Как исследовать почву для фундамента

Анализ грунта под фундамент — цели проведения и особенности полевых исследований

Устойчивость и долговечность любой постройки напрямую зависит от способности внутренних пластов земли справляться с несущей нагрузкой.

Чтобы правильно выбрать тип фундамента для будущего строения важно предварительно выполнить анализ грунта.

Полученные в результате такой работы данные позволяют выявить внутреннюю структуру почвы, ее плотность, водопроницаемости, пучинистость и прочие свойства.

Анализ грунта на конкретном участке дает такие данные:

глубину промерзания в зимний период времени;
рельефность территории;
границу (уровень) подтопления при нахождении поблизости естественного водоема (река, озеро, ставок);
источник водоносных слоев и глубину их заложения;
стабильность геологических пластов.

Анализ грунта под фундамент — ответственная работа, для выполнения которой привлекаются квалифицированные специалисты. Сложность процесса обуславливается необходимостью использовать специальное оборудование для добычи пластов.

Цели исследования

Постройка нового строения – не единственная необходимость в выполнении комплексного обследования и структурного анализа почвы.

Исследование грунтов дает возможность достичь ряда важнейших целей, главной из которых является правильный выбор типа фундамента. Он должен обеспечивать несущую способность будущего строения, от чего напрямую зависит устойчивость к высоким эксплуатационным нагрузкам.

Анализ грунта проводят в ряде таких случаев:

Капитальный ремонт или реконструкции строения с необходимостью в усилении основания.
Визуальная просадка здания.
Появление в несущих стенах дома трещин.
Наличие воды в подвале.
Увеличение нагрузки на основание сооружения (установка на заводах нового оборудования).

Важно понимать, что от качества проведенного обследования напрямую зависит корректность расчетов и выбор подходящего типа фундамента.

Даже небольшая ошибка может стать причиной неправильного определения несущей способности грунта, что неизбежно приведет к печальным последствиям.

Типы грунтовых пород

Главным нормативным документом, в котором обозначены характеристики грунтов, их типы и классификация, является ГОСТ 25100-2011.

Нужно отметить, что важнейшим свойством таких пластов является способность менять свои физические свойства исходя из условий внешней среды. Температура, плотность, уровень влажности, неоднородность – все это напрямую влияет на грунт, меняя его характеристики, что обязательно учитывается при просчете.

При анализе грунта под фундамент здания чаще всего применяют классификацию по строению и составу, что позволяет выявить требуемые свойства.

Скальные

Породы монолитного типа с жесткими внутриструктурными связями, залегающие как в виде сплошных массивов, так и разделенных трещинами (большими, малыми).

К ним относят сланцы, кварциты, диориты, граниты, конгломераты, гнейсы и песчаники.

Они отлично справляются с нагрузкой на сжатие, сохраняя свою прочность и структуру даже во влагонасыщенном состоянии.

Главная сложность – это разработка, однако во многих случаях дом можно строить на нем без необходимости в заглублении.

Крупнообломочные

Грунты несцементированного типа, которые содержат в своем составе свыше 50% осадочных и кристаллических пород, включая валуны, гравий (дресва) и щебень, фракцией от 3 до 40 мм.

Они представляют собой хорошее и крепкое основание, хотя и являются сложными в плане разработки, требующие использования специального технологического оборудования.

Песчаные

Состоят из крупного, среднего и мелкого песка, зерна которого обладают хорошей пластичностью.

Благодаря хорошей водопроницаемости практически не подвержены пучению, представляя собой хорошее основание для зданий разного типа и этажности. Чем крупнее частицы песка по размеру, тем более плотным он является.

Песчаные грунтовые составы включают в себя такие минералы, как полевой шпат, кальцит и кварц, представленные в разных пропорциях.

Глинистые

Пластичные грунты, состоящие из смеси песка и глины, частицы которого обладают чешуйчатой формой, высокой капиллярностью и крайне низкой водопроницаемостью.

Вследствие этого такие составы имеют высокую степень пучинистости в зимний период времени, что приводит к риску выталкивания фундамента. С сухом состоянии глинистые отложения твердые и хорошо сохраняющие форму, а во влажном – пластичные и липкие за счет легкого разжижения и увлажнения.

При анализе грунта может быть обнаружен плывун, представляющий собой смесь мелких частиц глинистого типа во влажном состоянии.

Из-за высокой подвижности плывуны не могут быть использованы в качестве основания при закладке строения.

