологические работы довольно дороги, не всегда целесообразно их заказывать, особенно при строительстве малоэтажных частных домов. Такие дома имеют обычно небольшой вес, который могут выдерживать большинство грунтов (кроме ила или торфяников). В таких случаях можно самостоятельно определить возможный тип грунта для использования его параметров в расчетах.

Для определения типа грунта необходимо сделать пробный колодец размером 0,8х0,8 м и глубиной до 2,5 м. Через каждые 0,5 м глубины берут пробу земли, маркируют ее и отделяют от других проб, защищая от осадков и внешних воздействий.

После взятия проб на всей глубине шурфа проводятся простые тесты, которые помогу определить тип основания:

Порцию грунта обильно смачивают водой и скатывают ладонями жгут диаметров 12-15 мм и длиной не менее 10-15 см. Далее жгут загибают в кольцо. Если при загибе кольцо распадается на мелкие фрагменты, с большой вероятностью можно предположить, что в данном месте грунт представлен супесями. Если же кольцо распадается на 2-3 фрагмента, то он представлен суглинками. Если кольцо остается целым — дом строится на глиняном основании.
Во втором тесте определяется пористость. Для этого из грунта вырезают кубик со стороной 10 см и взвешивают его. Вес кубика будет представлять объемную массу земли в ее естественном состоянии. Затем кубик уплотняют до максимально плотного состояния, удаляя воздушные поры, и снова взвешивают, определяя массу земли без пор. Соотношение объема каждого кубика к его массе — это объемный вес грунта в естественном и плотном состоянии. Отношение объемных весов обоих кубиков даст нам коэффициент пористости. По данному коэффициенту исходя из нормативных таблиц определяют предполагаемый тип основания. Если при вырезании или сжатии кубик рассыпается на фрагменты, то объем земли с порами известен по размерам кубика, а объем земли без пор можно определить мерным стаканом или другой емкостью.
Третьим показателем, который можно определить самостоятельно, является текучесть грунта. Он определяется субъективно по следующему критерию: если лопата сложно входит в землю, то текучесть равна нулю, если же лопата легко входит, но грунт прилипает к ней, то текучесть равна единице.

По показателям этих тестов определяется возможный тип земляного основания. Для того чтобы перестраховаться от ошибок, величину сопротивления можно взять чуть большую, чем та, которая характерна для определенного типа грунта.

Если же по результатам теста не удалось определить тип грунта или грунт оказался илистым или торфяным, то для расчета лучше пригласить специалистов.

Данная методика позволяет упростить расчет размера ленточного фундамента при строительстве малоэтажных частных домов. Она позволяет определить основные параметры будущего фундамента с достаточной точностью. Если же есть какие-либо сомнения в правильности расчетов, то лучше не рисковать и обратиться к специалистам.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётное значение нагрузки, кг/м2
Собственный вес плит перекрытия	275	1,05	290
Собственный вес напольного покрытия	100	1,2	120
Собственный вес гипсокартонных перегородок	50	1,3	65
Полезная нагрузка	200	1,2	240
Собственный вес стропил и кровли	150	1,1	165
Снеговая нагрузка	100*1,4 (мешок)	1,4	196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Где можно класть пол на грунт

Класть пол допускается не на каждый грунт:

Основание должно быть хорошо уплотнено и выровнено. В противном случае со временем грунт осядет, стяжка пола повиснет в воздухе и со временем начнет разрушаться;
Основанием служат грунты, не подверженные пучению;
Не стоит укладывать пол на подвижные грунты.

Существует 2 вида пола по грунту:

Связанная плита стяжки. Жестко крепится к ленточному фундаменту, опирается на него. Пол не даст усадки, отделка не пострадает при незначительных изменениях грунтов;
Несвязанная. Стяжка не будет покрываться трещинами во время усадки, но при последующей эксплуатации отделка может повредиться из-за взаимного движения стен и пола.

При расчете учитывается временное и постоянное давление на всю поверхность пола. В первом случае нагрузка составит 150 кг/м2 (вес людей и мебели), во втором нагрузка зависит от используемых материалов.

Расчет несущей способности грунта

Определение несущей способности грунта – это достаточно трудоемкий процесс, который можно выполнить подручными средствами (вручную/онлайн) или же воспользоваться услугами геолого-геодезических агенств. Если вы хотите сэкономить и выполнить расчет самостоятельно – KALK.PRO поможет вам в этом нелегком деле!

