Несущая способность глинистого грунта: Несущая способность грунтов, как определить, таблица несущей способности. 🔨 Как избежать ошибок.

Несущая способность грунта таблица. Нагрузка на грунт. Определяем несущую способность разных грунтов.

Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунта определяется на основе ряда характеристик почвы. Для того чтобы получить все необходимые показатели, потребуется выполнить ряд тестов. Они дадут возможность узнать точную несущую способность грунта на конкретном участке. Соответствующие эксперименты проводятся с почвой, полученной непосредственно на запланированном месте строительства.

Что такое несущая способность грунта?

Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).

Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.

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.

Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта

Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.

Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.

Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.

Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).

Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.

• ОВ1 = М/О1
• ОВ2 = М/О2

Осталось только рассчитать пористость Е, которая равна 1 — (ОВ1/ОВ2)

Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью. При желании получить максимально близкие к реальности данные, используйте специальный калькулятор, где есть возможность указывать все влияющие на конечную цифру коэффициенты вот здесь.

silastroy.com

Фундамент и несущая способность грунта

Прибор для определения несущей способности грунта

При выборе типа и параметров  фундамента для строительства дома необходимо знать несущую способность грунта на строительном участке. В первую очередь исследуется тип грунта, затем определяется его несущая способность.

Для чего нужно определять несущую способность

Грунт состоит из твердых частиц и пор, заполненных водой или воздухом. Под действием нагрузки от дома объем грунта меняется за счет изменения объема пор – он уплотняется, а его пористость сокращается. При расчете нагрузок интерес для строителя представляют предельные нагрузки, т.е. нагрузки, увеличение которых приводит к потере устойчивости массива грунта.

Чаще всего нарушенное состояние равновесия приводит к большой осадке грунта  и его выпору из-под фундамента, смещению конструкций. Значительное смещение конструкций губительно для большинства сооружений. Поэтому так важно определить максимально возможную безопасную для грунта нагрузку, которая не нарушит его равновесие. 

Как определять несущую способность грунта

Осадки фундаментов принято рассчитывать по линейной зависимости между напряжениями и деформациями. В соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01-83* (п. 2.41.) среднее значения давления под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания. В соответствии с п. 2.42. и Приложения 3 СНиП 2.02.01-83*  расчетные сопротивления грунтов основания (R0) определяется по таблице:

* — коэффициент пористости показывает отношение объема пор к объему твердых частиц. Чем выше значение показателя, тем более рыхлый грунт. Оценить данный показатель самостоятельно можно только с некоторой долей допущения. При этом можно исходить из следующего:  грунт при увлажнении проседает и уплотняется. Так, пучинистый грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется по максимуму. С течением времени его состояние не меняется. При этом грунт, подверженный промерзанию, насыщается влагой и промерзая увеличивается в объеме за счет превращения в лед влаги, находящейся в порах (пучение). Замерзая, вода расширяется сама, и расширяет при этом поры: грунт становится пористым. 

Как зависит несущая способность грунта от глубины заложения фундамента

ВАЖНО:  значения R0, приведенные в таблице, определены для фундаментов шириной 1 м и глубиной заложения 2м.  При изменении ширины и глубины заложения фундамента, расчетное сопротивление  (R) вычисляется по формулам:

• при глубине заложения менее 2 м:

             R = R0 * [1 + k1*(b – 100)/100] * (d +200)/2*200

•  при глубине заложения более 2 м:

              R = R0 * [1 + k1 *(b — 100)/100] + k2*g*(d — 200), где

Коэффициент k1 равен:  0,125 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов, кроме пылеватых песков; 0,05 – из пылеватых песков, супесей, суглинков и глин;

Коэффициент k2 равен:  0,25 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов; 0,2 – из супесей и суглинков; 0,15 – из глин;

g- удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кг/см3;

b- ширина фундамента, см. Если подошва фундамента имеет круглое сечение или сечение правильного многоугольника площадью А, то ширина фундамента определяется по формуле  b=квадратный корень из А;

d– глубина заложения фундамента, см.

Как влияет сейсмичность на несущую способность грунта

При необходимости учета вибрационных нагрузок для постройки сейсмостойкого фундамента необходимо принимать во внимание, что при одновременном действии на грунт нагрузок от дома и вибраций происходит снижение прочности грунта, он приобретает свойства псевдожиткого состояния. Поэтому для учета возможного воздействия сейсмических нагрузок значение расчетного сопротивления делится на 1,5.

Подбор типа и параметров фундамента с учетом несущей способности грунта основания позволит избежать деформаций и смещений дома.

podomostroim.ru

Несущая способность грунтов таблица — Фундамент своими руками

Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунта определяется на основе ряда характеристик почвы. Для того чтобы получить все необходимые показатели, потребуется выполнить ряд тестов. Они дадут возможность узнать точную несущую способность грунта на конкретном участке. Соответствующие эксперименты проводятся с почвой, полученной непосредственно на запланированном месте строительства.

Что такое несущая способность грунта?

Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).

Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.

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.

Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта

Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.

Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.

Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.

Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).

Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.

Осталось только рассчитать пористость Е, которая равна 1 — (ОВ1/ОВ2)

Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью.

Таблица несущей способности грунтов

Источник: silastroy.com

Таблица несущей способности различных грунтов

Прежде чем начинать строить дом, необходимо знать площадь опоры под него. Площадь опоры фундамента на грунт может быть различной. Практически это зависит от характеристик грунта. При уменьшении несущей способности почвы увеличивается площадь опоры фундамента. Способность различных видов грунта выдерживать нагрузку зависит от влажности, плотности и вида почвы на участке. Она оценивается в кг/см2.

Влажность грунта зависит от того, как расположены грунтовые воды.

Если влажность становится больше, то несущая способность почвы становится меньше. Определить влажность можно самостоятельно. Лопатой или буром выкапывается скважина или яма. Если через какой то период времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой.

Ниже приводится таблица плотности и несущей способности разных грунтов.

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущую способность принимают 2 кг/см2.

Таблица несущей способности различных грунтов

Источник: moi-fundament.ru

postroifundament.ru

как рассчитать, чтобы не прогадать

Мало построить дом – нужно построить его так, чтобы с годами в стенах не появились трещины, а само жилище не стало «проседать» и разрушаться. На практике такое случается нередко, а все – из-за ошибок, допущенных при закладке фундамента. В том числе, при оценке такого важного показателя как несущая способность грунта, находящегося под будущим домом. Чтобы верно его рассчитать, необходимо учесть несколько основополагающих факторов, а именно: тип, плотность и увлажненность грунта.

Говорим на языке специалистов

Разрушение дома из-за иного грунта

Твердые составляющие и капилляры, заполненные воздухом и влагой, – вот, то такое грунт. Он не имеет постоянной величины и под воздействием веса фундамента, здания, его «начинки», а также снежного покрова меняет объем, что ведет к смещению конструкций.

Когда столбик термометра за окном опускается ниже нулевой отметки, грунт может пучиниться и подниматься. Это связано с тем, что влага при минусовых температурах превращается в лед, что приводит к разрушению фундамента.

Выяснив несущую способность, можно определить, какую нагрузку способен выдержать грунт без негативных последствий для находящихся на нем построек. Основная единицы измерения – т/м2 или кг/см2. При расчетах действует принцип обратной пропорции: чем хуже он выдерживает нагрузку, тем масштабней должна быть площадь будущего фундамента. Главное же правило гласит, что среднее значения давления под подошвой не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания.

Разновидности грунтов

Существует две основных группы, которые, в свою очередь, также делятся на несколько разновидностей.

Песчаные (осадка происходит быстро):

• гравелистые и крупные — имеют высокую несущую способность, не теряют своих свойств даже при достаточно сильном увлажнении;
• средней крупности — при обилии влаги несущая способность значительно снижается;
• мелкие и пылеватые — характеризуются низкой несущей способностью.

Работа на глинистой почве

Глинистые (осадка происходит медленно):

• глины – с одной стороны, они «вязкие» по консистенции, поэтому рекомендованные для строительства; с другой — могут содержать высокое количество влаги, а значит, подвержены морозному пучению;
• суглинки – подвержены пучению в средней степени;
• супеси – менее всего подвержены пучению.

Скальные (можно не бояться осадки). На самом деле это не совсем грунт, а сплошная горная порода. Он обладает огромным количеством преимуществ, в том числе: не пропускает воду, не сжимается, не пучинится при морозе и не накапливает влагу.

Крупнообломочные, или конгломераты (риск осадки фундамента сводится к нулю). Он состоит из различных «ингредиентов»: камней, щебенки, гравия и т.д. Если он имеет включения песка, то будет подвержен вспучиванию; если содержит в своем составе глину – грунт будет непучинистым.

И, наконец, торфяные. Они рыхлые, сжимаются неравномерно, а потому абсолютно не подходят для строительства. Такой грунт необходимо либо снять, либо максимально обжать и уплотнить.

Как определить тип грунта?

