Уровень грунтовых вод (УГВ) и морозное пучение грунта

Выбор типа фундамента в зависимости от вида грунта. Часть 1: Виды и свойства грунта

11.02.2008

Просмотров: эту статью прочитали 473 раз.

Рейтинг:

(0 пользователей поставили оценки)

Разместил: Строитель

Фундамент — конструкция, предназначенная для передачи нагрузок от дома на грунт. На выбор типа конструкции фундамента и глубину его заложения влияют два фактора: грунты, как основания фундаментов, и грунтовые воды (их уровень относительно поверхности грунта). Прежде чем приобретать материал для фундамента, необходимо выяснить, какие именно грунты залегают на глубину 2— 3 м от поверхности и как глубоко расположен уровень грунтовых вод.

Грунты обладают различными свойствами, которые оказывают значительное влияние на выбор типа фундамента. Важнейшие из них это несущая способность и степень пучинистости.

Виды грунтов

· Скалистые грунты. Являются идеальным вариантом основания под фундамент. Они прочны, водоустойчивы, не вспучиваются и имеют огромную несущую способность. Прочность скалистых грунтов сравнима с прочностью материала здания, поэтому строительство фундамента на них не составляет труда: фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без заглубления. Следует отметить, что скалистые грунты – редкость.

· Хрящеватые (крупнообломочные) грунты (щебень, галька, гравий, обломки камня). Обладают большой несущей способностью, непучинисты, практически не сжимаются. Такие грунты считаются благоприятными: фундамент закладывается ленточный, на глубину не менее 50 см.

· Песчаные грунты. Сыпучие в сухом состоянии, легко вымываются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают. Песчаные грунты являются хорошими основаниями для фундамента. Фундамент закладывают на глубину 40-70 см. В зависимости от размеров частиц песчинок подразделяются на подтипы:

o гравелистые пески (0,25-5,0 мм);

o крупные пески (0,25-2 мм);

o пески средней крупности (0,1-1 мм);

o пылеватые и мелкие пески (менее 0,1 мм), близки у глинистым грунтам. Пылеватый песок оставляет на ладони ярко выраженный осадок пыли и глины.

· Глинистые (связные) грунты. Способны сжиматься, размываться, вспучиваться при замерзании, во влажном состоянии обладают пластичностью. Данный тип грунта не слишком хорош для фундамента: фундамент под дом необходимо закладывать на всю глубину промерзания. Виды глинистых грунтов:

o супеси

o суглинки

o глины

Виды глинистых грунтов

Вид грунта Количество глинистых частиц Способ самостоятельного определения Супесь 3-10 % 1. В сухом состоянии комья легко рассыпаются, крошатся. 2. Трудно скатывается или не скатывается в шнур. 3. Скатанный в сыром состоянии в шар, легко рассыпается при давлении. Суглинок 10-30% 1. В сухом состоянии комья при ударе рассыпаются на куски. 2. Может скатываться в шнур диаметром более 1 мм, но длинного шнура не получается, он рвется. 3. Скатанный в сыром состоянии шар при сдавливании образует лепешку с трещинами по краям. Глина более 30% 1. В сухом состоянии комья твердые. Во влажном состоянии глина пластична, липка, мажется. 2. При раскатывании дает прочный длинный шнур диаметром менее 1 мм. 3. Скатанный в сыром состоянии шар при сдавливании образует лепешку не трескаясь по краям.

· Лёсс и лёссовидный грунт. Особый вид грунта, содержит более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц. Лёсс отличается тем, что в случае сильного намокания теряет устойчивость (просаживается). Поэтому перед строительством на подобных грунтах, необходимо их уплотнить и соблюдать меры предосторожности против попадания воды (планировка территории, исключающая замачивание основания осадками благодаря их отводу в ливневую канализацию).

· Чернозем (растительный грунт). Верхний плодородный слой почвы. Имеет неоднородный состав с большой примесью органических веществ, очень сильно и неравномерно сжимается. Данный вид грунта непригоден в качестве основая под фундамент: необходимо докопаться до других более глубоких слоев почвы.

Основные свойства грунтов

· Плотность - отношение массы грунта при естественной влажности к его объему.

· Пористость - объем пор в единице объема грунта. Чем больше пористость, тем более рыхлый грунт.

· Влажность - количество воды, содержащейся в порах. При увеличении влажности глинистых (связных) грунтов снижается сопротивление внешним нагрузкам.

· Пластичность - способность грунта под действием внешних сил деформироваться и после удаления нагрузки сохранять полученную форму. Пластичностью обладают все глинистые (связные) грунты в определенных границах влажности, песок определяется как грунт, не имеющий предела пластичности. Величина, определяющая степень пластичности называется показателем текучести J(L). Показатель текучести - это характеристика влажности глинистого грунта. При J(L) <= 0 - грунт сухой и твердый; при 0 < J(L) < 1.0 - грунт пластичный, а при J(L) >= 1.0 - грунт текучий.

Важнейшими показателями при определении несущей способности грунта являются: показатель пластичности грунта и пористость грунта. Согласно СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений расчетные сопротивления грунтов равны:

Расчетные сопротивления глинистых грунтов

Глинистые грунты Пористость Расчетное сопротивление, кг/см2 Твердый грунт J(L) = 0 Пластичный грунт J(L) = 1 Глина 0.5 6.0 4.0 0.6 5.0 3.0 0.8 3.0 2.0 1.1 2.5 1.0 Суглинок 0.5 3.0 2.5 0.7 2.5 1.8 1.0 2.0 1.0 Супесь 0.5 3.0 3.0 0.7 2.5 2.0

Расчетные сопротивления песчаных грунтов

Пески Расчетное сопротивление, кг/см2 плотные средней плотности Крупные 6.0 5.0 Средней крупности 5.0 4.0 Мелкие Маловлажные 4.0 3.0 Влажные и насыщенные 3.0 2.0 Пылеватые Маловлажные 3.0 2.5 Пылеватые влажные 2.0 1.5 Пылеватые насыщенные 1.5 1.0

Исходя из данных таблиц, можно сделать следующие выводы:

· тем больше несущая способность песка, чем крупнее его фракция

· при увеличении влажности грунты снижают свою несущую способность

· уплотненные грунты выносливее неуплотненных

Уровень грунтовых вод (УГВ) и морозное пучение грунта

На качество и поведение грунта большое влияние оказывает уровень грунтовых (подземных) вод. Грунтовые воды — это подземные воды, находящиеся выше первого водонепроницаемого слоя грунта. Основным источником их образования являются атмосферные осадки. От УГВ по порам и канальцам грунта может пониматься капилярная вода (влага). Чем меньше размер частиц грунта, тем выше может подняться влага. Капиллярная вода из грунта может проникать в кирпичную кладку, выщелачивать растворимые компоненты кладочного раствора, в результате чего нарушается структура фундамента.

Высота подъема капиллярной воды (влаги)

Грунт	Пылеватый песок	Супесь	Суглинок	Глина
Максимальный уровень подъема капиллярной воды, м	0.5 - 1.0	1.0 - 1.5	4.0 - 5.0	до 12.0

Влажный грунт обладает пучинистостью. Пучинистость грунта - это способность грунта деформироваться при промерзании, увеличивая свой объем в результате льдовыделения и миграции влаги. Чем больше грунт содержит воды, тем более проявляютя свойства пучинистости. Наиболее пучинистые грунты расширяются при пучении на величину до 10%. Что при глубине промерзания 120 см означает подъем грунта на 12 см.