Мы предлагаем вам воспользоваться нашим удобным онлайн-калькулятором расчета сопротивления грунта на сжатие/сдвиг. По окончанию вычисления вы получите значение расчетного сопротивления в четырех разных единицах измерения (кПа, kH/m 2 , тс/м 2 , кгс/см 2 ). Для того чтобы получить результат расчета, вам необходимо заполнить несколько полей:

Тип расчета. На основании лабораторных испытаний или при неизвестных характеристиках грунта.
Характеристики грунта. Тип, коэффициент пористости и показатель текучести, а также осредненное расчетное значение удельного веса грунтов.
Параметры фундамента. Ширина основания и глубина заложения.

Последние две характеристики грунта определяются только для глинистых грунтов.

Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания

Для начала нам необходимо выбрать тип расчета. Первый вариант подразумевает, что вы получите отдадите образец грунта в специализированную лабораторию на исследование. Данный способ занимает большое количество времени и средств. Поэтому если у вас не сложный участок и вы уверены, что сможете сделать все своими силами, мы предлагаем воспользоваться вторым вариантом и выполнить расчет на основании табличных данных.

Классификация грунтов

Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:

Первые, представлены горными породами, метаморфического или гранитного происхождения. Встречаются в горных областях и в местах выхода основания тектонической платформы на поверхность (щиты). В нашей стране это территория Карелии и Мурманской области. Горные системы Урала, Кавказа, Алтая, Камчатки, плоскогорья Сибири и Дальнего Востока.

Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.

Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:

Пески (мелкие, средние, крупные…);
Супеси (легкие, тяжелые);
Суглинки (легкие, средние, тяжелые);
Глины (легкие, тяжелые…).

Как определить тип грунта самостоятельно?

Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.

Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.

Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.

Намочите почву до состояния, когда из нее можно будет сформировать шар.

Попробуйте раскатать шар в продолговатое тело (шнур).

Если у вас не получилось этого сделать, то перед вами песчаная почва.
Если немного схватывается, но все равно разрушается – это супесь.
Если шнур удается свернуть в кольцо, но наблюдаются разрывы/трещины – это суглинок.
Если кольцо замкнулось, а тело осталось невредимым – это глина.

Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:

Если вам не удалось ничего сделать из образца грунта, то для вас расчет несущей способности песчаного грунта закончился. Выберите соответствующий пункт в калькуляторе и нажмите “Рассчитать“.

Расчет кубатуры в зависимости от фундамента

Объем бетона для фундамента зависит от типа фундамента: плитный, столбчатый или ленточный. Рассмотрим вариант расчета объема для каждого из них.

Для плитного фундамента

Плитный фундамент представлен одной плитой, и для того, чтобы узнать объем бетона на фундамент, необходимо знать следующие данные:

Длина;
Ширина;
Толщина плиты.

Заливка плитного фундамента

Например, первый показатель составляет 10 метров, второй – 6 метров, третий – 0,1 метр. Перемножив все эти показатели, получим объем фундаментной плиты:

10 м * 6 м * 0,1 м = 6 куб. м;

Для обеспечения хороших характеристик фундамента, могут использоваться и дополнительные элементы. Если они выполняются через каждые 3 метра, то в этом же фундаменте – 10*6 – их будет 8 (5 вдоль и 3 поперек). Если длина каждого из ребер составляет 6 метров, то суммарная протяженность равна 6 м * 8 шт. = 48 м. Высота одного ребра обычно равняется толщине плиты (в нашем случае – 0,1 м). Так, площадь составит:
0,1 м * 0,08 м = 0,008 м кв.

Объем равен: 0,008 кв. м * 48 м = 0,384 куб. м.

Площадь поперечного сечения равна: объем ребер будет равен 0,01 куб. м * 48 м = 0,48 куб. м.

Для разной толщины может применяться различная методика подсчета, все также может зависеть от определенных параметров бетонной смеси, ее пластичности и прочих свойств.

