Глина под фундаментом

Особое внимание следует отдать грунтам. На разных их типах одно и то же конструкционное решение фундамента будет иметь различную прочность. К примеру, ленточный базис будет столетия без проблем стоять на каменистой почве или на черноземе, а на глинистых почвах он вполне может «уплыть» при высоком расположении грунтовых вод. Именно о глинистых почвах и особенности строительства фундаментов на них — далее.

Особенности глинистых грунтов

Главной особенностью глинистого грунта является то, что он совершенно не держит форму. Достаточно несколько «капель» воды и глина расплывается. Все мы когда-нибудь имели дело с этим материалом. Его чрезвычайная пластичность позволяет делать из него большое количество различных изделий, однако, в строительстве это не достоинство, а недостаток. Из-за повышенной пластичности глинистый грунт не может выступать полноценной опорой зданию, что при вымывании почвогрунта из-под фундамента может способствовать образованию пустот. Они же в свою очередь могут стать причиной проседания базиса. Что приведет к разрушению здания. Именно поэтому возведение дома на таких почвах должно сопровождаться их глубоким анализом со стороны специалистов, которые должны выдать свое заключение о возможности возведения строения.

Глинистая почва бывает разной, в зависимости от содержания в ней глины:

1.Начиная с 30%, почва считается глиной. За счет высокого содержания влаги такой грунт практически не подходит для строительства. Сложность и дороговизна фундамента, построенного на нем, делает строение очень дорогим. Дело в том, что при замерзании влага, содержащаяся в таком грунте, имеет свойство расширяться, что в свою очередь может повредить фундамент.

2.Смеси песка, глины и камня. Из всех глинистых грунтов последний является наиболее подходящим для строительства. За счет камня он прекрасно держит форму, не плывет, что делает строительство на нем не очень сложным и довольно крепким.

3.Иные типы грунта. Различают также:

-супеси – тип грунта, в котором содержатся песок и глина, причем последней не более 5%;

-суглинок – почва, состоящая из песка и глины, в которой последней не более 10%.

Супеси и суглинки, аналогично, как и глина, относятся к категории ненадежных грунтов, поведение которых зависит от многих факторов. В каждом отдельном случае существует необходимость тщательного анализа состояния грунта для принятия решения о конструкции фундамента.

Существует две основных разновидности глины:

1.Красная глина. Этот материал содержит в себе большое количество песка. Именно из-за этого он отлично впитывает влагу и плохо держит форму. Почвы с содержанием красной глины крайне нестабильны и очень часто подвергаются разрушениям и изменениям структуры.

2.Голубая глина. Имеет более качественные прочностные характеристики. Практически не пропускает влагу, которая может накапливаться на ее поверхности.

Глинистая почва. Какой фундамент для нее подходит

Строительство фундаментов на глинистых грунтах без специальной подготовки проводить нельзя. Если есть возможность, лучше перенести его в другое место, если нет – привлечь на помощь специалистов. Стоит отдавать себе отчет, что такое строительство будет не только сложное, но и затратное.

Ленточный фундамент на глинистой почве

На глинистом грунте допускается сооружение ленточного фундамента, однако, он будет иметь немного отличную структуру в сравнении с таким же типом для других типов почв. Плюсами ленточного базиса являются:

1.Высокая надежность при соблюдении всех требований технологии.

2.Прекрасная прочность и гидроизоляция.

3.Подходит практически к любому типу зданий и материалам, из которых они построены.

4.Возможность строительства фундамента на глинистой почве своими руками в короткие сроки.

Недостатки такого типа фундамента следующие:

1.Высокие затраты времени и средств на земляные работы.

2.Большая масса и высокая стоимость материалов.

Устройство опалубки для ленточного фундамента

Существует несколько вариантов обустройства такого основания:

-Первая схема строительства ленточного фундамента на глинистых почвах предполагает сооружение специальной подушки. В траншею, выкопанную под ленту основания, укладываются несколько слоев песка и гравия поочередно. Толщина каждого из них должна составлять не менее 18-22 см. После отсыпки очередного слоя его поливают водой и тщательно утрамбовывают. Такая подушка отсыпается до нулевого уровня. Затем на ней строится базис из крупного камня или кирпича. Сверху цоколь устилают несколькими слоями ПВХ пленки или рубероида.