Большинство строителей-«любителей» определяют тип грунта на глаз и на ощупь. Для этого на участке пробуривается скважина глубиной до двух метров в среднем. Дальнейшая логика понятна:

Разновидности грунтов

1. «песчанка» в основном состоит из частиц различных фракций. Если намочить крупнозернистый песок, то даже в таком состоянии из него будет сложно что-либо слепить.
2. супесь: в сухом состоянии ее удастся скатать в комочек, однако он быстро рассыпается.
3. суглинок более пластичный, но если сдавить комок, то можно получить потрескавшуюся лепешку;
4. шарик, полученный из глины, при раздавливании также превращается в лепешку, но без трещин по краям.

Скальные и крупнообломочные типы грунтов определить еще легче благодаря их специфической структуре.

Однако надежней всего воспользоваться услугами профессионалов – геологов, которые с максимальной точностью определят, к какой категории можно отнести грунт, находящийся на том или ином участке.

В центре внимания – сейсмичность

Прочность грунта снижается там, где существует вероятность подземных вибраций. В подобных случаях он приобретает пагубные свойства псевдожидкого состояния, и также неспособен выдержать большие нагрузки. Поэтому, если стройка ведется там, где нередко случаются землетрясения, при расчетах необходимо учитывать еще один показатель – сейсмичность. Он определяется следующим образом: расчетное сопротивление делится на 1,5.

Все дело в водах

Еще один важнейший показатель, характеризующий способность грунта выдерживать большие нагрузки, — уровень залегания подземных вод, или УГВ. Данный показатель свидетельствует, на какой глубине ниже уровня земли находится первый водоносный слой. Чем он выше – тем хуже показатели несущей способности грунта. Кроме того, высокий УГВ – это стопроцентная гарантия того, что без регулярного дренажа и качественной гидроизоляции цокольные этажи и подвалы дома периодически будут затапливаться.

Определить УГВ можно с помощью инженерных изысканий, либо самостоятельно. Первый признак – пышная растительность на участке строительства. Но более надежный способ – пробурить скважину глубиной 2-2,5 метра и в течение суток наблюдать за ее состоянием. Уровень воды, скопившейся за это время, и станет показателем УГВ, который следует брать в расчет при проектировке фундамента.

Закрепляющий эффект

«Слабый» грунт – не приговор, а руководство к решительным действиям. Его можно закрепить с помощью ряда мероприятий. Но для начала необходимо подготовить основания под будущий фундамент. Существует несколько способов добиться желаемого эффекта:

1. Осушение – для этого необходимо организовать на участке осушительные и дренажные канавы.
2. Грунтовая подушка – слабая «основа» под дом меняется на слой из строительных отходов, крупных камней, гравия и т.д.
3. Уплотнение – осуществляется с помощью виброплит или катков (кулачковых, пневмоколесных, решетчатых и с гладкими вальцами).
4. Закрепление – практикуется лишь крупными строительными организациями, оснащенных соответствующим оборудованием и использующих определенные вяжущие материалы. В арсенал методов по закреплению входят: силикатизация, смолизация и битуминизация.

Основные ошибки, которые нельзя допускать

ФУНДАМЕНТально о грунте

При строительстве важна каждая деталь, и данные о несущей способности грунта – основополагающие величины, которые следует рассматривать при закладке фундамента. Состояние грунта характеризуется его:

• плотностью и пористостью
• сезонной влажностью;
• уровнем подземных вод.

Максимально плотный и утрамбованный грунт, с низким уровнем влажности способен выдержать самые высокие нагрузки. Таким образом, наилучшей несущей способностью обладают скальные породы и конгломераты; чуть хуже «ведут» себя гравелистые и крупные песчаные, а также глинистые грунты (при низком уровне залегания подземных вод). Зато от строительства на черноземах и торфах лучше отказаться.

Определить тип грунта и уровень залегания вод, влияющих на его состояние, можно своими силами. Но целесообразней обратиться к специалистам, которые проведут инженерно-геологические изыскания и дадут точную оценку.

При строительстве необходимо также учитывать уровень сейсмичности на данном участке.

Если в силу своей специфики грунт не в состоянии выдерживать большие нагрузки, его можно закрепить. Для этого существует несколько способов, актуальных как в случае частного строительства малоэтажного жилья, так и при возведении многоэтажек.

nafundamente.ru

Таблица несущей способности различных грунтов

Прежде чем начинать строить дом, необходимо знать площадь опоры под него. Площадь опоры фундамента на грунт может быть различной. Практически это зависит от характеристик грунта. При уменьшении несущей способности почвы увеличивается площадь опоры фундамента. Способность различных видов грунта выдерживать нагрузку зависит от влажности, плотности и вида почвы на участке. Она оценивается в кг/см2.

Влажность грунта зависит от того, как расположены грунтовые воды.

Если влажность становится больше, то несущая способность почвы становится меньше. Определить влажность можно самостоятельно. Лопатой или буром выкапывается скважина или яма. Если через какой то период времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой.

Ниже приводится таблица плотности и несущей способности разных грунтов.

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущую способность принимают 2 кг/см2.

Полезные статьи

moi-fundament.ru

Нагрузка на грунт. Определяем несущую способность разных грунтов.

Карта сайта

Показатель несущей способности видов грунта показывает собой характеристику, для правильного выполнения строительства. Она характеризует собой нагрузку, которую может выдержать грунт на единицу площади. Она измеряется в т/м² или кг/см².

В таблице показаны показатели несущей способности, кг/см².

* Таблица адаптирована с упрощением из СНиП 2.02.01-83. Приложение №3.

При увеличении влажности почвы, несущая способность грунта уменьшается в значительной степени. Наиболее устойчивые к влажности в этом отношении являются пески, однако стоит учитывать, что это выполняется только на крупных и среднекрупных песках.

Максимальная нагрузка на грунт может определяться не только геологами, но и вами самостоятельно. При самостоятельном исследовании есть возможность определить виды грунта и самостоятельно. Для этого можно воспользоваться буром или лопатой и выкопать яму в глубину порядка двух метров, что будет соответствовать условиях Подмосковья ниже глубины промерзания и этого достаточно.

Если выполнять эти работы летом, то сразу можно определить есть вода или нет на этом уровне, это весьма важно.

Рассматривая грунт можно визуально определить наличие песка, глины и их примесей. От этого зависит несущая способность, поэтому этот момент очень важен.

Почвы как супеси имеют в своем составе немного больше глины, однако ее количество не превышает 10 процентов от объема. При высыхании она крошится, однако обладает достаточной вязкостью, чтобы из нее можно было слепить шарик.

Суглинки имеют больший процент, который составляет примерно 10-30 процентов от объема. Вследствие чего этот грунт более пластичен, слепленный из такого состава шарик обладает пластичностью, но все же трескается по краям, если его сплющить.

Глина самая пластичная, слепленный из нее шар и раздавленный, не трескается по краям.

Плотность грунта постоянно меняется и не постоянен в зависимости от глубины залегания.

Глубоко залегаемый слой считается довольно плотным и нагрузка на грунт, которую он может выдержать довольно высока, это связано с тем, что поверхностные слои (плодородный слой и т.д.) давят с довольно существенной силой вниз.

Если извлечь грунт при бурении, то на поверхности плотность его теряется и он становиться рыхлым, поэтому плотность необходимо замерять непосредственно на той глубине, на которой планируется возводить фундамент. Можно взять, расчет небольшие допущения и рассчитывая, несущую способность, принять, что на глубине 0,8 и ниже плотный грунт, на результате расчета это принципиально не отразится.

Хочется заметить, что те, кто не проводят анализ грунта, хотя бы на глаз, весьма рискуют, это приводит к существенным ошибкам в строительстве, которые могут открыться только в период эксплуатации здания.

Для дачного строительства в расчетах можно применить более приблизительные, данные. Как правило, несущую нагрузку на грунт считают равной 2 кг/см².

Вернуться на Главную страницу.

www.apostroy.ru

Расчет несущей способности грунта

Несущая способность грунта – это необходимая характеристика, необходимая при строительстве дома, которая показывает, какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Так же она определяет опорную площадь фундамента дома, чем хуже способность грунта, тем больше должна быть площадь фундамента.

Несущая способность грунта зависит от следующих факторов:

• Типа грунта.
• От степени уплотненности и насыщенности грунта влагой.

Несущие способности различных грунтов

Увеличение влажности грунта обязательно снижает в несколько раз его несущую способность. Пески средней крупности и крупные пески не меняют своих свойств, при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, как правило, зависит от наличия грунтовых вод на участке.

Узнать несущую способность грунта можно при помощи специалистов, или самостоятельно. Для этого необходимо земляным буром пробурить скважину в земле глубиной 2 метра. Это позволит определить тип грунта и его увлажненность.

Песок от глины отличить легко, в песке ясно видны отдельные песчинки. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5 мм, средний – до 2 мм. Супесь содержит до 10% глинистых частиц. Суглинок содержит глинистых частиц до 30%. Глина – самый пластичный грунт, его легко можно скатать в шарик, а при его сжатии по краям не появятся трещины.

Влажность грунта можно определить визуально, если в вырытой яме сухо – грунт сухой, если же в яме через некоторое время скапливается вода – грунт насыщен влагой.

Во время строительных работ далеко не всегда исследуется несущая способность грунта, обычно используют приблизительные расчеты 2 кг/см².