Для ленточного фундамента

Он более прост по своему исполнению, нежели плитный, и функции он имеет несколько другие. Представлен лентой, используется для небольших зданий и сооружений из различных материалов: из бруса, бревен или искусственных материалов. Для того чтобы рассчитать бетон для фундамента ленточного, нужно владеть информацией о некоторых параметрах. Высота представляет собой сумму заложенной глубины и надземной части (обычно этот показатель равен 40-50 см.) Если фундамент закладывается на глубину 1,5 м, а надземная высота – 0,5 м, то суммарная высота – 2,0 м. При закладке цокольного этажа или фундамента параметры могут значительно меняться.

При ширине ленты 0,4 м, расход бетона будет равен: 0,4 м * 46 м (40 м + 6 м) * 2,0 м = 36,8 куб. м

Таким образом, рассчитать бетон на фундамент не составит особого труда

Дело в том, что для подсчета необходимо принимать во внимание определенную марку цемента и других добавок. Если в нем есть пластификаторы, то пластичность будет лучше, следовательно, это позволит сократить расход материала

Столбчатый фундамент

Для того чтобы рассчитать количество бетона для фундамента столбчатого, необходимо знать следующие показатели: высота и площадь столбиков.

S = 3,14 (число ПИ) * R (радиус)/2

Например, если диаметр столбика 20 см (радиус – 10 см), то он имеет поперечное сечение: 3,14*0,1*0,1=0,0314 кв. м. при высоте в 2 метра объем составит 0,0628 куб. м. Аналогичным образом рассчитать объем бетона для фундамента другого размера.

Все виды фундамента изготавливаются из бетона различных марок. Обычно обыватели не стремятся в них разбираться и покупают первое, что им посоветуют в строительном магазине. На деле все может оказаться не так, и дорогая смесь окажется менее качественной, чем более бюджетный вариант. Так что прежде чем приступить к выбору смеси, рекомендуется учитывать некоторые факторы, и только потом идти в специализированный магазин.

Таким образом, бетон – это достаточно распространенный материал, который может иметь несколько видов, в зависимости от состава и прочих характеристик. Для того чтобы рассчитать объем бетона на фундамент, необходимо использовать простые формулы, которые помогут быстро определиться с требуемым количеством материала

Очень важно уделить внимание и такому параметру, как выбор марки бетона, поскольку от этого будет зависеть его расход, а также характеристики готового здания. Для того, чтобы определить необходимую марку цемента, желательно обратиться к опыту профессионалов. Расход бетона для фундамента различается в зависимости от типа фундамента

Расход бетона для фундамента различается в зависимости от типа фундамента.

Вычисление несущей способности свайно-винтового фундамента

Несмотря на то что свайно-винтовые фундаменты достаточно надежны, а их конструкционные особенности можно рассчитать используя специальный калькулятор, определение удерживающих характеристик фундамента непременно выполняется. Опорные свойства винтовой сваи напрямую зависят от типа грунта.

Таблица: Определение несущих характеристик винтовой сваи

Почва	Структура	Расчетное сопротивление грунта (кг/см²)	Опорная способность винтовой сваи (т), при глубине залегания лопасти (см)
150	200	250	300
Глина	Полутвердая	6	4,6	5,5	6,15	6,6
Тугая	5	4,15	4,8	5,7	6,4
Мягкая	4	3,65	4,45	5,05	5,85
Супеси и суглинки	Полутвердая	5,5	4,35	5,15	5,85	6,55
Тугая	4,5	3,8	4,7	5,4	6,05
Мягкая	3,5	3,4	4,25	4,7	5,4
Лёсс	Мягкая	1	2,25	2,8	3,65	4,4
Песок	Средняя	15	9,05	9,6	10,5	11,0
Мелкая	8	5,65	6,35	7,05	7,75
Пылеватая	5	4,1	4,95	5,65	6,2

Расчет любого фундаментного основания проводится по единой методике, здесь может применяться специальный калькулятор.

Свайно-винтовой фундамент

определение коэффициента сопротивления почвы;
вычисление массы постройки;
определение давления, оказываемого весом здания на опору;
сравнение удерживающих характеристик основания и давления, оказываемого постройкой;
корректировка конструкции фундаментного основания или параметров сваи.

Верный подбор и расчет винтовой сваи позволит домохозяину сэкономить на ремонтных работах базового уровня дома. Конструктивно сваи отличаются по виду почвы, где устанавливается опора:

для вечной мерзлоты;
для пучинистых и обводненных почв.

