Как проверить почву под фундамент

Особенности исследования грунта под фундамент. Виды и состав инженерных работ

Проектирование и строительство здания всегда сопровождается рисками, один из них связан с поведением почвы, на которой возводят объект. Важно своевременно и качественно провести изыскания грунта под фундамент, чтобы минимизировать потенциальные угрозы. Проект, созданный с учетом результатов инженерных исследований, обеспечит оптимизацию затрат и безопасную эксплуатацию здания.

В статье приводим информацию о видах и составе работ по изучению грунта, а также о проблемах, которые заказчик сможет избежать, обратившись к профессионалам.

Почему так важно проводить изыскания под фундамент?

Необходимость инженерных изысканий для проектирования зданий неоспорима, и все же по-прежнему некоторые считают возможной экономию на этом этапе планирования объекта.

В результате выбор неподходящих строительных технологий и материалов приводит к несоответствию новой постройки установленным нормам и стандартам. Надзорная организация не примет такой объект, и будет права. Кроме того, сложности с эксплуатацией могут возникнуть и после, когда люди освоят объект.

Что может пойти не так

Заблаговременно проведенное исследование грунта под фундамент предупредит целый комплекс неприятностей.

Если фундамент, заложенный «вслепую», будет оказывать давление большее, чем способен выдержать грунт на участке, основание в лучшем случае деформируется, а в худшем — разрушится. Ремонт таких повреждений требует значительных вложений, поэтому лучше изначально проектировать здание с учетом особенностей почвы.
Если игнорировать показатели уровня залегания грунтовых вод и их сезонное поведение, фундамент может быть сильно подтоплен, что неизбежно приведет к проблемам — трещинам, деформациям и т.п.
Отсутствие верных расчетов влечет за собой и отдаленные последствия: фундамент дома со временем способен просесть, и тогда в результате неравномерного распределения нагрузки рано или поздно станет разрушаться все здание или отдельные его части.

Виды и состав инженерных исследований грунта под фундамент

Важность проведения инженерных изысканий не ставится под сомнение: качественный проект всегда базируется на заключении грамотных специалистов. Что же входит в комплекс таких исследований и зачем они нужны?

Важно помнить, что перечень работ индивидуален для каждого участка и зачастую зависит от исходных данных технического задания. Приводим примерный состав инженерных работ по различным направлениям.

Геологическое и геофизическое исследование грунта

Специалисты отбирают пробы из специально выбуренных скважин и отправляют их в лабораторию.
Тестируют почву в условиях естественного залегания: во время выезда организуют испытания, которые показывают, как почва будет реагировать на нагрузку. Определяют максимально возможные показатели нагрузки (по предельным деформациям / по несущей способности). Такие данные дают возможность определить подходящий тип фундамента, оптимальный вес сооружения, а также понять, целесообразно ли начинать застройку на конкретном участке.
Проводят геофизические работы, чтобы получить исчерпывающее представление о ландшафте и рельефе изучаемой территории. Это позволяет решить вопрос о необходимости насыпей в определенных участках или напротив — о выравнивании строительной площадки.

Экологические изыскания почв под фундамент

Следует оговориться, что экология участка— это комплекс работ, в который входят в том числе исследования грунта. Одной из целей могут являться оценка уровня и границ загрязнения почвы, решение вопроса о целесообразности использования участка в сельскохозяйственной деятельности. Также результаты выявляют состояние территории и помогают составить проектную документацию.

Производят забор проб, которые впоследствии всесторонне исследуют в лаборатории. Четкий перечень формирует исполнитель при обработке технического задания, вот лишь некоторые из показателей:

Газогеохимические исследования грунтов нужны, когда есть основания полагать, что почва содержит потенциально опасные вещества или горючие элементы в составе.
Радиологический анализ выявляет опасные уровни излучения, если таковые имеются.
Эпидемиологический выявляет наличие паразитов и опасных микроорганизмов.
Экологические исследования качества воды определяют ее пригодность для употребления человеком.
Токсикологический анализ грунта также направлен на своевременное выявление угроз здоровью и жизни.