Необходимо рассчитывать несущую способность грунта при следующих видах строительных работ:

• Реконструкция, так как при возведении надстроек или пристроек возможно увеличение нагрузки на существующий фундамент.
• Перепланировка, так как меняется нагрузка на фундамент за счет перегородок и стяжек.
• Капитальный ремонт, при замене перекрытий или установке дополнительного оборудования увеличивается нагрузка на фундамент.
• При проседании грунта.
• При появлении трещин в фундаменте.

Расчет несущей способности грунта необходимо проводить совместно с анализом грунта.

nenovost.com

как рассчитать, чтобы не прогадать

Мало построить дом – нужно построить его так, чтобы с годами в стенах не появились трещины, а само жилище не стало «проседать» и разрушаться. На практике такое случается нередко, а все – из-за ошибок, допущенных при закладке фундамента. В том числе, при оценке такого важного показателя как несущая способность грунта, находящегося под будущим домом. Чтобы верно его рассчитать, необходимо учесть несколько основополагающих факторов, а именно: тип, плотность и увлажненность грунта.

Говорим на языке специалистов

Разрушение дома из-за иного грунта

Твердые составляющие и капилляры, заполненные воздухом и влагой, – вот, то такое грунт. Он не имеет постоянной величины и под воздействием веса фундамента, здания, его «начинки», а также снежного покрова меняет объем, что ведет к смещению конструкций.

Когда столбик термометра за окном опускается ниже нулевой отметки, грунт может пучиниться и подниматься. Это связано с тем, что влага при минусовых температурах превращается в лед, что приводит к разрушению фундамента.

Выяснив несущую способность, можно определить, какую нагрузку способен выдержать грунт без негативных последствий для находящихся на нем построек. Основная единицы измерения – т/м2 или кг/см2. При расчетах действует принцип обратной пропорции: чем хуже он выдерживает нагрузку, тем масштабней должна быть площадь будущего фундамента. Главное же правило гласит, что среднее значения давления под подошвой не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания.

Разновидности грунтов

Существует две основных группы, которые, в свою очередь, также делятся на несколько разновидностей.

Песчаные (осадка происходит быстро):

• гравелистые и крупные – имеют высокую несущую способность, не теряют своих свойств даже при достаточно сильном увлажнении;
• средней крупности – при обилии влаги несущая способность значительно снижается;
• мелкие и пылеватые – характеризуются низкой несущей способностью.

Работа на глинистой почве

Глинистые (осадка происходит медленно):

• глины – с одной стороны, они «вязкие» по консистенции, поэтому рекомендованные для строительства; с другой – могут содержать высокое количество влаги, а значит, подвержены морозному пучению;
• суглинки – подвержены пучению в средней степени;
• супеси – менее всего подвержены пучению.

Скальные (можно не бояться осадки). На самом деле это не совсем грунт, а сплошная горная порода. Он обладает огромным количеством преимуществ, в том числе: не пропускает воду, не сжимается, не пучинится при морозе и не накапливает влагу.

Крупнообломочные, или конгломераты (риск осадки фундамента сводится к нулю). Он состоит из различных «ингредиентов»: камней, щебенки, гравия и т.д. Если он имеет включения песка, то будет подвержен вспучиванию; если содержит в своем составе глину – грунт будет непучинистым.

И, наконец, торфяные. Они рыхлые, сжимаются неравномерно, а потому абсолютно не подходят для строительства. Такой грунт необходимо либо снять, либо максимально обжать и уплотнить.

Как определить тип грунта?

Большинство строителей-«любителей» определяют тип грунта на глаз и на ощупь. Для этого на участке пробуривается скважина глубиной до двух метров в среднем. Дальнейшая логика понятна:

Разновидности грунтов

1. «песчанка» в основном состоит из частиц различных фракций. Если намочить крупнозернистый песок, то даже в таком состоянии из него будет сложно что-либо слепить.
2. супесь: в сухом состоянии ее удастся скатать в комочек, однако он быстро рассыпается.
3. суглинок более пластичный, но если сдавить комок, то можно получить потрескавшуюся лепешку;
4. шарик, полученный из глины, при раздавливании также превращается в лепешку, но без трещин по краям.

Скальные и крупнообломочные типы грунтов определить еще легче благодаря их специфической структуре.

Однако надежней всего воспользоваться услугами профессионалов – геологов, которые с максимальной точностью определят, к какой категории можно отнести грунт, находящийся на том или ином участке.

В центре внимания – сейсмичность

Прочность грунта снижается там, где существует вероятность подземных вибраций. В подобных случаях он приобретает пагубные свойства псевдожидкого состояния, и также неспособен выдержать большие нагрузки. Поэтому, если стройка ведется там, где нередко случаются землетрясения, при расчетах необходимо учитывать еще один показатель – сейсмичность. Он определяется следующим образом: расчетное сопротивление делится на 1,5.

Все дело в водах

Еще один важнейший показатель, характеризующий способность грунта выдерживать большие нагрузки, – уровень залегания подземных вод, или УГВ. Данный показатель свидетельствует, на какой глубине ниже уровня земли находится первый водоносный слой. Чем он выше – тем хуже показатели несущей способности грунта. Кроме того, высокий УГВ – это стопроцентная гарантия того, что без регулярного дренажа и качественной гидроизоляции цокольные этажи и подвалы дома периодически будут затапливаться.

Определить УГВ можно с помощью инженерных изысканий, либо самостоятельно. Первый признак – пышная растительность на участке строительства. Но более надежный способ – пробурить скважину глубиной 2-2,5 метра и в течение суток наблюдать за ее состоянием. Уровень воды, скопившейся за это время, и станет показателем УГВ, который следует брать в расчет при проектировке фундамента.

Закрепляющий эффект

«Слабый» грунт – не приговор, а руководство к решительным действиям. Его можно закрепить с помощью ряда мероприятий. Но для начала необходимо подготовить основания под будущий фундамент. Существует несколько способов добиться желаемого эффекта:

1. Осушение – для этого необходимо организовать на участке осушительные и дренажные канавы.
2. Грунтовая подушка – слабая «основа» под дом меняется на слой из строительных отходов, крупных камней, гравия и т.д.
3. Уплотнение – осуществляется с помощью виброплит или катков (кулачковых, пневмоколесных, решетчатых и с гладкими вальцами).
4. Закрепление – практикуется лишь крупными строительными организациями, оснащенных соответствующим оборудованием и использующих определенные вяжущие материалы. В арсенал методов по закреплению входят: силикатизация, смолизация и битуминизация.

Основные ошибки, которые нельзя допускать

• Нередко люди отказываются от проведения испытаний, позволяющих определить состояние грунта. При этом они изначально проектируют фундамент, рассчитанный на наихудшую несущую способность. А зря, это может существенно удорожить строительство, – особенно, если речь идет о двух- или трехэтажных домах из бетона и кирпича.

  Результат допущенной ошибки

• В некоторых случаях оценка производится на недостаточной глубине – до полутора метра. Но следует помнить, что максимально точную информацию можно получить лишь с глубины от двух метров.
• Очень часто низкую несущую способность стараются нивелировать с помощью фундамента с очень большой площадью. Но этого недостаточно: следует также отказаться от строительства дома с большим количеством этажей, массивной основой и тяжелыми материалами.

ФУНДАМЕНТально о грунте

При строительстве важна каждая деталь, и данные о несущей способности грунта – основополагающие величины, которые следует рассматривать при закладке фундамента. Состояние грунта характеризуется его:

• плотностью и пористостью
• сезонной влажностью;
• уровнем подземных вод.

Максимально плотный и утрамбованный грунт, с низким уровнем влажности способен выдержать самые высокие нагрузки. Таким образом, наилучшей несущей способностью обладают скальные породы и конгломераты; чуть хуже «ведут» себя гравелистые и крупные песчаные, а также глинистые грунты (при низком уровне залегания подземных вод). Зато от строительства на черноземах и торфах лучше отказаться.

Определить тип грунта и уровень залегания вод, влияющих на его состояние, можно своими силами. Но целесообразней обратиться к специалистам, которые проведут инженерно-геологические изыскания и дадут точную оценку.

При строительстве необходимо также учитывать уровень сейсмичности на данном участке.

Если в силу своей специфики грунт не в состоянии выдерживать большие нагрузки, его можно закрепить. Для этого существует несколько способов, актуальных как в случае частного строительства малоэтажного жилья, так и при возведении многоэтажек.

Фундамент и несущая способность грунта

Прибор для определения несущей способности грунта

При выборе типа и параметров  фундамента для строительства дома необходимо знать несущую способность грунта на строительном участке. В первую очередь исследуется тип грунта, затем определяется его несущая способность.

Грунт состоит из твердых частиц и пор, заполненных водой или воздухом. Под действием нагрузки от дома объем грунта меняется за счет изменения объема пор – он уплотняется, а его пористость сокращается. При расчете нагрузок интерес для строителя представляют предельные нагрузки, т.е. нагрузки, увеличение которых приводит к потере устойчивости массива грунта.

Чаще всего нарушенное состояние равновесия приводит к большой осадке грунта  и его выпору из-под фундамента, смещению конструкций. Значительное смещение конструкций губительно для большинства сооружений. Поэтому так важно определить максимально возможную безопасную для грунта нагрузку, которая не нарушит его равновесие.
 