От чего зависит несущая способность грунта

Плотность почвы наряду с грузонесущей способностью определяет деформационную устойчивость грунта. Низкоплотные породы почвы имеют пористую структуру, в которой свободное пространство между фракциями заполнено воздухом либо водой. Если нагрузки на низкоплотный грунт превысят допустимую норму, произойдет уплотнение грунта — усадка, которая чревата разрушением и деформацией находящихся в почве фундаментов.

От плотности почвы зависит степень сжимаемости грунта. На любом участке поверхностный пласт почвы, в большинстве случаев, представлен низкоплотными породами (за исключение регионов с крупнообломочным и скалистым рельефом), а на глубине 5-6 метров располагаются пласты высокоплотного, несжимаемого грунта, способного выдерживать тяжелые габаритные здание.

Именно поэтому на участках с проблемными грунтовыми условиями рекомендуется использовать свайные фундаменты, которые переносят исходящую от дома нагрузку на глубинный, несжимаемый пласт грунта, обладающий

Таблица средней несущей способности различных грунтов

Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².

Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.

В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.

Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.

Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.

1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
1 кгс/см² = 9.8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²

Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²

Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.

Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.

В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.

Таблица средних значений

Средняя несущая способность грунтов — это основной показатель расчетов. После выемки образцов породы из скважин проводится определение их вида для дальнейшей работы.

Классификация грунтов приведена в таблицах СНИП 1–3 ГОСТ 25100.2011. После определения типа грунта в каждом из залегающих слоев необходимо определить предельное сопротивление грунта сжатию.

Подробная информация содержится в ГОСТ 25100.2011 «Грунты. Классификация», таблица Б.1.

Рис. 2 Сопротивление сжатию

Основа расчета — расчетное сопротивление осевому сжатию. С подробным методом расчета с учетом всех нюансов можно ознакомиться в СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Здесь же можно найти значение всех коэффициентов, необходимых для максимально точного расчета.

Прежде чем делать фундамент. Как своими руками определить несущую способность грунта

Частное строительство сейчас всё чаще проходит в режиме тотальной экономии. Вместо широко распространенного ранее ленточного фундамента делают свайный. Устраивают мелкозаглубленные ленты вместо того, чтобы заглубиться ниже промерзания. Отказываются от геологических изысканий и строят на свой страх и риск.

У «стариков» подсмотрел кустарный способ определения несущей способности грунта своими руками. Рекомендовать его, как замену полноценной геологии не могу. Но если вы однозначно решили не заказывать изыскания, проверить себя сможете.

Как определить несущую способность грунта

Копаем котлован или бурим яму до уровня заглубления фундамента.

На арматуру или шпильку диаметром 10-16 мм навариваем небольшую площадку для груза. Штырь опираем на грунт основания и начинаем нагружать (добавляем пригруз на площадку). Фиксируем при какой нагрузке конструкция начнет погружаться в основание.

Чтобы зафиксировать перемещение, устанавливаем на поверхности неподвижную опору: столб, штатив и т.д. Удобно фиксировать перемещение лазерным уровнем.

Измерения делаем в нескольких точках.

Несущую способность определяем, как нагрузку от конструкции поделенную на площадь поперечного сечения, вдавливаемой в грунт арматуры (шпильки). В расчет подставляем нагрузку, предшествующую той при которой стержень продавил грунт. Учитываем вес пригруза и арматуры с площадкой.

Пример.

Вес арматуры с грузом — 9кг.

Площадь поперечного сечения арматуры ф10 мм — 0,785 см2 (по таблице или формуле: 3,14 умножить на радиус в квадрате).

9 кг / 0,785 см2 = 11,4 кг/см2

Как определить выдержит ли постройку грунт

По СНиП рассчитываем нагрузку, которая будет действовать на грунт. Надо учесть постоянные и временные нагрузки от каждого элемента.

Чтобы грубо прикинуть нагрузку, складываем вес всех конструкций: стены (включая штукатурку), перекрытия (включая конструкцию пола), крышу (покрытие, стропила, утепление) и т.д. Если речь идет о каменной постройке, полученный результат умножаем на два. Это учтет временные нагрузки и коэффициенты запаса прочности.

Высчитываем площадь опирания на грунт. Для ленточного фундамента это площадь ленты. Для свайного — произведение площади одной сваи на их количество.