Лессовидные суглинки – одна из разновидностей грунта с глинистыми примесями.

Характеризуются наличием от 15 до 30% пластичных частиц, при растирании которых визуально видны мелкие песчинки.

Во влажном состоянии суглинки имеют слабую липкость и пластичность; при скатывании в шарик и последующем раздавливании образца на нем образуются глубокие трещины.

Полевые исследования на участке

Исследования полевого типа проводятся при инженерно-геологических изысканиях, выполняемых на месте их естественного залегания (местонахождения). Регламент и требования к выполнению таких исследований изложены в ГОСТе 20276—85.

Для проведения данных работ нанимаются квалифицированные специалисты, обладающие углубленными знаниями. Здесь используются передвижные буровые установки и зонды.

В состав опытно-полевых работ входят такие методы проведения исследований:

Штамповые испытания (включая прессиометрию) – дают информацию о характеристиках сжимаемости грунта
Зондирование – выявляет глубину залегания грунтовых вод
Вращательный срез – определяет прочностные характеристики крупнообломочных грунтов

В состав пенетрационно-каротажной станции, с помощью которой проводят исследования, входит аппаратура, манипулятор и вдавливающее устройство.

Зависимость выбора фундамента от типа и состава грунта

В результате геологического анализа грунта исследователь получает информацию о характеристиках, минеральном составе и типе грунта (осадочные, кристаллические, пылеобразные).

Полученные образцы позволяют с высокой точностью обследовать их и установить степень водопроницаемости, зависимости массы от уровня влажности, степень водопоглощения и пучинистости.

В зависимости от типа грунта выбирают конкретный тип фундамента:

Тягучие глины и пылевые пески – заглубленное основание с хорошей гидроизоляцией.
Торфяной грунт – применяется свайный фундамент, который рассчитывается специальным образом.
Твердые глины, средние и мелкие пески – основание неглубокого заложения.
Пылеватый песок и влажный суглинок – основание, глубиной ниже уровня промерзания в зимний период времени.

Заключение

Вне зависимости от типа возводимого строения только правильный анализ грунта дает объективную информацию, позволяющую определиться с фундаментом, который подойдет в качестве основания наилучшим образом. Для проведения геологических изысканий приглашается опытный специалист.

Источник

Особенности исследования грунта под фундамент

Фундамент – это главный конструктивный элемент, от прочности и надёжности которого зависит и эксплуатационный комфорт, и срок службы здания в целом. Невозможно получить такую основу, если выбирать её тип и параметры заглубления наобум, не соотнося с типологией, механо-физическими свойствами и характером залегания грунтов и водоносных горизонтов. Именно поэтому перед проектированием любого ответственного сооружения производится предварительное исследование грунта под фундамент. Что от него зависит, как оно выполняется и какова цена такой услуги, будет рассказано в этом материале.

Зачем нужен анализ грунта под фундамент

Геологическое исследование грунта производится на предпроектной стадии, так как именно на основе его результатов, представляющих собой всестороннюю оценку условий строительства, и осуществляется выбор типа фундамента. Основной целью инженерно-геологического анализа является выявление опасных процессов в грунте (возможные оползни или подтопления, суффозионные явления).

Кроме того, для правильного расчёта несущей способности как естественного основания, так и фундамента, требуется изучить геологическое строение земли в пятне застройки, механические характеристики грунта, его коррозионную активность и влагонасыщенность. Полученные данные позволяют определить такой тип конструкции, который будет оптимальным не только в плане устойчивости к любым неблагоприятным факторам, но и экономически целесообразным.

Проектирование фундамента без анализа грунта и всесторонней оценки гидрогеологических условий, может привести не только к неравномерной осадке, повлекшей трещины на фундаменте и стенах, к порывам входящих в здание трубопроводов, но даже к таким деформациям, которые восстановить ремонтом просто невозможно.

Вот какие данные может дополнительно предоставить организация, которая произведёт анализ геологии грунта под фундамент (от этого будет зависеть и цена услуги):

Анализируются технические возможности строительства на конкретном участке, обосновывается его экономическая целесообразность.
Выбирается наилучший вариант расположения здания.
Предлагается оптимальный вариант застройки всего участка, а не только одного объекта.
Расчёт несущей способности оснований.
Технический надзор производства работ нулевого цикла.