Осадки фундаментов принято рассчитывать по линейной зависимости между напряжениями и деформациями. В соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01-83* (п. 2.41.) среднее значения давления под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания. В соответствии с п. 2.42. и Приложения 3 СНиП 2.02.01-83*  расчетные сопротивления грунтов основания (R₀) определяется по таблице:

* — коэффициент пористости показывает отношение объема пор к объему твердых частиц. Чем выше значение показателя, тем более рыхлый грунт. Оценить данный показатель самостоятельно можно только с некоторой долей допущения. При этом можно исходить из следующего:  грунт при увлажнении проседает и уплотняется. Так, пучинистый грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется по максимуму. С течением времени его состояние не меняется. При этом грунт, подверженный промерзанию, насыщается влагой и промерзая увеличивается в объеме за счет превращения в лед влаги, находящейся в порах (пучение). Замерзая, вода расширяется сама, и расширяет при этом поры: грунт становится пористым. 

ВАЖНО:  значения R₀, приведенные в таблице, определены для фундаментов шириной 1 м и глубиной заложения 2м.  При изменении ширины и глубины заложения фундамента, расчетное сопротивление  (R) вычисляется по формулам:

• при глубине заложения менее 2 м:

             R = R₀ * [1 + k₁*(b – 100)/100] * (d +200)/2*200

•  при глубине заложения более 2 м:

              R = R₀ * [1 + k₁ *(b — 100)/100] + k₂*g*(d — 200), где

Коэффициент k₁ равен:  0,125 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов, кроме пылеватых песков; 0,05 – из пылеватых песков, супесей, суглинков и глин;

Коэффициент k₂ равен:  0,25 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов; 0,2 – из супесей и суглинков; 0,15 – из глин;

g— удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кг/см³;

b— ширина фундамента, см. Если подошва фундамента имеет круглое сечение или сечение правильного многоугольника площадью А, то ширина фундамента определяется по формуле  b=квадратный корень из А;

d– глубина заложения фундамента, см.

При необходимости учета вибрационных нагрузок для постройки сейсмостойкого фундамента необходимо принимать во внимание, что при одновременном действии на грунт нагрузок от дома и вибраций происходит снижение прочности грунта, он приобретает свойства псевдожиткого состояния. Поэтому для учета возможного воздействия сейсмических нагрузок значение расчетного сопротивления делится на 1,5.

Подбор типа и параметров фундамента с учетом несущей способности грунта основания позволит избежать деформаций и смещений дома.

отличия, типы, описание и фото

Несущая способность грунта имеет большое значение при строительстве дома. От нее напрямую зависит величина фундамента, количество и качество материалов. Чем хуже его несущая способность — тем большую площадь занимает фундамент. Перенасыщенность влагой значительно снижает несущую способность грунта. Исключением являются пески с крупными и средними частицами, при увлажнении они не меняют своих свойств.

Типы грунта

Грунты отличаются по своей структуре и составу. В целом, они подразделяются на 2 класса, имеющих множество подвидов.

Классы:

• Скальные — с жесткой структурой. Это граниты, диориты, кварциты, песчаники. Отличаются водоустойчивостью, значительной прочностью, не промерзают. Являются наиболее прочными основаниями.
• Нескальные — не имеющие жесткой структурной связки. В основном, это осадочные породы. По величине частиц делятся на крупнообломочные, песчаные, биогенные, пылевато-глинистые и почвы.

Подвиды:

1. Крупнообломочные — обломки скальных пород. К ним относятся гравий, щебень, галька. Хорошее основание, если внизу находится плотный слой.
2. Песчаные — крупность частиц 0,1−2 мм, не пластичный. Чем крупнее песчинки, тем большую нагрузку может выдержать. Не сильно промерзает.
3. Пылевато-глинистые — в составе пылеватые и глинистые частицы. Дают сильную просадку.
4. Глинистые — связные грунты. Поры заполнены водой, поэтому при промерзании происходит пучение. На его несущую способность влияет влажность, от которой зависит его консистенция.
5. Лессовые и лессовидные — глинистые с большим количеством пылеватых частиц. Дают сильную просадку и как основание под строительство не подходят.
6. Плывуны — при вскрытии двигаются, вязко-текущие. Состоят из пылеватых песков с глинистыми примесями, насыщенные водой. Непригодны для основания.
7. Биогенные — в составе имеется значительное количество органических веществ. Это торфы, сапропели — пресноводные илы.
8. Почва — плодородная земля. Ни почва, ни биогенный грунт служить основанием не могут.
9. Насыпной — искусственно образованный при засыпке прудов и т. д. Имеют неоднозначные свойства и зависят от многочисленных факторов таких, как однородность, степень плотности. Может использоваться как основание для здания, но обязательно рассматривается каждый случай индивидуально.
10. Намывные — образуются после очистки озер и рек. Являются хорошим основанием для строительства.

При необходимости слабый грунт можно уплотнить с помощью трамбования или поверхностной вибрацией — этот метод более эффективный и быстрый.

Пучинистые и непучинистые виды

В результате промерзания, грунт значительно увеличивается в объеме, происходит пучинистость. В результате получается «выталкивание» постройки; весной, наоборот, он оттаивая дает сильную и неравномерную осадку. Пучинистыми видами являются глина, суглинок, супеси, почва. Не пучинистые — скальные, галька, песок с крупными и средними частицами, без примесей.

Особенности и свойства грунтов

• глина — в сухом виде твердая, во влажном пластичная, вязкая. При растирании между пальцами песок не чувствуется. При легком надавливании на комок, остается лепешка без трещин по краям. Легко самостоятельно проверить влажность и пластичность глины. Если глина обладает высокой пластичностью и влажностью, лопата войдет легко. Если нет, то считается сухой;
• суглинок — в сухом состоянии куски при ударе рассыпаются, во влажном имеют слабую пластичность. Содержит 10−30% глинистых частиц. Более пластичный чем супесь. Сформированный шарик при надавливании превратится в лепешку с трещинами по краям;
• супесь — в сухом виде легко рассыпается, непластичный, в составе преобладают песчаные частицы. Содержит не больше 10% глины;
• песок (пылеватый) — внешне напоминает пыль или муку;
• песок (мелкий) — частицы слабо различимые глазом;
• песок (средний) — гранулы имеют величину размером с просо, до 2 мм;
• песок (крупный) — в составе преобладают гранулы величиной с гречневую крупу, размер частиц 0,25−5 мм;
• гравий — большая половина массы зерна размером от горошины до небольшого ореха;
• галька (щебень) — больше половины массы зерна размером больше ореха;
• песчаные, гравийные и галечные грунты имеют несвязную структуру, хорошим основанием под постройку могут служить сухие, без примесей крупнозернистые пески;
• ненадежны мелкозернистые пески с примесями;
• не рекомендуется строить сооружение на насыпных грунтах;

Плотность грунта имеет большое значение при расчете несущей способности. Чем глубже он находится, тем более высокая плотность, выше несущая способность и низкая усадка.

Находящийся глубоко под землей, он подвергается постоянному давлению вышележащих слоев. Поэтому плотность его всегда будет высокой. Если рассчитывать несущую способность грунта самостоятельно, то можно с уверенностью считать, что на глубине 0,8 — 1 м он плотный.

Для более простого расчета его несущая способность равняется 2 кг/см2. Также можно измерять в т/м2.

Несущая способность грунта

Для чего нужно знать несущую способность грунта? По своей структуре он напоминает губку — состоит из пор, заполненных воздухом или водой и твердых частиц. Нагрузки меняют объем пор, что, в свою очередь, меняет объем грунта. С увеличением плотности уменьшается пористость. Все это приводит к нарушению равновесия, что, в свою очередь, является причиной сильной просадки. Он начинает выпирать из-под фундамента, смещая всю конструкцию. Сильное смещение опасно для здания. Поэтому необходимо знать его несущую способность, чтобы правильно вычислить максимально допустимую нагрузку.

Несущая способность грунта зависит от трёх факторов:

• тип;
• степень уплотненности;
• насыщенность влагой;

Метод определения несущей способности

1. Для того чтобы узнать несущую способность грунта самостоятельно, необходимо обычным земляным буром сделать скважину, глубиной не меньше 2-х метров. Можно воспользоваться и обычной садовой лопатой. Во время этих работ, сразу можно определиться с типом грунта. Если через несколько дней на дне ямы не появится вода, то его можно считать сухим.
2. Еще один простой способ определить несущую способность грунта. На поверхность земли надо наступить и всю тяжесть тела перенести на каблук. Если каблук входит в землю не полностью, только наполовину, то на участке можно проводить строительные работы. Если каблук легко проваливается, то грунт слабый.

Определение уровня грунтовых вод

• в нескольких местах участка проделывают шурфы, глубиной 2−2,5 м;
• через какое-то время в шурфах должна появиться вода, если этого не произошло, необходимо увеличить глубину на 30−40 см больше глубины промерзания грунта;
• затем определяется глубина грунтовых вод с помощью рейки, которую опускают в шурф;
• расстояние определяется от верхнего участка земли до уровня воды в шурфе;
• в разных участках уровень грунтовых вод может значительно отличаться, поэтому нужно ориентироваться на самый высокий уровень;
• при высоком уровне грунтовых вод проводится дренаж.