Делим вес постройки на площадь фундамента.

Например, получили вес 15 000 кг при площади фундамента 1 800 см2.

15 000 кг / 1 800 см2 = 8,3 кг/см2

В нашем случае нагрузка от строения (8,3) меньше, чем несущая способность грунта (11,4). Можно сказать, что основание выдержит.

У такого способа большие погрешности. Использовать его можно для хозпостроек, крылец, беседок и т.д. В случае со строительством дома, вы можете проверить себя, если до этого однозначно решили геологию не заказывать. Грунт не прошел проверку даже при самостоятельном определении несущей способности — идем к геологам и проектировщикам!

На этом у меня все. Спасибо, что дочитали! Если статья понравилась, подписывайтесь на канал и ставьте палец вверх👍. Напомню, теперь есть и группа в ВК . Заходите.

Показываю на своем примере, как определить несущую способность грунта без геологии своими руками?

Несущая способность грунта (его сопротивление) - это основной параметр, учитываемый при сооружении зданий. Данная характеристика показывает, какое давление можно приложить на единицу площади грунта без деформации конструкции и выражается она в единицах: кг/кв.см.

Зная данную характеристику грунта, мы всегда можем рассчитать площадь опирания фундамента в зависимости от массы здания.

Несущая способность грунта определяется с помощью инженерно-геологической экспертизы, которая позволяет оценить грунтовые условия участка с очень высокой точностью, для чего бурятся несколько лунок глубиной от 5 до 10 м., берутся пробы залегающих слоев и путем лабораторного исследования, дается заключение о типе почвы, микробиологическом составе, УГВ, плотности и сопротивлении грунта. Стоимость такой экспертизы в среднем составляет 27 000 руб. (в некоторых регионах может достигать и до 40 000 руб.)

Перед тем, как приступить к исследованию грунта, приведу таблицу сопротивлений самых распространенных видов.

Среднее расчетное сопротивление грунта (виды грунтов):

Среднее расчетное сопротивление грунта Среднее расчетное сопротивление грунта

Так же, хочу отметить, что любой грунт, кроме скальных пород, при воздействии давления - подвержен уменьшению объема (усадкам). А при увеличенной влажности - несущие свойства могут снижаться практически в два раза.

Исключением являются крупнозернистые пески свойства которых, не изменяются при избытке влаги.

Итак, как определить сопротивление грунта без экспертизы?

На самом деле, замысловатого ничего нет. В помощь нам послужит вышеприведенная таблица. И теперь, нам остается определить, какой же грунт перед нами.

С песком и глиной всё понятно, у первого - при сдавливании - на ладони остаются песчинки и сам грунт рассыпается в руках, а твердая глина же наоборот, при сдавливании - принимает форму кулака, при увлажнении - становится пластичной породой и скатанный шарик такого грунта между ладонями легко раздавливается двумя пальцами в лепешку.

Далее, крупный песок - зерно составляет от 2,5 до 5 мм. Средний - 2-2,5 мм., мелкие - 0,5-2 мм.

Супесь - содержание глины в таком грунте составляет порядка 10%, в суглинке - 10%-30%, таким образом суглинок будет всегда пластичнее.

Как определить, супесь или суглинок перед нами?

Первым делом, визуально оценивается цвет (слева чернозем, справа мой грунт со дна траншеи). Ясно видно, что это не песок и не глина, но цвет коричневатый, поэтому это супесь или суглинок:

Что такое несущая способность грунта

Несущая способность – это одна из ключевых характеристик почвы, которую стоит выяснить прежде чем приступать к строительству. Она определяет ту массу, которую способна вынести почва в расчете определенной массы на площадь. Вес, который может выдержать грунт на см2 без изменений свойств почвы – это и есть несущая способность.

Вне зависимости от того, строите ли вы самостоятельно, или прибегаете к услугам строительной компании, вам обязательно пригодится знание, как определить несущую способность грунта. Расчет несущей способности грунта обязательно необходим для определения:

Типа и площади фундамента. Это дает представление о том, какой ширины будут ленты в ленточном основании, какое количество свай потребуется в свайно-ростверковом, или остановить свой выбор на монолитной железобетонной плите.
Материалов, из которых будет строиться дом.
Количества этажей вашего дома.
Возможности обустроить цокольный этаж или подвал.