Лабораторные исследования грунтов

Анализ проб, взятых в ходе полевых работ, производится на базе лабораторий, оснащенных специальных оборудованием и аккредитованных в соответствии с актуальными требованиями законодательства.

Рассмотрим основные виды лабораторных манипуляций.

Механические тесты грунта направлены на выявление физико-механических свойств:

прочности в разных условиях (при растяжении, сжатии и сдвиге);
относительной просадочности и начального просадочного давления;
деформационных параметров;
угла естественного откоса.

Физические тесты почвы определяют такие свойства, как:

минеральный состав;
пористость;
степень природной влажности;
консистенцию (предел и число пластичности);
плотность
и некоторые другие параметры.

Тесты, проводимые с участием разнообразных реагентов, помогают установить химический состав почвы и ее химико-физические свойства:

степень водонепроницаемости грунта;
содержание отдельно взятых веществ;
степень размокаемости и размываемости горных пород;
липкость почвы;
агрессивность по отношению к стройматериалам (бетону, черным и цветным металлам и пр.).

Исследования грунта под фундамент — неотъемлемая часть предпроектной подготовки при строительстве

Геология, экология, геофизика, гидрометеорология участка и другие виды инженерных изысканий непременно затрагивают почвенные слои, позволяют разносторонне проанализировать требуемые данные, составить грамотную документацию и учесть результаты при проектировании объектов.

Больше обзоров читайте на нашем сайте .

Обзор подготовлен специалистами «ОмгГео».

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

Определяем свойства грунтов на участке застройки.

Прежде чем приступать к разработке проекта любого дома, необходимо определить какими характеристиками обладают грунты на участке будущей застройки. Без этих данных невозможно прежде всего сделать качественный и в меру экономичный фундамент и, следовательно, построить надёжный и долговечный дом. В данной статье будет говориться о том, как можно самостоятельно определить физические и механические свойства грунтов.

Не секрет, что самым лучшим способом исследования участка застройки являются геолого-геодезические изыскания проводимые специализированными организациями. При помощи буровой машины делается несколько скважин, берутся пробы грунта на разных глубинах и затем уже в лаборатории определяются необходимые физико-механические свойства.

В связи с дороговизной данной процедуры, зачастую люди, строящие дом своими силами, от неё отказываются. Строительство фундамента при этом ведётся либо на основе опыта соседей по участку, либо надеясь на наш всемогущий «русский авось». Привести это может, в лучшем случае, к закладке излишне массивного фундамента с перерасходом денежных затрат на него, а в худшем случае, наоборот, к постройке слишком слабого фундамента и к последующему его разрушению.

Ниже мы посмотрим, как можно самому определить основные свойства грунта, необходимые для более или менее точного выбора параметров будущего фундамента дома. Если при определении какой-либо характеристики, Вы рассматриваете два варианта и не знаете какой из них выбрать, всегда берите вариант с худшими условиями. Не так страшен немного излишний запас прочности фундамента, чем его недостаток.

Итак, для начала на участке необходимо сделать минимум две, а лучше четыре (по углам будущего дома) скважины. Глубина их зависит от типа фундамента, от этажности дома и материала из которого он будет построен. Например, если специализированная организация делает изыскания для двухэтажного кирпичного дома, то скважины будут буриться на глубину около 10 метров. Очевидно, что самостоятельно в ручную сделать это проблематично (хотя и возможно). В связи с этим нужно стараться сделать скважину максимально глубокой, хотя бы на две глубины промерзания. Удобнее всего использовать обычный садовый бур. Также, если есть необходимость и возможность, можно сразу перед строительством дома выкопать яму под септик. Изучить грунт при этом ещё проще.

С помощью скважин определяются вид несущего грунта, толщина плодородного слоя почвы и уровень грунтовых вод.

I. Вид несущего грунта

По мере заглубления в землю сначала идёт плодородный слой почвы, затем несущий грунт. Фундамент должен опираться именно на него. Выделяют четыре основных класса несущих грунтов:

— мёрзлые (содержащие лёд);

— техногенные (насыпные, намывные и т.п.)