Вся информация, полученная при исследовании несущей способности грунта, влияет на проектные работы, подбор необходимых материалов. Это позволит определиться с габаритами фундамента и нагрузкой на грунт, максимально безопасной для здания и последующих эксплуатационных характеристик.

Как Определить Несущую Способность Грунта

Несущая способность грунта — важнейшая характеристика участка будущего строительства. Она отображает возможность выдержать вес здания, который передается через фундамент. Чем ниже данный показатель, тем хуже выносится нагрузка. Следовательно — тем большей должна быть фундаментная подушка строения.

Определение свойств почвы проводится путем анализа образцов, отобранных на строительной площадке. Ошибки в расчетах становятся причиной проседания здания и появления трещин. Но есть один эффективный и проверенный годами метод — профессиональные исследования с использованием современного оборудования. Работы выполняются согласно нормативам государственных строительных норм, а значит — полученные результаты отображают объективную картину. В этой статье рассмотрим факторы, влияющие на данный параметр, и нюансы его определения.

На эту характеристику влияет нескольких важных показателей:

• тип грунта;
• пористость и плотность;
• влажность в течение года;
• расположение подземных вод.

Структурно все породы, помимо скальных, представляют собой отдельные твердые частицы с порами между ними. Значительные внешние нагрузки приводят к уменьшению объема земли и ее усадке. Поэтому, чем меньше размер пор и плотнее материал, тем выше его несущие характеристики. Плотные слои практически не подвергаются усадке и легко выдерживают даже тяжеловесные высотные здания. Если подобное строение планируется возвести на «слабом» участке, необходимо предусмотреть большую глубину свай. Поскольку по мере заглубления плотность породы растет за счет давления вышерасположенных слоев. И основание такой сваи получит достаточно надежный упор.

Однако, как показывает практика, наибольшее влияние на состояние грунта оказывают подземные воды. Ведь свойства сухой и пропитанной влагой почвы могут значительно отличаться. Исключением является лишь песок, состоящий из средних и крупных фракций. Таким образом, перед началом проектирования нужно провести исследование территории. Для этого по краям и в центре участка бурятся скважины глубиной 2,5 метра. Спустя несколько часов в них появляется вода, после чего деревянной рейкой замеряется расстояние до ее верхнего уровня. Если оно превышает глубину промерзания почвы данной местности, можно не опасаться таких явлений, как пучение грунта. Если же подземные воды расположены близко к поверхности, необходимо предусмотреть достаточное заглубление фундамента. Это могут быть железобетонные сваи или же ленточный фундамент глубокого заложения.

Стоит учесть, что в разных точках площадки положение подземных вод может значительно меняться. Поэтому все последующие расчеты проводятся для самого невыгодного варианта — максимального УГВ (уровень грунтовых вод).

Какие бывают типы грунтов?

Они делятся на основные группы: скальные и нескальные. Благодаря жесткой структуре скальные слои отличаются высокой плотностью. Они не промерзают и не размываются. Вторая же группа не имеет жесткой структуры и подразделяется на несколько видов:

• Глинистые. Цвет варьируется от желтоватого до коричневого. На 30% и более состоят из мелких глинистых частиц. Несущая способность глины при условии утрамбованости и глубоких подземных вод — хорошая. Относятся к пучинистым, т. е. в холодное время года способны увеличиваться в объеме.
• Суглинки. Смесь песка и глины, которая занимает от 10% до 30%. При однородности земли и низком уровне залегания грунтовых вод отличаются высокой надежностью. Промерзают меньше глинистых почв.
• Супеси. Песчаная основа с включением от 5% до 10% глины. Характеризуются высокой пористостью и предрасположенностью к плывучести.
• Песчаные. Состоят из зерен песка разной крупности — средней с фракциями до 2,5 мм и крупной с частичками диаметром до 5 мм. Хорошо пропускают воду благодаря чему практически не подвержены пучению. Характеризуются быстрой усадкой и дальнейшим стабильным состоянием с хорошими несущими свойствами. Для участка под строительство предпочтительнее крупнозернистые пески.
• Торфяные. Неустойчивая почва, сильно впитывает влагу и вспучивается при морозах. Отличается значительной и длительной усадкой, а также сильными сдвигами по горизонтали. Чаще всего требует глубоких свай до уровня устойчивых слоев.
• Гравийные. Наблюдаются твердые вкрапления в виде гравия размером с небольшой грецкий орех.
• Гальковые (щебенистые). Большую часть составляют крупные обломки горных пород размером с большой орех.

Как определить вид грунта?

Для принятия правильных проектных решений необходимо, чтобы этой задачей занялись специалисты во время геодезических исследований. Инженеры нашей компании проводят необходимые изыскания и анализ грунта с использованием высокоточного лабораторного оборудования. Плотность несвязных слоев определяется методом режущего кольца, а связных — парафинированием. Первый метод состоит в отборе образца при помощи специального пробоотборного кольца. Далее он спрессовывается, взвешивается и производится расчет согласно нормативным документам. Для второго метода образец объемом 0,5 м³ покрывается парафином. Его вес определяется путем помещения в воду и замера объема вытесненной жидкости. После чего производится расчет с применением нормативных формул.

Для предварительной оценки участка можно воспользоваться упрощенным методом. Для этого следует взять образец с глубины около двух метров. После чего некоторые породы легко распознаются по внешнему виду. Так, скалистые состоят из сплошного камня. А торфяные представляют собой характерную рыхлую болотистую почву. Для самостоятельного определения остальных типов следует размочить образец в воде. Далее попытаться скатать и сплющить небольшой шарик. Глина легко лепится и при попытке раздавить не образует трещин. Суглинок также удачно скатывается в шарик, но при расплющивании образуются трещинки. Супесь начинает ломаться при попытке раскатать шарик, а из песка никакую фигуру слепить не удастся. Кроме того, в нем явно различаются отдельные песчинки, которые хорошо ощущаются ладонями при попытке что-то слепить. Еще один характерный признак — степень загрязнения рук. Чем выше содержание глинистых частиц, тем сильнее они запачкаются.

Однако стоит еще раз отметить, что результат такого кустарного анализа не может использоваться для проектирования и строительства.

Как определить содержание разных фракций в породе?

Для примерного определения содержания различных фракций необходимо следующее:

1. Отобранный образец поместить в банку на четверть ее объема.
2. Долить в емкость чистой воды до 3/4 высоты.
3. Добавить в банку 1 ч. л. любого жидкого моющего средства для посуды.
4. Закрыть банку и активно встряхивать в течение примерно 10 минут.
5. Спустя минуту отстаивания отметить маркером уровень песка.
6. Спустя два часа покоя отметить уровень ила.
7. После достижения прозрачности жидкости (2–7 дней) отметить уровень глины.

Далее следует определить толщину каждого слоя. К примеру, верхний уровень песка оказался ну высоте 7 см, ила — 8 см, глины — 10 см. Тогда при общей высоте осадка 10 см толщина слоя песка составит 7 см, ила — 1 см, а глины — 2 см. То есть в исходном образце содержалось 70% песка, 10% ила и 20% глины. Вероятнее всего, это — суглинки. Однако окончательный и максимально точный результат может дать только лабораторное исследование.

Нормативные данные для определения несущей способности грунтов — таблицы государственных строительных норм Украины ДБН В.2.1-10-2009 «Основы и фундаменты сооружений». Например, при расчете обязательно нужно учитывать сопротивление почвы.

Таблица 1 — Расчетное сопротивление гравийных и гальковых грунтов

Таблица 2 — Расчетное сопротивление плотных песков

Таблица 3 — Расчетное сопротивление глинистых непроседающих грунтов

В таблице 3 расчетное сопротивление варьирует в зависимости от коэффициента пористости породы. Дальнейший расчет несущей способности фундамента также производится в соответствии с формулами в данном нормативном документе.

При обнаружении слабых несущих свойств могут предусматриваться различные мероприятия. Например, осушение участка строительства или устройство грунтовой подушки из гравия, песка и прочего. Также может использоваться уплотнение или закрепление грунта. Последнее проводится путем нагнетания силикатов, карбидных смол или битумной эмульсии.

Чтобы избежать неправильного определения характеристик почвы, неверно подобранного сечения или глубины свай, есть один действительно надежный метод — профессиональное исследование участка строительства. Поэтому рекомендуется воспользоваться помощью специалистов, которые гарантируют высокое качество, точность и оперативность проведения всех анализов и расчетов. Наша компания обладает огромным опытом в проведении геодезических и геологических изысканий. Поэтому мы с уверенностью предлагаем своим клиентам полный перечень услуг с гибкой ценовой политикой.