Как самостоятельно определить несущую способность грунта

Несущая способность почвы очень сильно разнится. Она зависит от трех основных показателей:

Плотность. Первый самостоятельный тест почвы, который можно провести без какого-либо специального оборудования, можно провести следующим образом. Просто пройдитесь по нему: если плотность достаточно высокая, на земле останутся слабо заметные следы. В грунте средней плотности останутся следы около 5-и миллиметров глубиной. Если глубина следа больше – такой грунт можно считать рыхлым.
Влажность. Этот показатель определяется насыщенностью почвы водой. Проверить его можно следующим образом: выкопайте яму, или пробурите скважину буровой установкой. Если образовавшаяся полость не насыщается влагой – значит, грунт сухой или маловлажный. Если же через некоторое время вода скапливается – значит, его влагонасыщенность достаточно высока, а грунтовые воды залегают высоко.

Важнейших показатель, который стоит учитывать при планировании типа фундамента – это тип грунта. Их расчетное сопротивление в выражении кг/см2 можно отобразить следующим образом:

Гравелистые и крупные пески. Вне зависимости от влажности сопротивление плотных песков равняется 4,5 кг/см2, средней плотности – 3,5
Пески средней крупности. Влажность не имеет значения. Плотные – 3,5 кг/см2, средней плотности – 2,5.
Мелкие пески. Плотные маловлажные – 3,0 кг/см2, средней плотности – 2,0. Плотные с высокой влажностью, а также насыщенные водой – 2,0 кг/см2, средней плотности – 2,5.
Влажные пески. Плотные с низкой влажностью – 2,5 кг/см2, средней плотности – 2,0. Плотные с сильной влажность. – 2,0. Средней плотности – 1,5 кг/см2. Сильно насыщенные водой, плотные – 1,5 кг/см2, средней плотности – 1.
Твердые глины. Плотные – 6,0 кг/см2, средней плотности – 3,0.
Твердые пластичные глины. Плотные – 3,0 кг/см2, средней плотности – 1,0.
Крупнообломочные грунты. К ним относятся галечные, щебенистые, гравий и т.д. У плотных сопротивление составляет 6,0 кг/см2, средней плотности – 5,0.

Как же выяснить, какой тип грунта находится именно у вас на участке? Очень крупный песок определить достаточно просто. Зерна песка – до 2 мм, со вкраплениями мелких камушков и минералов. Крупнозернистый песок – до 1,5 мм. Песок средней крупности – хорошо различимые невооруженным глазом песчинки от 0,25 до 0,5 мм. Мелкий песок больше всего напоминает содержимое детской песочницы.

Если вы не можете невооруженным глазом различить отдельные песчинки, а сама масса легко рассыпается у вас в руках – значит, вы имеете дело с мелким песком. Размер песчинок – от 0,1 до 0,25 мм. Пылевидный песок по консистенции больше всего напоминает муку. Его также называют плывуном. Особенность плывуна состоит в том, что он очень легко рассыпается, а его массы легко заполняют собой пустое пространство при смещении.

Если спросить, какой грунт обладает наименьшей несущей способностью и меньше других пригоден для возведения основания дома – можно с уверенностью ответить, что это именно плывун. Какой именно вид фундамента подойдет для строительства на плывуне – расскажем далее.

Следующий вид – это супесь. Она представляет собой смесь песка и глины (не более 10%). Если в смоченном состоянии почву удается скатать в шар – значит, это, скорее всего, супесь. Если же почву скатать в шар и раздавить, получив лепешку с ровными краями – значит, это глина. Еще одна ее особенность – при попытке скатать ее в жгут она сохраняет целостность. Лёсс, также – лессовидные грунты, имеют светло-желтый цвет, содержат в составе большую долю пылевидных частиц.

Пористость такой почвы составляет до 50%, у нее очень высокие показатели просадочности, а также размывания водой. Для строительства на таком грунте обязательно потребуется уплотнение почвы методом трамбовки.

Еще один фактор, связанный с грунтом, который обязательно нужно учитывать – это морозное пучение. Так называют реакцию, которая происходит с водой, содержащейся в почве, в зимний период. Под воздействием низких температур она замерзает, начиная распирать грунт, который, в свою очередь, передает дополнительное давление на фундамент. Это связано с тем, что жидкость в состоянии льда занимает гораздо большую часть, чем в жидком.

