Top Menu

Грунты основания фундамента.

грунт под фундамент.Основанием фундамента считается несущий слой грунта — слой, в котором располагается подошва фундамента. Но давление оказывается и на нижележащие слои, поэтому для расчета фундамента необходимо знать геологическое строение площадки на несколько метров в глубину.

Грунт состоит из трех компонентов: твердых частиц, воды и газа.

Твердые частицы образуют губчатую структуру, газ — пузырьки. Вода присутствует в качестве несвязанной (в порах) и связанной (входит в состав кристаллических решеток твердого вещества). При деформации грунт ведет себя как упруго-пластичная среда: при надавливании сжимается, а когда нагрузка исчезает, пытается вернуться в первоначальное положение.

Основные физические характеристики грунтов:

  • плотность;
  • плотность частиц грунта (высушенного):
  • влажность;
  • пористость (отношение объема пор к объему грунта);
  • число пластичности для глинистых грунтов (разность между пределом текучести и пределом пластичности).

Механические характеристики грунтов:

  • модуль деформации (отношение между давлением на грунт и его деформациями);
  • удельное сцепление (сопротивление частиц грунта сдвигу);
  • угол внутреннего трения (характеризует трение частиц грунта друг о друга).

Различают следующие виды грунта.
Виды грунтов под строительство фундамента.Скальные грунты — это массив скалы, который имеет очень высокую плотность и модуль деформации, поры практически отсутствуют. При строительстве на таком грунте следует учитывать, что материал основания может оказаться прочнее материала фундамента и в этом случае фундамент будет продавливаться.

Крупнообломочные грунты — смесь крупных частиц (более 10 см в диаметре), песка и глинистых включений. Крупные частицы — галька, щебень — составляют более половины объема такого грунта. Практически не сжимается, свойства такого грунта в большей мере зависят от свойств мелких частиц (глинистых, пылеватых, песка).

Глинистые грунты — грунты из частиц размером менее 0,01 мм, пластичны, влагоемки, подвержены пучению (увеличиваются в объеме при замерзании и оттаивании), просадке изменение свойств под воздействием замачивания). Сильносжимаемы, имеют невысокую скорость осадки.

В зависимости от размера слагающих его частиц глинистый грунт подразделяется на супеси, суглинки и глины.

Супесь содержит до 10 % глинистых частиц, при ее раскатывании на ладонях остается лишь раскрошившийся грунт.

Суглинок содержит 10 —30 % глинистых частиц. Этот грунт можно скатать в шнур диаметром 1 см или шарики. При сдавливании грунтовых шариков они трескаются по краям.

В составе глины 30 % и более глинистых частиц. Глина наиболее пластична, может скатываться в тонкий шнур, при манипуляциях с ней не трескается.

Естественные и искусственные грунты под фундамент.Песчаные грунты — несвязные грунты, то есть у них отсутствуют связи между частицами. Они отличаются от вышеперечисленных сыпучестью. Пески делятся на несколько категорий в зависимости от размера большинства составляющих частиц:

  • гравелистый песок — размер песчинок от 0,25 до 5 мм;
  • крупный песок — размер песчинок 0,25 — 2 мм;
  • средний песок — размер песчинок 0,1 — 1 мм;
  • мелкий (пылеватый) песок — частицы менее 0,1 мм.

От крупности фракций песка зависят его несущие свойства — гравелистый и крупный песок имеет больший модуль деформации. Существенный недостаток песчаных грунтов для строительства — их высокая подверженность влиянию вибрации, сыпучесть.

Различить виды грунтов можно визуально или путем скатывания грунта в шнур. Однако необходимые для расчетов механические и физические характеристики определяются только с помощью инженерно-геологических изысканий.

Основание под фундамент может быть естественным и искусственным. Естественное — непосредственно грунт стройплощадки.

Искусственное основание — замена слабого естественного несущего слоя грунта на грунт высокой прочности (засыпка галькой, щебнем).

Грунты основания фундамента.Слабые основания — это грунты, физические характеристики которых не позволяют построить на них здания, не опасаясь разрушения возводимого сооружения. Слабое основание кроме замены можно и укрепить. Закрепление грунта имеет целью связать твердые частицы грунта в более стабильную структуру. Закрепление производится:

  • цементизацией (нагнетанием в слой грунта разбавленного цементного раствора);
  • силикатизацией (нагнетанием жидкого стекла);
  • смолизацией (нагнетанием смол);
  • замораживанием (химическим способом для пучинистых грунтов);
  • спеканием (для глинистых грунтов).

Закрепление несущего слоя обходится дешевле его полной замены. Стоимость перемещения грунта составляет около 7 у. е. за 1 м3, к этому нужно добавить стоимость насыпного грунта (например, щебня — 10 у. е. за 1 м3). Итого замена грунта обойдется в 24 у. е. за 1 м3 (7 + 7 + 10). Стоимость работ по закреплению составляет примерно 10 — 12 у. е.за 1 м3, что в два раза меньше. Кроме того, по трудоемкости и затратам времени закрепление грунтов гораздо выгоднее полной замены.