Чаще всего, особенно в средней полосе России, приходится иметь дело с дисперсными грунтами. Их существует несколько видов: глинистые, песчаные, илистые и заторфованные. Из них для малоэтажного строительства подходят глинистые и песчаные. На илистых и заторфованных грунтах своими силами без специальных знаний лучше ничего не строить.

Рассмотрим два способа определения вида дисперсного несущего грунта.

1 способ: Возьмите в руку немного грунта, смочите водой и отожмите, пока вода не перестанет из него капать. Затем раскатайте грунт ладонями в жгут диаметром около сантиметра и согните его в кольцо. В зависимости от того, как это у Вас получится, можно выделить следующие виды грунта:

— если скатать жгут вообще не получается, значит у Вас в руках песчаный грунт (песок);

— если жгут всё же скатывается, но получается очень хрупким и легко рассыпается — это супесь;

— если жгут скатывается, но при попытке согнуть в кольцо он сразу ломается — это лёгкий суглинок;

— если жгут сгибается в кольцо и при этом на его поверхности появляются трещины — это признак тяжёлых суглинков, близких по своим свойствам к глине;

— если жгут липкий, легко раскатывается и при сгибании остаётся гладким без трещин, значит Вы держите глину.

2 способ: Возьмите прозрачную стеклянную банку, например, литровую и наполните её на половину исследуемым грунтом, предварительно очистив его от корней и камней. Затем долейте до верху воды и тщательно перемешайте, до получения однородной взвеси. Положите банку и не трогайте до тех пор пока все частицы не осядут и вода не станет прозрачной. В зависимости от состава грунта, это может занять от пары часов до двух-трёх дней.

В связи с различной скоростью оседания песчаных, пылеватых и глинистых частиц в банке будет видна граница между слоями. Внизу песок, выше — ил (пылеватые частицы) и сверху — глина. Высоту слоёв нужно измерить линейкой и перевести её в процентное соотношение.

По треугольной диаграмме ниже можно определить тип исследуемого грунта:

Процентное содержание песка показано жёлтыми линиями, глины — красными, ила — синими. Точка пересечения этих линий показывает, к какому виду относится данный образец грунта.

II. Уровень грунтовых вод

Перед началом любого строительства обязательно нужно знать уровень грунтовых вод на участке. Пробурив скважины, через 2-3 часа опустите в них деревянную рейку. Если вода есть, это будет видно, и можно будет определить, на какой она глубине. Замеры нужно проводить весной, когда уровень повышается.

Если в непосредственной близости от участка есть колодец, по нему также не сложно определить уровень грунтовых вод.

III. Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта является важной характеристикой, без которой нельзя правильно рассчитать фундамент. Для начала можно ориентировочно определить её нормативное значение по карте глубин промерзания:

Данная карта (для увеличения кликните по картинке) показывает зависимость глубины промерзания от климатических условий в определённом районе. Но помимо климата промерзание также зависит от вида грунта на участке, от конструкции пола в доме, от наличия подвала и от среднесуточной температуры внутри помещения. Более точно определить на какую глубину будет промерзать грунт в данных конкретных условиях можно, с помощью простого и удобного калькулятора расположенного здесь… Пользоваться им очень просто: найдите свой город (либо ближайший) и в таблицах ниже подберите значение с подходящими условиями.

IV. Степень пучинистости грунтов

Иногда при расчёте фундамента, например, мелкозаглубленного , с ограниченными данными о физико-механических свойствах несущего грунта, определяется степень его пучинистости. Делается это следующим образом:

— рассчитывается показатель Z = dw — df, где dw — глубина залегания грунтовых вод, м; df — расчётная глубина промерзания, м (определялась выше).

— в зависимости от значения Z по таблице ниже определяется степень пучинистости:

К непучинистым грунтам также относятся скальные и крупнообломочные, а также крупные и средней крупности пески не содержащие глинистых включений.

В комментариях к данной статье Вы можете поделиться с читателями своим опытом в исследовании свойств грунтов, либо задать интересующие Вас вопросы.

Источник