В ходе изысканий определяется необходимый объём работ, которые требуется произвести для получения наиболее точной информации. При этом назначаются те или иные виды испытаний образцов грунта, исследований его геофизики, для чего бурятся скважины различной глубины и в требуемом количестве.

Главным образом, испытания нужны для того, чтобы определить, насколько надёжной получится конструкция при динамических нагрузках. Таковыми являются самые разные воздействия, начиная от вибраций спецтехники и заканчивая сейсмическими подвижками.

Как проводится геологическое исследование

Существует документ (свод правил 11*105*97), на основании которого должны производиться геологические изыскания под новое строительство. В нём определены состав и объём необходимых изысканий, методы их проведения и применяемые для этого технологии. Правила разработаны в качестве руководства для организаций и физических лиц, занимающихся подобной деятельностью, и предоставляющих услуги исследования грунта под фундамент.

Состав изысканий

В одном из разделов правил установлены общие требования к составу изысканий, и вот что сюда входит:

Если в районе проводились исследования грунта ранее, данные прошлых лет могут быть обработаны и приняты во внимание. К таким данным могут относиться как технические отчёты по строившимся вблизи крупным объектам, так и проведение сейсмологических или других региональных исследований.
За основу могут быть взяты данные производимых прежде аэросъёмок — с их помощью проще оценить характер рельефа и его геологическое строение.
Геодезическая рекогносцировка местности с визуальным наблюдением. Это обследование включает в себя осмотр места будущего строительства; описание имеющихся вблизи обнажений грунта в виде законсервированных котлованов или карьеров; оценку водопроявлений со сложившимся ботаническим окружением (оно является отличным индикатором гидрогеологической обстановки).
Данные, получаемые путём проходки слоёв почвы путём бурения скважин. Особое внимание уделяется не самым благоприятным для строительства участкам с близким расположением вод, разнородным составом грунта или его специфичностью, высокой графичностью рельефа. Так же выявляются дефекты планировки района, наличие просадок не только на участке, но и недалеко от него, заболоченность и вероятность подтоплений.
Исследования геофизики почвы – как лабораторные, так и полевые. Их цель – уточнение геологического разреза, местонахождение водоносных горизонтов и поверхностных очагов. На этом этапе отбираются образцы грунта для определения его свойств и состава. Полевые исследования помогают дать оценку способности грунта к пространственной деформации, определить возможность и оптимальный способ погружения свай.
Оценка гидрогеологической обстановки (определение УГВ, наличия верховодки, плывунов). Производятся лабораторные исследования агрессивности подземной воды, прогнозируется вероятность гидрогеологических изменений. Если грунт водонасыщенный, определяется его динамическая устойчивость.

Когда строительство ведётся вблизи существующего здания, обследуется качество его основания и состояние фундамента.

Источник

Геологическое исследование грунта под фундамент

Геологическое исследование грунта

Подбор типа фундамента под будущий дом — задача крайне ответственная. Большая часть тех, кто решил построить дом самостоятельно, подбирает фундамент самостоятельно или подсматривает у соседей, чаще всего, не проводя геологическое исследование грунта под фундамент. Одними из наиболее часто используемых типов основы являются мелкозаглубленный ленточный монолитный или же сборный фундаменты. Эти типы являются самыми недорогими, и их же чаще всего строят неквалифицированные рабочие и хозяева без опыта работы.

Пробы грунта

Все истории о заклинивших дверях, трещинах в фундаменте или стенах происходят от неправильно выбранного фундамента. По нормам, которыми при строительстве оперируют специалисты, сборный ленточный фундамент нельзя строить на грунтах, которые имеют пучинистость, а также слабых, водянистых и пластичных землях. Не рекомендуют возводить такую основу и при большом уровне грунтовых вод или на рельефных склонах. Сборный и монолитный ленточные фундаменты нельзя также возводить на органических землях, то есть на иле, торфе и сапропеле. Поэтому заняться исследованиями грунтов под фундамент, чтобы понять, можно ли строить на них фундамент — очень важно.

Также нужно понимать, какой ширины потребуется фундамент, причем это зависит от несущих возможностей грунта под основой. Чтобы дать ответ на все эти вопросы, нужно сделать инженерно-геологические исследования земель, предназначенных для будущего фундамента. Ни один строитель-архитектор не будет проектировать здание и его фундамент, пока не выяснит для себя показатели грунта, на котором они будут расположены.

Грунт представляет собой почвы, которые являются многокомпонентной и многообразной геологической системой, и поэтому называемые объектом инженерно-хозяйственной деятельности.

Максимум, который можно сделать для наивысшего качества своего дома — заказать анализ грунта под фундамент в специализирующейся на этом фирме. Проведение исследования и выдача заключения о земле, ее характеристиках, даст возможность подобрать максимально верный тип фундамента и сделать правильный проект для него.

Исследование грунта под фундамент

Если вы хотите сохранить деньги, не платя специалисту за геологические исследования, то можно попробовать сделать исследование грунта под фундамент своими руками. Для того, чтобы провести изыскания, обязательно потребуется садовый бур. Им нужно проделать шурфы на глубину, не меньшую чем нормативная глубина промерзания, но лучше если глубина будет около 3.5-4 метров, особенно если планируется построить двухэтажный и больше дом.

Если в доме есть планы обустроить глубокий цокольный этаж, то самому пробурить шурфы не представится возможным. Ведь для того, чтобы проанализировать почву для постройки одноэтажного дома, придется бурить на 4-5 метров, а для кирпичного дома в два этажа, потребуется глубина уже в 8-9 метров. Одного шурфа конечно же недостаточно, ведь ленточный фундамент, в случае, если будет размещаться на разнородных землях с разным подъемом во время пучения от мороза, по причине неравномерных нагрузок от земли может запросто треснуть.

Неоднородная земля, имеющая прослойки торфа (органического грунта), в зоне, которая сжимается под фундаментом толщи, может просесть в некоторых местах. Результат по итогу будет все тем же, на стенах и фундаменте образуются трещины. Хоть в правилах “инженерно-геологические изыскания для строительства” говорится, что для неответственных построек хватит и 1-2-х шурфов в пределах периметра будущего дома, но лучше будет подстраховаться и обустроить 3-4 шурфа, ведь грунт может быть довольно коварным. Проверка грунта под фундамент потребует ее забора с каждых трех десятков сантиметров шурфа, а ниже линии промерзания земли следует отобрать по образцу через каждые 50 см.

Методики исследования

Конечно, чтобы провести исследование грунта под фундамент, лучше обратиться к специалистам, имеющим лицензию. Если таких нет, или их услуги слишком дорогостоящие, то можно использовать несколько способов исследования и быстрого анализа земли, а также примерной оценки его несущей способности.

Сначала нужно разложить образец земли на бумаге и просушить его. После этого из земельного образца удаляются камни, консервные банки, корни и прочий мусор. Если в образце есть комочки и куски земли, то их нужно измельчить. Землю опрыскиваем водой, а далее берем высокую стеклянную банку, которую наполняем на 25 % землей образца. Весь остальной объем банки заливается водой.

В емкость добавляется чайная ложка средства для мытья посуды, а затем банка закрывается крышкой и трясется на протяжении 10 минут. Это позволит разделить образцы земли на минеральные компоненты. Далее банке нужно дать отстояться несколько дней, чтобы проба грунта под фундамент была максимально информативной.

Частицы земли осядут в банке и распределятся по размеру. Уже спустя одну минуту после постановки банки можно сделать на ней отметку маркером, таким образом определив песочный осадок. Через два часа отстоя можно выявить уровень ила. А когда вода будет прозрачной, то можно отметить и слой глины. Причем обычно этот процесс займет 3 дня, но если вода все еще мутная, то следует оставить ее на срок около недели.

Следует записать толщину каждого слоя образца и весь осадок в общем. Далее высчитывается процентное соотношение каждого из компонентов с помощью формулы: Компонент, см/общая толщина, см = % компонента в земле. Получив процентное содержание основных компонентов в земле, можно определить тип грунта, руководствуясь специальной пирамидой.

Более быстро результаты можно получить при помощи тактильной методики анализа, для которой потребуется только образец земли и собственная рука. Для проведения анализа предназначается особая последовательность действий.

Нормы и правила строительства, применяемые для жилых домов во всем мире, предлагают застройщикам заниженные, в сравнении с отечественными, показатели несущих способностей земли. В среднем, несущие способности земель в нормативах ниже примерно в 2 раза. Такой подход дает разумный запас прочности и дает определенную защиту от неправильной оценки состава земли и ее несущей способности. Тем, кто решил построить фундамент и дом самостоятельно, нужно непременно вооружиться таким подходом, чтобы потом не ремонтировать трещины на фундаменте и расколы на стенах. И конечно же, следует провести исследование почвы под фундамент.

Источник