5 / 5 ( 6 голосов )

Борьба с негативными свойствами грунтов основания

        Трещины на стенах и неровные полы часто являются симптомами проблемы. Многие конструктивные проблемы связаны с нестабильными грунтовыми условиями или просадками.Чтобы устранить эти проблемы, важно понимать не только видимые эффекты на здание или сооружение, но и то, что происходит в самих грунтах. Различные типы грунтов порождают различные проблемы и требуют различных решений. Наличие эксперта под рукой, который знает, как себя вести и что делать, может помочь гарантировать то, что, когда вы решаете одну проблему, вы не вызываете другую.

         Неправильное понимание может привести к катастрофическим результатам. Как пример один жилой дом в Подмосковье понёс повреждения после того, как траншея, вырытая под полом, чтобы исправить протекающую трубу (технология замены трубы предполагала вскрытие полов), была снова заполнена песком. Дом была построен на пучинистом(набухающем) глинистом основании. Заполненная песком траншея создавала канал, который отводил грунтовые воды под домом, насыщая глину и ,как эффект пучения, неравномерно поднимая различные части здание. В итоге, починка трубы нанесла гораздо более значительный ущерб зданию, чем просто лопнувшая труба, потому что тип грунтов основания не был принят во внимание при выборе решения.

          Uretek проектирует свои решения учитывая разнородные слои грунты и особенности их поведения. А так же при взаимодействии со смолами Uretek в различных условиях. Понимая это, инженеры выбирают верный тип материала и технологию, которые при реализации вытесняют воду из проблемного грунта, замещая его собой и формируя гидробарьер на будущее. В результате грунт теряет свою предрасположенность к пучению и одновременно повышает свою несущую способность.

        Объем пучинистой глины изменяется в зависимости от уровня влажности и температуры. Он(грунт) набухает, когда мокрый (или мёрзлый) и сжимается, когда сухой. В сухих районах видимые трещины появляются в земле, когда она сжимается, и большинство людей знакомы с липкими, скользкими влажными глинистыми грунтами, которые застревают на ваших ботинках. Конструктивные проблемы часто возникают, когда есть различные уровни влажности в грунтах ниже, вызывая оседание в более сухих зонах, или подъем в более влажных зонах.

         Дополнительная сложность с глинистым грунтом заключается в том, что при перенасыщении он теряет прочность и снижается его несущая способность. Несущие конструкции прогибаются сквозь ослабленную зону и оседают. Это имеет двойное воздействие, когда грунт позже высыхает, а фундаменты опускаются еще дальше.
         

Развернуть ⬇

Несущая способность грунта — что это такое и на что влияет

Содержание:

1. Как самостоятельно определить несущую способность грунта

2. Как узнать, достаточна ли площадь вашего фундамента

3. Какие типы фундамента подходят для различных типов почвы

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.

Несущая способность грунта — Диаграмма давления подшипника

Помимо обеспечения ровной платформы для опалубки или кирпичной кладки, опоры распределяют вес дома, чтобы почва могла выдержать нагрузку. Нагрузка распространяется внутри самого основания под углом примерно 45 градусов, а затем распространяется в почве под более крутым углом, больше похожим на 60 градусов от горизонтали.

По мере расширения нагрузки под опорой давление на почву уменьшается. Грунт непосредственно под основанием принимает наибольшую нагрузку, поэтому его следует тщательно утрамбовать.

Найдите ближайших подрядчиков по изготовлению плит и фундаментов, которые помогут с вашими опорами.

Поскольку нагрузка распределяется, давление на почву наибольшее прямо под опорой. К тому времени, когда мы опускаемся ниже основания на расстояние, равное ширине основания, удельное давление почвы упало примерно наполовину. Спуститесь еще раз на ту же дистанцию, и давление упадет на две трети. Так что почва прямо под основанием является наиболее критичной и, как правило, наиболее подверженной злоупотреблениям.

Когда мы выкапываем опоры, зубья ведра взбалтывают почву и подмешивают в нее воздух, уменьшая ее плотность. Также грунт с насыпи может попасть в траншею. Рыхлый грунт имеет гораздо меньшую несущую способность, чем исходный.

Вот почему так важно уплотнять дно траншеи. Используйте уплотнитель с виброплитой для песчаных или гравийных грунтов и уплотнитель с прыгающим домкратом для ила или глины (дополнительные сведения об оборудовании для уплотнения см. В этом руководстве по грунтовому основанию и грунтовому основанию).Если вы не уплотняете эту почву, вы можете получить 1/2 дюйма заселения всего на первых 6 дюймах почвы.

Если вы копаете слишком глубоко и заменяете почву для восстановления качества, вы добавляете обратно почву, которая расширилась на 50%. Под нагрузкой он снова уплотняется и вызывает оседание. Поэтому, когда вы заменяете материал в траншее, тщательно уплотните его или используйте крупный гравий. Гравий размером полтора дюйма или больше практически самоуплотняется при его укладке. Под весом деревянного дома он не осядет в значительной степени.

Узнайте, как перекрывать мягкие участки почвы.

Таблица грузоподъемности грунта

Источник: Таблица 401.4.1; Кодекс CABO для проживания одной и двух семей; 1995.

Свойства грунта и подшипник

Тип и плотность естественной почвы также важны. Международный Строительный Кодекс, как и Кодекс CABO до него, перечисляет предполагаемую несущую способность для различных типов грунтов. Очень мелкие почвы (глины и илы) обычно имеют меньшую емкость, чем крупнозернистые почвы (пески и гравий).

Однако некоторые глины или илы имеют более высокую несущую способность, чем значения в кодовых таблицах.Если вы проведете испытание почвы, вы можете обнаружить, что у вас более плотная глина с гораздо более высокой несущей способностью. Механическое уплотнение почвы также может повысить ее несущую способность.

Определение несущей способности на объекте

Проверить плотность почвы в траншее для фундамента с помощью пенетрометра. Несущая способность вашей почвы поможет вам определить, нужен ли вам неглубокий или глубокий фундамент. Прочность грунта непосредственно под основанием, где сосредоточены нагрузки, имеет решающее значение для производительности фундамента.

Вы можете получить довольно хорошее представление о несущей способности грунта на дне траншеи, используя ручной пенетрометр. Это карманное устройство представляет собой подпружиненный зонд, который оценивает давление, которое может выдержать почва, и откалиброван для получения показаний в тоннах на квадратный фут. Один из них должен быть у каждого подрядчика и строительного инспектора. Это поможет вам избежать многих неприятностей.

Несущая способность почвы

Допустимая несущая способность: Максимальное давление, которое может быть приложено к грунту со стороны фундамента, чтобы выполнялись два требования:

1. Приемлемый коэффициент безопасности от разрушения при сдвиге ниже фундамента
2. Допустимая общая и дифференциальная уставка

Предельная несущая способность: Минимальное давление, которое может вызвать разрушение опорного грунта при сдвиге непосредственно под фундаментом и рядом с ним.

Для целей предварительного проектирования в стандарте BS 8004 [1] приведены типичные значения допустимой несущей способности, которые должны привести к адекватному коэффициенту безопасности против выхода из строя шайера без учета установленных критериев [2].

Предельная несущая способность для фундаментов мелкого заложения согласно Terzaghi

Расчетная несущая способность для фундаментов мелкого заложения может быть рассчитана с использованием соотношения, предложенного Терзаги [3]:

и предельная чистая несущая способность:

С коэффициентами несущей способности:

и

В случае прямоугольного фундамента члены приведенных выше соотношений следует умножить на соответствующие коэффициенты формы следующим образом [6]:

В случае, если нагрузки не применяются вертикально, необходимо также учитывать дополнительные факторы для наклонных нагрузок.

Таблица несущей способности почвы: скачать бесплатно

ССЫЛКИ

1. BS 8004: (1986): Свод практических правил для фондов
2. Крейг, Р. Ф. (1986), Механика грунтов, 4-е изд., ISBN 0-412-38430-2
3. Тезаги, К. (1943): Теоретическая механика грунта, Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк,
4. Хансен, Дж. Б. (1968): пересмотренная расширенная формула несущей способности. Бюллетень Датского геотехнического института, No.28
5. Мейерхоф, Г. Г. (1963). Некоторые недавние исследования несущей способности фундаментов. Канадский геотехнический журнал Vol. 1 № 1
6. Терзаги, К. и Пек, Р. Б. (1967): Механика грунта в инженерной практике (2-е изд.). Джон Вили и сыновья, Нью-Йорк,

Образец цитирования:
Geotechdata.info, Несущая способность почвы, http://geotechdata.info/parameter/bearing-capacity.html (по состоянию на 15 апреля 2015 г.).

Каковы значения несущей способности различных грунтов?

🕑 Время чтения: 1 минута

Способность почвы воспринимать нагрузки, исходящие от фундамента, называется несущей способностью почвы.Общее давление на основание фундамента, при котором грунт разрушается, называется предельной несущей способностью. При рассмотрении различных условий разрушения предельная несущая способность делится на определенный коэффициент безопасности, и полученный результат называется безопасной несущей способностью грунта.

Перед проектированием фундамента необходимо знать несущую способность грунта. Это можно определить с помощью различных полевых испытаний. Однако существуют стандартные значения безопасной несущей способности, доступные для различных типов грунтов, и эти значения можно использовать, когда данные испытаний ограничены или требуется быстрое строительство.

Безопасные значения несущей способности для различных грунтов

В следующей таблице приведены значения безопасной несущей способности для различных типов грунтов.

Способность почвы воспринимать нагрузки, исходящие от фундамента, называется несущей способностью почвы.Общее давление на основание фундамента, при котором грунт разрушается, называется предельной несущей способностью. При рассмотрении различных условий разрушения предельная несущая способность делится на определенный коэффициент безопасности, и полученный результат называется безопасной несущей способностью грунта.

Мягкие породы имеют несущую способность 440 кН / м ² .

Связные грунты, такие как мягкий сланец, твердая или жесткая глина в глубоком сухом слое, имеют несущую способность 440 кН / м ² .Черная хлопчатобумажная почва / экспансивная глина (насыщенность 50%) в сухом состоянии имеет несущую способность от 130 до 160 кН / м ² .

Подробнее:

Несущая способность грунта — виды и расчет

Расчет несущей способности сваи — одиночная и групповая сваи

Критерии выбора фундамента для зданий

Повышение несущей способности неглубокого фундамента на армированной георешеткой илистой глине и песке

Настоящее исследование исследует улучшение несущей способности илистого глинистого грунта с тонким слоем песка наверху и размещением георешетки на разной глубине.Модельные испытания были выполнены для прямоугольной опоры, лежащей на поверхности почвы, чтобы установить кривые зависимости нагрузки от осадки для неармированной и армированной грунтовой системы. Результаты испытаний сосредоточены на улучшении несущей способности илистой глины и песка на неармированной и армированной почвенной системе в безразмерной форме, то есть BCR. Результаты показывают, что несущая способность значительно увеличивается с увеличением количества слоев георешетки. Несущая способность грунта увеличивается в среднем на 16.67% при использовании одного слоя георешетки на границе раздела грунтов с равной 0,667, а несущая способность увеличивается в среднем на 33,33% при использовании одной георешетки в середине слоя песка с равной 0,33. Повышение несущей способности по песчаной подстилке илистой глине при сохранении равной 0,33; для двух-, трех- и четырехзначного слоя георешетки — 44,44%, 61,11%, 72,22% соответственно. Результаты этой исследовательской работы могут быть полезны для улучшения несущей способности грунта для неглубокого фундамента и конструкции дорожного покрытия для аналогичного типа грунта, доступного в других местах.

1. Введение

Использование геосинтетических материалов для улучшения несущей способности и характеристик осадки неглубокого фундамента привлекло внимание в области геотехнической инженерии. За последние три десятилетия было проведено несколько исследований на основе лабораторной модели и полевых испытаний, связанных с положительным воздействием геосинтетических материалов на несущую способность грунтов в дорожных покрытиях, фундаментах мелкого заложения и стабилизации склонов.Первое систематическое исследование по повышению несущей способности ленточного фундамента с помощью металлической ленты было проведено Бинке и Ли [1, 2]. После работы Бинке и Ли было проведено несколько исследований по повышению несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, армированным различными армирующими материалами, такими как георешетки [3–9], геотекстиль [10–12], волокна [13, 14]. ], металлические полосы [15, 16] и геоячейку [17, 18].

Несколько исследований показали, что предельная несущая способность и расчетные характеристики фундамента могут быть улучшены путем включения арматуры в грунт.Результаты нескольких лабораторных модельных испытаний и ограниченного числа полевых испытаний были описаны в литературе [19–25], которая касается предельной несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, усиленным несколькими слоями георешетки. Недавно Инь [26] собрал обширную литературу в справочнике по геосинтетической инженерии по армированному грунту для неглубокого фундамента. При проектировании фундаментов мелкого заложения в полевых условиях главным критерием становится осадка, а не несущая способность.Следовательно, важно оценить улучшение несущей способности фундаментов на конкретном уровне расчетов (). На основании выводов многочисленных исследователей можно сделать вывод, что несущая способность грунта также изменялась в зависимости от различных факторов, таких как тип армирующих материалов, количество армирующих слоев, соотношение различных параметров армирующих материалов и фундаментов, таких как (ширина фундамента), (расположение 1-го слоя армирования по ширине основания), (расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки относительно ширины основания), (ширина слоя георешетки к ширине основания), (глубина основания к ширине основания), тип почвы, текстуры и удельного веса или плотности почвы, [6, 7].

Из нескольких исследований, существует очень мало исследований по двухслойным почвам. Как правило, все исследования в конечном итоге связаны с улучшением несущей способности грунта с использованием армирующих материалов и связаны с влиянием различных параметров на несущую способность. Коэффициент улучшения несущей способности может быть выражен в безразмерной форме как коэффициент несущей способности (BCR), который представляет собой отношение несущей способности армированного грунта к несущей способности неармированного грунта.Несколько исследований [5, 6, 26] показывают влияние различных параметров (например,,, и), типов геосинтетических материалов (например, георешетки, геотекстиля и геоячейки), влияния ширины основания, типов грунтов, слоя почвы и т. д. Но нет исследований по илистой глинистой почве Карбондейла, штат Иллинойс, связанных с улучшением несущей способности прямоугольного фундамента путем размещения слоя песка поверх илистой глинистой почвы (то есть двухслойной почвы) и системы георешетки. В большинстве исследований использовался только песок или глина, а в качестве армирующего материала использовалась георешетка.Настоящее исследование исследует несущую способность двух слоев почвы (то есть тонкого слоя песка, подстилаемого илистой глиной), а также однослойной илистой глинистой почвы (для сравнения) с изменением количества двухосной георешетки в разных слоях и на сохранение других свойств постоянными.

2. Экспериментальное исследование

2.1. Использованные материалы

Для проведения экспериментальных исследований использовались два типа почв: илистая глинистая почва и песок.

2.2. Илистая глинистая почва и песок

Образец илистой глинистой почвы был взят на New Era Road в Карбондейле, штат Иллинойс.Собранный грунт сушили на солнце, измельчали ​​и пропускали через сито США № 10 (т.е. 2 мм) для проверки различных физических, технических свойств и несущей способности. Свойства илистой глинистой почвы были определены в лаборатории путем выполнения нескольких тестов с использованием соответствующего стандарта ASTM. Поверх илистой глинистой почвы (двухслойная почвенная система) был помещен тонкий слой песка, чтобы оценить улучшение несущей способности илистой глинистой почвы.

2.3. Геосетки

В данном экспериментальном исследовании использовалась двухосная георешетка.Двухосная георешетка имеет предел прочности на разрыв в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что придает большую прочность почве. Различные свойства двухосной георешетки представлены в таблице 1.

2.4. Модель Test Tank

Модель испытательной емкости с размерами, имеющими длину () 762.0 мм, ширина () 304,8 мм и глубина () 749,3 мм была разработана и изготовлена ​​для проведения испытания. Горизонтальные и вертикальные стороны модельного резервуара усилены с помощью стальных угловых секций в верхней, нижней и средней частях резервуара, чтобы избежать боковой деформации во время уплотнения почвы в резервуаре, а также при приложении нагрузки к опоре модели во время эксперимента. Две боковые стенки резервуара были изготовлены из оргстекла толщиной 25,4 мм, а две другие боковые стенки резервуара были сделаны из пластин оргстекла толщиной 12,7 мм, и они также поддерживались 19.Деревянные пластины 05 мм. Внутренние стенки бака были гладкими для уменьшения бокового трения.

2,5. Опора модели

В экспериментальном исследовании использовалась опора модели длиной 284,48 мм, шириной 114,3 мм и толщиной 48,26 мм. Размеры фундамента выбирались исходя из габаритов модельного резервуара. Опора модели была спроектирована таким образом, чтобы ее ширина была менее чем в 6,5 раз больше глубины модели резервуара, чтобы воздействие нагрузки не могло достигнуть дна резервуара.Нижняя поверхность основания модели была сделана шероховатой путем цементирования слоя песка эпоксидным клеем для увеличения трения между основанием основания и верхним слоем почвы. Кроме того, в верхней части опоры модели использовалась стальная пластина толщиной 12,7 мм для уменьшения изгиба при приложении нагрузки.

2.6. Лабораторные испытания модели

В данном исследовании использовалась илистая глинистая почва в нижней части модельного резервуара, перекрытая небольшим слоем песка наверху. Критерий выбора толщины верхнего слоя песка основан на исследованиях предыдущих исследователей [4].При испытаниях модели армированной георешеткой оптимальные значения, относящиеся к расположению арматуры, такие как расположение первого слоя арматуры, расстояние по вертикали между последовательными слоями арматуры и длина каждого слоя армирования, были приняты на основе модели резервуара. размер и результаты предыдущих исследователей.