Если пренебречь этим показателем, последствия могут быть крайне плачевными. Это растрескивание самого фундамента, а также несущих стен дома, как результат – его возможное обрушение. Прежде чем составлять планировку, нужно подробно выяснить степень пучинистости вашего грунта. Все данные об этом можно получить из геологических изысканий и сопоставлений их результатов с такими документами как ГОСТ 25100-2011, 25100-95, СП 22. 13330.2016.

К наименее пучинистым относятся глинистая почва, пески, крупнообломочные, хрящеватые грунты, к сильнопучинистым – мелкие пылеватые пески и другие.

Один из методов борьбы с этим явлением – это закладка фундамента ниже глубины промерзания грунтовых вод. Ее обязательно нужно установить во время геологических изысканий. Второй вариант – предотвратить промерзания грунтовых вод под фундаментом посредством утепления последнего. Третий, наиболее затратный, но также и очень эффективный – это закладывание так называемого плавающего фундамента.

Как узнать, достаточна ли площадь вашего фундамента

Если вы узнали тип почвы на вашем участке, а также рассчитали его несущую способность – это первый шаг. Второй – это определить, выдержит ла почва вес конкретно вашего дома. Для этого нужно узнать массу вашего будущего дома согласно проекту. Имеет значение именно сборный вес дома – то есть совокупность масс фундамента, стен, кровли, перегородок и всех несущих конструкций, а также предполагаемой внутренней обстановки дома.

Получившуюся массу нужно разделить на сопротивляемость грунта на м2/см2. Если несущей способности недостаточно, можно пойти на некоторые ухищрения: увеличить площадь ленточного фундамента, или поставить под ленточный фундамент монолитную плиту.

Какие типы фундамента подходят для различных типов почвы

Основное решение, которое нужно будет принять исходя из типа грунта перед началом строительства – это тип фундамента, который будет использоваться. Здесь не существует универсальных решений: каждый тип основания подходит для определенного типа почвы. Вот базовые рекомендации:

Столбчатые фундаменты (свайные винтовые, бурозабивные, свайно-ростверковые и другие). Если тип грунта на участке – суглинок или глина, ленточное основание лучше разместить на сваях. Суглинки и глина – высокопучинистые типы почвы, поэтому закладывать фундамент нужно ниже глубины промерзания. В этом смысле сваи позволяют достичь необходимой глубины, а несущая способность сваи по грунту будет достаточной, если дом не относится к наиболее тяжелым (бетон, кирпич).
Ленточный фундамент. Если почва не заболочена, грунтовые воды залегают не очень глубоко, а дом планируется строить из легкого материала, то мелкозаглубленный ленточный фундамент прекрасно подойдет. По сравнению с плитным он достаточно недорогой, а при условии подходящей почвы он также довольно надежен.
Монолитная плита (ЖБ или УШП). Это наиболее универсальный тип фундамента. Он подходит как для самых тяжелых строений, так и для практически любых типов грунта, в том числе глинистого. Низкая несущая способность наблюдается у таких типов почвы как торфяные, насыпные грунты, а также неравномерные (к примеру, когда на месте будущей застройки ранее была свалка, и теперь в ней множество мелких частей металла, пластика и других веществ).

Один из главных советов, которые можно дать по поводу выбора подходящего фундамента – обратите внимание на соседские застройки. Поговорить с владельцами домов, выясните, какое основание для своего дома выбрали они, какова масса здания, из чего оно построено, нет ли на стенах трещин, и, конечно же – как давно стоит дом.

Если вы не имеете значительного опыта в вопросах строительства – настоятельно рекомендуем вам не определять тип основания самостоятельно. В идеале это должен делать даже не строитель, а проектировщик, на основании геологических изысканий и точных расчетов. Еще один небольшой «лайфхак» - по возможности всегда заказывайте у одной компании весь комплекс услуг: проектирование, возведение фундамента, «коробки» дома, а в идеале – еще и геологические изыскания.

В противном случае при любом сомнительном результате строители будут перекладывать вину на компанию, закладывавшую фундамент, она – на проектировщика, а тот, в свою очередь, на компанию, проводившую геологические изыскания.

Читайте также: