- Грунты, виды, характеристика
- Виды грунтов
- Глинистые грунты
- Песчаные грунты
- Крупнообломочные грунты
- Скальные грунты
- Заторфованные грунты
- Виды грунтов в строительстве
- Классификация грунтов в строительстве по виду структурных связей
- Скальные
- Дисперсные
- Классификация грунтов по степени пучинистости
- Как определить группу грунта при строительстве
- Прочностные характеристики грунтов
Грунты, виды, характеристика
Виды грунтов
Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяются на:
- глинистые;
- песчаные;
- крупнообломочные;
- скальные;
- заторфованные.
Глинистые грунты
Глинистые грунты — это связанные грунты, для которых число пластичности Jp больше или равно 0,01. По содержанию песчаных частиц и числа пластичности глинистые грунты подразделяются на супесь, суглинок, глину (табл. I).
Числом пластичности называют разницу между влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания в долях единицы.
Глинистые грунты в зависимости от их плотности и влажности могут находиться в различном состоянии, которое характеризуется показателем консистенций J 1 (табл. 2).
Среди глинистых грунтов должны быть выделены:
- илы;
- просадочные грунты;
- набухающие (пучинистые) грунты.
К илам относятся глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и имеющие в природном сложении влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, превышающий значения для супесчаного ила е > 0,9, для суглинистого ила е ≥ 1,0, для глинистого ила е ≥ 1,5.
Илы выделяются среди глинистых грунтов в особую группу, так как в строительном отношении они являются неблагоприятными грунтами, т. е. строить на них нецелесообразно.
К просадочным грунтам относятся глинистые грунты, которые под воздействием внешней нагрузки или собственнрго веса при замачивании водой дают дополнительную осадку (просадку).
При предварительной оценке к просадочным обычно относятся лессы и лессовидные грунты.
В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:
- тип 1 — когда просадка грунта от собственного веса не превышает 5 см;
- тип 2 — когда просадка грунта от собственного веса больше 5 см.
К набухающим (пучинистым) грунтам относятся :глинистые грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме.
Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки в компрессионном приборе подразделяются на:
слабонабухающие, если 0,0404 ≤ δн ≤ 0,08;
средненабухающие, если 0,08 сильнонабухающие, если δн > 0,12.
Песчаные грунты
Песчаные грунты — это сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности.
В зависимости от крупности частиц они подразделяются на пять групп, табл. 3.
По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы, табл.4.
По степени плотности их сложения песчаные грунты в зависимости от коэффициента пористости подразделяются на три группы, табл. 5.
Крупнообломочные грунты
Крупнообломочные грунты — это несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород с размерами частиц более 2 мм. В зависимости от крупности частиц они подразделяются на три группы, табл. 6.
По степени влажности крупнообломочные грунты подразделяются на маловлажные, влажные, насыщенные водой, табл. 7.
Скальные грунты
Скальные грунты — это изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаенные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Скальные грунты подразделяются на магматические, метаморфические, осадочные табл. 8.
Магматические, метаморфические, а также осадочные сцементированные породы с кремнистым цементом (кремнистые конгломераты, брекчии, песчаники, известняки, опоки) не растворяются в воде.
К растворимым относятся следующие скальные породы:
- труднорастворимые — известняки, доломиты, известковистные конгломераты и песчаники;
- среднерастворимые — гипс, ангидрит, гипсоносные конгломераты;
- легкорастворимые — каменная соль.
В результате фильтрации воды-через трещины в растворимых скальных породах возможно образование карстовых полостей.
Заторфованные грунты
Заторфованные грунты различаются между собой по степени заторфованности табл. 9.
Улучшить свойства грунтов можно проведением следующих мероприятий:
- уплотнение грунта методом укатывания катками, машинами;
- уплотнение грунта с помощью различных трамбовок (механических, электрических);
- уплотнение грунта вибрированием;
- уплотнение слабого грунта глубинным дренажом;
- закрепление слабых, в том числе просадочных грунтов, другими доступными способами.
Виды грунтов в строительстве
Определение характеристик грунта на участке помогает грамотно подобрать тип опорной части здания. Важно помнить, что дом держат не фундаменты, а основание под ними (т.е. грунт). Несущие конструкции лишь передают нагрузку от выше лежащих элементов. Чтобы подобрать фундаменты, необходимо ознакомиться с классификацией грунтов по группам в строительстве в зависимости от различных признаков.
Разделение почв на виды проводится на основании ГОСТ 25100—2011. В этом документе представлено большое количество таблиц, учитывающих разные характеристики.
Чтобы определить тип грунта проводятся геологические изыскания. На этом этапе необходимо изучить наиболее важные свойства основания:
- прочность;
- связность;
- водопроницаемость;
- степень пучинистости.
Также потребуется выяснить водонасыщенность почвы и расположение уровня грунтовых вод. Геологические изыскания для крупных объектов проводятся профессионалами, точные характеристики грунта определяются в процессе лабораторных исследований. Для частного строительства можно выполнять изыскания вручную. При этом тип грунта определяется «на глаз».
Классификация грунтов в строительстве по виду структурных связей
Согласно ГОСТ 25100—2011 все основания делятся на три больших класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Иногда в отдельную категорию выделяют виды, образовавшиеся в результате деятельности человека, — техногенные.
Мерзлыми могут быть все виды оснований. Связность между частицами обеспечивается не только за счет структурных сил, но и с помощью криогенных связей (ледяных). Прочность таких почв велика, но только в замороженном состоянии.
Скальные
Скальные почвы представляют собой очень прочный массив с жесткими структурными связями. Основания могут иметь различное происхождение, а также физические и механические характеристики. Встречаются такие виды достаточно редко, они представлены в основном такими почвами:
Скальные грунты плохо сжимаются, не образуют пустот и трещин. Такая почва является идеальным вариантом для строительства незаглубленных фундаментов. Они практически не деформируются, поэтому нет вероятности неравномерных осадок, которые опасны для зданий и приводят к появлению наклонных трещин на стенах. В зависимости от прочности скальные грунты могут быть:
- очень прочные, прочные, среднепрочные и малопрочные (скальные);
- понижено—прочные, с низкой прочностью и с очень низкой прочностью (полускальные).
Дисперсные
Такие виды оснований являются самыми распространенными. Связи между частицами грунта здесь могут быть механическими или водно-коллоидными. Последние обеспечиваются за счет взаимодействия частичек грунта и воды. Практически все такие почвы имеют осадочное происхождение.
В таблице показано разделение дисперсных грунтов на группы и подгруппы.
Дисперсные грунты | Связные | Глина |
Суглинок | ||
Супесь | ||
Ил | ||
Сапропель | ||
Торф | ||
Несвязные | Пески | |
Крупнообломочные породы |
Классификация грунтов по степени пучинистости
Морозное пучение является одной из самых актуальных проблем при строительстве в холодных регионах, где зимой температура опускается ниже нуля. Это явление вызвано одновременным воздействием на почву влаги и холода. При этом основание увеличивается в размерах и оказывает давление на подошву и боковую поверхность фундаментов.
Чтобы избежать негативных последствий, важно вовремя принять меры по борьбе с пучением. Для этого до начала строительства потребуется определить, к какой из групп относятся виды грунта, расположенные на участке под дом.
Таблица ниже основана на ГОСТ 25100-2011 и СП 243.1326000.2015 (приложение А). В ней приведены грунты и их склонность к возникновению сил морозного пучения.
Тип основания | Тип местности по характеру увлажнения почвы | Степень пучинистости |
Крупнообломочный грунт, песок гравелистый, крупный, средней крупности, в котором содержится менее 2% пылеватых частиц | любой | условно непучинистый |
То же с содержанием пылеватых частиц до 15% | 1 | условно непучинистый |
Песок мелкий с содержанием пылеватых частиц до 2% | 1 | условно непучинистый |
Песок гравелистый, крупный, средней крупности с содержанием пылеватых частиц до 15% | 2, 3 | слабопучинистый |
Песок мелкий с содержанием пылеватых частиц до 15% | 1, 2 | слабопучинистый |
Пылеватые песок, супесь, суглинок (тяжелый) | 1 | слабопучинистый |
Легкая супесь | 1 | слабопучинистый |
Легкий суглинок, тяжелая глина | 1 | слабопучинистый |
Легкая супесь | 2, 3 | пучинистый |
Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 1 | пучинистый |
Легкий суглинок, тяжелая глина | 2, 3 | пучинистый |
Пылеватые песок, супесь, суглинок (тяжелый) | 2, 3 | сильнопучинистый |
Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 2 | сильнопучинистый |
Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 3 | чрезмернопучинистый |
Цифры в типе местности по характеру увлажнения грунта определяются по СП 34.13330.2012 (приложение В) и означают:
- 1 — при наличии поверхностного отвода влаги от здания и глубоком расположении уровня грунтовых вод (УГВ);
- 2 — при отсутствии поверхностного отвода влаги и глубоком расположении УГВ;
- 3 — при отсутствии поверхностного отвода влаги и высоком расположении УГВ.
Гравий (окатанный) и щебень (с острыми краями).
При строительстве важно помнить, что абсолютно непучинистых грунтов не существует. Пучение появляется не из-за основания, а из-за влаги и отрицательных температур. Любая почва зимой при наличии в ней воды может оказать давление на фундаменты. К группе условно непучинистых оснований отнесены те, которые крайне редко приводят к возникновению опасного явления. В этих случаях особые меры по защите конструкций здания от морозного пучения чаще всего не предусматриваются.
К мерам по предотвращению сил морозного пучения относятся гидроизоляция, утепление, дренаж, утепленная отмостка, устройство ливневой канализации. Эти мероприятия предусматриваются в комплексе для всех типов пучинистых грунтов:
- слабопучинистых;
- пучинистых;
- сильнопучинистых;
- чрезмернопучинистых.
Как определить группу грунта при строительстве
При частном строительстве вместо полноценных геологических исследований могут быть проведены ручные работы. Существует два метода:
Отрывка шурфов для визуального изучения грунта.
Слои грунта при этом изучают визуально. Чтобы стало ясно, как определить какой тип грунта на участке строительства визуально, рекомендуется ознакомиться с таблицей ниже.
Тип основания | Описание |
Скальные грунты | Сплошной массив без пустот, возможны небольшие трещины, практически не поддается сжатию |
Крупнообломочные грунты | Представляют собой обломки скальных пород. К этой группе относятся щебень, дресва, гравий и галька. Гравий (размеры частиц от 1 мм до 1 см) и галька (размеры частиц от 1 см до 20 см) имеют окатанные края. Дресва (2—10 мм) и щебень (1—20см) имеют острые грани. |
Пески | Несвязные грунты с размером частиц от 0,05 до 2 мм. По размеру фракции делятся на 5 групп:
|
Глины | Состоят из пылеватых частиц размерами менее 0,05 мм связанных между собой. Без трещин и разрывов раскатывается в шнур или лепешку, скатывается в шарик. На несущую способность такого основания сильно влияет влажность. Пластичная глина легко деформируется и хорошо держит форму, в ладони при этом создается ощущение прохлады. Твердая глина тяжело деформируется. Текучая глина легко деформируется и плохо держит форму, ее прочностные характеристики очень низкие. Чтобы отличить глину от супеси и суглинка, необходимо растереть грунт в руках, при растирании глины не должны чувствоваться песчаные частички. |
Суглинки | Если грунт визуально похож на глину, но при растирании чувствуются песчаные частицы, это суглинок. Тип суглинка также определяется при растирании:
|
Супеси | При растирании чувствуются пылеватые и песчаные частицы. Песка больше, чем в суглинке. Скатать такой грунт в шнур сложно, материал распадается на кусочки. Делится на типы:
|
Лесс | Глинистый тип основания, имеет палевый цвет. Отличается высокой пористостью, легко размокает. |
Прочностные характеристики грунтов
Окончательным этапом геологических исследований (как лабораторных, так и упрощенных) должна стать прочность грунтов на участке. Она будет определять геометрические размеры фундамента и материалы, использованные для изготовления (например, арматура для железобетонных конструкций).
В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности приведена в таблице.
Тип грунта | Расчетная несущая способность | |
для фундаментов мелкого заложения (1 — 1,5 м) | для фундаментов глубокого заложения (2—2,5 м) | |
Щебень и галька | 4,5 кг/см 2 | 6 кг/см 2 |
Щебень и галька с включением глинистых частиц | 2,8 кг/см 2 | 4,2 кг/см 2 |
Дресва и гравий | 4 кг/см 2 | 5 кг/см 2 |
Песок гравелистый и крупной фракции | 3,2 кг/см 2 | 5,5 кг/см 2 |
Твердые глины | 3,0 кг/см 2 | 4,2 кг/см 2 |
Пластичные глины | 1,6 кг/см 2 | 2 кг/см 2 |
Песок средней фракции | 2,5 кг/см 2 | 4,5 кг/см 2 |
Песок мелкой фракции (с невысокой влажностью) | 2 кг/см 2 | 3,5 кг/см 2 |
Песок мелкой фракции (с высокой влажностью) | 1,5 кг/см 2 | 2,5 кг/см 2 |
Суглинки | 1,7 кг/см 2 | 2 кг/см 2 |
Супеси | 1,5 кг/см 2 | 2,5 кг/см 2 |
Если правильно определить, какие виды грунта залегают на участке строительства, выбрать геометрические размеры фундамента и их конструкцию в зависимости от свойств основания, можно не переживать за долговечность и надежность здания.
Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.
Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.