На рис. 1 показано поперечное сечение модельного резервуара и опоры модели с двухслойной системой грунта, имеющей разные слои армирования.Основание модели прямоугольной формы шириной поддерживается песком в верхнем слое и илистым глинистым грунтом в нижнем слое, усиленным рядом слоев георешетки шириной «». Расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки равно «». Верхний слой георешетки расположен на глубине «», отсчитываемой от основания основания модели. Глубину армирования ниже низа фундамента можно рассчитать, используя следующее: Величина коэффициентов несущей способности (BCR) для данного прямоугольного основания, илистого глинистого грунта, песка и георешетки будет зависеть от различных параметров, таких как,, и отношения.Для проведения модельных испытаний с армированием георешеткой в ​​системе двухслойного грунта, то есть илистого глинистого грунта и песка, важно определить величину и добиться улучшения несущей способности конкретного основания. Ранее исследователи [10, 13, 14] обнаружили, что для модели основания, лежащей на поверхности (т. Е.), Имеющей несколько слоев армирования для заданных значений, и, величина BCR _u (для неармированного корпуса) увеличивается с увеличением и достигает максимального значения при.Если больше чем, то величина BCR _и уменьшается. Анализируя результаты нескольких тестов, Shin et al. [6] определили, что для ленточных фундаментов может варьироваться от 0,25 до 0,5. Аналогично, для заданных значений, и оптимальное значение для состояния поверхности фундамента для получения максимального увеличения BCR _и с использованием армирования может варьироваться от 6 до 8 для ленточных фундаментов [21]. Принимая во внимание предыдущие результаты, было решено принять следующие параметры для настоящего исследования:, 0.67; ; , Количество слоев георешетки: 0, 1, 2, 3, 4, длина каждого армирующего слоя: 73,66 см.

 § 27-679 Несущая способность номинально неудовлетворительного подшипника
материалы. Всякий раз, когда разведка почв показывает, что предложенные
фундамент будет опираться на номинально неудовлетворительный
несущие материалы, отчет по результатам испытаний грунта и анализа фундамента
(включая анализ ненарушенных образцов) должны быть представлены
архитектор или инженер, демонстрирующий, при условии утверждения
комиссар, что предлагаемое строительство, при условии одного
стопроцентная перегрузка, защищена от разрушения почвы
материалы.В отчете также должно быть показано, что вероятная общая величина и
распределение ожидаемой осадки в проектных условиях будет
не приводить к нестабильности здания или напряжениям в конструкции
сверх допустимых значений, установленных в десятой главе настоящего
глава. Кроме того, применяются следующие положения:
  (а) Заполните материалы.
  (1) КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ЗАПОЛНЕНИЯ. Заполнение считается удовлетворительным.
подшипниковые материалы класса 6-65 или 7-65 при размещении в соответствии с
следующие процедуры в соответствии с положениями о контролируемых
осмотр.а. Перед укладкой насыпи существующая поверхность грунта должна быть
без всякой органики, древесины, мусора и мусора. После
зачистки, поверхность грунта уплотняется до плотности в
подпункт г настоящего пункта.
  б. Материалы для заливки должны состоять из песка, гравия, щебня,
дробленый гравий или их смесь и не должен содержать органических
иметь значение. Наполнители не должны содержать частиц более четырех
дюймов в наибольшем измерении.Не более тридцати процентов
материал должен оставаться на сите в три четверти дюйма. Материал
прохождение через сито размером три четверти дюйма должно содержать по весу не более
через сто сито прошло более сорока процентов, или двенадцать процентов
прохождение двести сито.
  c. Классификация заливки определяется в соответствии с
применимые процедуры справочных стандартов RS 11-1 и RS 11-2.
  d. Заливка должна быть размещена и уплотнена при оптимальном содержании влаги.
в однородных слоях толщиной не более двенадцати дюймов (после уплотнения)
и каждый слой должен быть тщательно уплотнен до плотности не менее
девяносто пять процентов плотности, предписанной эталонным стандартом RS
11-3.Плотность поля должна быть подтверждена испытаниями плотности на месте.
на каждом подъемнике набережной. Заливку нельзя класть в замороженном или
размещать на замерзшем или влажном грунте.
  (2) БЕЗ КОНТРОЛЯ. Материал наполнителя, кроме контролируемого наполнения, может
использоваться для поддержки зданий, кроме одно- и двухквартирных
жилища, и может считаться удовлетворительным несущим материалом
применимый класс, при условии соблюдения следующего:
  а. Почву в зоне застройки следует исследовать с помощью испытания.
ямы.По крайней мере, одна испытательная яма, проникающая не менее чем на восемь футов ниже
уровень низа предлагаемых опор, должен быть предусмотрен
каждые двадцать пятьсот квадратных футов строительной площади. Где такой тест
ямки постоянно указывают на то, что заполнение состоит из материала, который
без пустот и без обширных включений грязи, органических материалов
такие как бумага, мусор, банки или металлические предметы и мусор,
применяются положения подпунктов «б» и «в» настоящего пункта. Где
на испытательных ямах видны такие пустоты или включения, дополнительные положения
подпункта «г» настоящего пункта.Расточки можно использовать в
вместо испытательных ям при условии, что непрерывные образцы не менее четырех дюймов
в диаметре восстанавливаются.
  б. Территория застройки должна быть дополнительно исследована по одному стандарту.
скучно под каждой колонкой. Эти отверстия должны быть перенесены на глубину

достаточно для проникновения в естественный грунт, но не менее двадцати
футов ниже уровня земли, и достаточное их количество должно проникать глубже, чем
двадцать футов в соответствии с требованиями раздела 27-663
статья вторая этого подраздела.Где в таких отверстиях видны пустоты или
включения, положения подпункта d настоящего пункта должны
подать заявление.
  c. Допустимое давление грунта на насыпной материал не должно
превышают две тонны на квадратный фут.
  d. Везде, где в заливке видны пустоты или включения, как описано в
подпунктов а и б настоящего пункта либо заливка должна рассматриваться
как не имеющее предполагаемой несущей способности, или здание должно
иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы перекрыть такие пустоты или
включения или должны быть шарнирно сочленены, чтобы предотвратить повреждение из-за дифференциала
или локализованное оседание насыпи.(б) Органические илы, органические глины, мягкая неорганическая глина, рыхлая неорганическая
ил, ил ленточный.
  (1) Допустимое давление в подшипнике определяется независимо.
таблицы 11-2 с учетом следующего:
  а. Для ленточных илов давление на грунт, создаваемое
предлагаемое здание не должно превышать двух тонн на квадратный фут, за исключением того, что
для иссушенных или предварительно уплотненных грунтов более высокое опорное давление будет
позволено, разрешено.
  б. Для органических илов или глин (группы OL и OH) или для мягких или рыхлых
почвы групп ML, CL, MH и CH, оказываемое на грунт несущее давление
предлагаемым зданием не должна превышать одну тонну на квадратный фут, за исключением
что значение в две тонны на квадратный фут будет разрешено на почвах,
должным образом предварительно консолидированы или искусственно обработаны.(2) Отчет, требуемый в этом разделе, должен содержать, как минимум,
Следующая информация:
  а. Геологические профили по территории, определяющей стратиграфию.
  б. Достаточные данные лабораторных испытаний сжимаемого материала до
указать коэффициент уплотнения, коэффициент
сжимаемость, проницаемость, характеристики вторичного сжатия,
и пределы Аттерберга.
  c. Где дизайн предполагает улучшение естественной осанки
вместимость и / или снижение осадки за счет предварительной нагрузки, поперечной
разделы, показывающие количество заливки и доплаты, которые должны быть помещены в дизайн
должны быть указаны детали, показывающие необходимое время для пополнения счета,
и расчеты, показывающие ожидаемую сумму урегулирования в течение
доплата.Записи высотных пластин и порового давления
показания до, во время и после подзарядки должны быть поданы в
комиссар.
  d. Предполагаемая сумма и скорость погашения, которые ожидаются после
конструкция была завершена, в том числе влияние мертвых и
временные нагрузки конструкции.
  е. Подробный анализ, показывающий, что ожидаемое будущее урегулирование
не повлияет отрицательно на работоспособность конструкции.
  f. Там, где предполагается использование песчаных отводов, расчеты, показывающие
диаметр, расстояние и способ установки таких водостоков должны быть
предоставлена.(c) Искусственно обработанные почвы. Номинально неудовлетворительная почва
материалы, которые искусственно уплотнены, зацементированы или предварительно уплотнены
(в том числе грунты, уплотненные вибрацией, зацементированные путем закачки химреагентов,
или предварительно уплотненные с использованием электрического тока, за исключением случаев
где предварительная консолидация состоит исключительно из использования надбавки с или
без песчаных стоков) может использоваться для поддержки зданий, и
номинально удовлетворительные почвенные материалы, обработанные аналогичным образом, могут быть

используется для противодействия давлению грунта, превышающему указанное в
таблица 11-2 для почвы в ее естественном состоянии при соблюдении следующего:
  (1) Вертикальная и поперечная протяженность уплотненного грунта,
цементированные или предварительно консолидированные должны соответствовать в полной мере
распределение нагрузки, которое предполагается для целей расчета
интенсивности несущего давления грунта.Фактический грунт
давление не должно превышать ограничений подразделов (а) и (b)
этот раздел для номинально неудовлетворительных материалов подшипников или, для
удовлетворительные материалы подшипников, не должны превышать ограничения
Таблица 11-2.
  (2) После процедуры лечения необходимо сделать как минимум одно отверстие.
на каждые шестнадцать соток квадратных футов этой части
площадь застройки, поддерживаемая на обработанном грунте, и достаточное количество
образцов должны быть извлечены из обработанной почвы, чтобы продемонстрировать
эффективность лечения.