Определение свойств грунта под фундаментом и предотвращение пучения

Размеры, конструкция, а значит и стоимость фундамента, полностью зависят от свойств грунта, на котором он располагается. Достаточно ли устойчивый грунт для данного типа фундамента — основной вопрос, который волнует частного застройщика.

При конструировании фундамента выполняется основное правило — нагрузка на грунт не должна превышать его прочности. Фундамент должен перераспределить вес дома таким образом, и иметь такую площадь подошвы, чтобы это правило выполнялось.

Далее ознакомимся с особенностями грунтов, основными физическими свойствами, которые влияют на выбор конструкции фундамента и др.

Какие встречаются грунты

Все грунты делятся на два больших класса:
— песчаные;
— глинистые.
Затем они подразделяются в зависимости от состава.

Песчаные грунты в зависимости от крупности частиц подразделяются на:
— гравелистые,
— крупные,
— средней крупности,
— мелкие,
— пылеватые.
Чем крупнее частицы, тем большая несущая способность песчаного грунта.
Но песчаные грунты также характеризуются и плотностью. Они подразделяются на:
— плотные;
— средней плотности;
— рыхлые.
Чем выше плотность, тем прочнее грунт.

Глинистые грунты подразделяются в зависимости от состава — соотношения в их составе песчанистых частиц и глинистых или пылеватых частиц. В зависимости от этого глинистые грунты подразделяются на:
— глины (наибольшее количество глинистых и пылеватых частиц);
— суглинки;
— супеси.
Чем больше в грунте глинистых частиц, тем он плотнее и тем большая у него несущая способность.

Но характеристики глинистых грунтов весьма сильно зависят от увлажненности. Чем больше влажность, тем слабее глинистые грунты. По количеству воды (по консистенции) глины и суглинки подразделяют на:
— твердые,
— полутвердые,
— тугопластичные,
— мягкопластичные,
— текучепластичные,
— текучие.

Супеси по свойствам близки к пылеватым пескам, содержат большое количество пылеватых и очень мелких глинистых частиц. Эти грунты могут содержать большое количество воды, при этом пылеватые частицы начинаю играть роль смазки между крупными частицами. При достаточном количестве воды и ее движении (наличии подземного течения) из таких грунтов получаются плывуны.

Глубина промерзания и морозное пучение

Существуют специальные карты, по которым можно определить глубину промерзания грунта в каждом районе.

Те грунты, которые находятся ниже глубины промерзания, находятся в слежавшемся уплотненном состоянии. Их свойства не меняются десятками лет. Их состояние можно прогнозировать.

Грунты которые промерзают, меняют свою плотность, влажность в течении года. Находится во взрыхленном состоянии, так как замерзающая вода увеличивается в объеме на10%, соответственно происходит выпучивание (увеличение объема) замерзшего грунта. После потепления грунт постепенно оседает и уплотняется.

Поэтому глинистые грунты находящиеся выше глубины промерзания в основном относятся к рыхлым, а ниже глубины промерзания те же грунты в основном плотные.

Мелкозаглубленные фундаменты должны защищаться теплоизоляцией грунта. Этим уменьшается воздействие морозного пучения грунта и увеличивается его плотность, а значит и несущая способность. Подробнее как построить мелкозаглубленный фундамент

Определение характеристик грунта для строительства фундамента

Зачем тратить время и деньги на геологические и лабораторные исследования грунта?
Если построить самый мощный фундамент, то в любом случае он окажется достаточно надежным.

Но затраты времени и сил на исследования и составления проектной документации оправдываются. Гораздо выгоднее выбрать конструкцию фундамента по конкретным условиям, чем закладывать кубометры лишнего железобетона.
И чем тяжелее здание, тем ощутимей выгода.

Из строительной практики известно, что можно не проводить лабораторные исследования для грунтов под вспомогательными небольшими зданиями и закладывать там заведомо более прочные фундаменты.

Определение свойств грунта под фундаментом и предотвращение пучения

При лабораторных исследованиях помимо прочего определяется состав отобранных образцов грунта, пористость, текучесть, пластичность. Образцы берутся из шурфов или специальным оборудованием из скважин на разной глубине, пройденных в разных местах участка строительства.

Меры по упрочению

При строительстве фундаментов в основном производится трамбовка грунта с целью увеличения плотности и его устойчивости. Мероприятия по трамбованию родительского грунта обязательны при обустройстве полов по грунту, плитных фундаментов. При этом производится трамбовка через щебень, для создания точечных усилий и наибольшей плотности.
Как обустроить полы по грунту – новые материалы

Но основным мероприятием по упрочению грунта является его частичная или полная замена под основанием фундамента на гравийно-песчаные подушки. Часто экономически выгодно сделать замену грунта, чем увеличивать прочность фундамента.

Наибольшая экономия вследствие замены грунта возникает на неустойчивых и весьма пучинистых грунтах. Например, известно, что на торфянистых грунтах в некоторых случаях делается частичная, или полная выторфовка, — как построить фундамент на торфянистом грунте

При замене грунта на более устойчивый не только повышается несущая способность основания за счет перераспределения нагрузок на плотные слои грунта, но и значительно уменьшается воздействие пучения зимой. Толщина и другие размеры песчано-гравийной подсыпки определяются проектом для конкретных условий.