-Второй вариант строительства фундамента предполагает отсыпку песчано-гравийной смесью только половины глубины котлована. Подушка тщательно утрамбовывается и выравнивается. Затем на ее поверхность укладывается один слой кирпичной кладки. После того как раствор высохнет, сооружается опалубка под заливку бетона на необходимую высоту. Доски для опалубки должны быть обработаны специальным антисептиком и покрыты слоем гудрона. Опалубка устанавливается на необходимую высоту фундамента и заливается бетоном. После этого фундамент выравнивается и сверху укладывается слой гидроизоляции. Для последней можно использовать плотную ПВХ пленку или рубероид.

-Третий вариант базиса предполагает использование плоского шифера для опалубки. В вырытый котлован погружается опалубка, собранная из листов кровельного материала. Расстояние между грунтом и опалубкой заполняется гравием. Внутри половина емкости заполняется смесью песка и гравия и тщательно утрамбовывается. В последнюю очередь заливается бетон слоями не более 15 см., который необходимо уплотнить специальным строительным вибратором до тех пор, пока на его поверхности не появится цементное молочко. После остывания фундамент необходимо укрыть гидроизоляцией.

-По возможности желательно перед засыпкой расстояния между землей и базисом вскрыть внешние его плоскости битумной мастикой и укрыть гидроизоляцией. Отсыпку производят гравием.

Свайный фундамент на глинистой почве

Свайный или столбчатый фундамент является наиболее простым и сбалансированным решением для строительства на глинистых почвах. За счет необходимости бурения специальных скважин и соответственного применения специальных средств и техники, этот тип базиса сложно назвать самым дешевым. Однако, его прочность на нестабильных грунтах делает его самым приемлемым.

Среди плюсов такого фундамента можно выделить следующие:

1.Минимально необходимое количество материалов и их доступность.

2.Минимальная усадка материалов.

3.Простота в исполнении.

4.Возможность установки на участках с самым сложным составом грунтов.

Недостаток у него один – необходимость использования специальной техники.

Устройство такого фундамента на первый взгляд не слишком сложное. Порядок проведения работ:

1.В зависимости от проекта здания под каждой несущей плитой бурятся специальные отверстия диаметром 200-300 мм. Глубина в каждом отдельном случае определяется специалистом. Она должна быть ниже точки промерзания грунта.

2.На дно скважины насыпается слой гравия, после чего в нее опускается асбестоцементная труба. Внутрь нее заливается бетон.

3.Перед заливкой внутрь трубы вставляется несколько арматурных прутьев для армирования конструкции.

4.Столбы устанавливаются на пересечении несущих стен и в углах здания. Шаг установки опор не должен превышать 2-х метров.

Существует еще один фундамент на глинистой почве, схема которого схожа с предыдущей – так называемый свайно-засыпной. Строится он немного по другой технологии, и использовать его можно в местах с водонасыщенным грунтом. Стоит отметить, что такой фундамент обойдется гораздо дешевле, нежели свайный.

Технология его строительства довольно проста:

1.В местах, где согласно проекту должны быть установлены опоры, снимается слой грунта и копаются ямы глубиной 0,5 м и размером 0,4х0,6 м.

2.На ее дно засыпается смесь песка и гравия, которая утрамбовывается и поливается водой. Насыпку производят послойно до уровня грунта, постоянно утрамбовывая.

3.Затем на подготовленную подушку укладываются бетонные блоки. Для этой цели используют изделия стандартного размера 0,2 х 0,3 х 0,5 м или 0,3 х 0,3 х 0,5 м.

4.Для устройства одной опоры, как правило, используют 2 бетонных блока, связанных между собой раствором. Стороны блоков обрабатываются антисептиком, а на верхнюю часть укладывается слой рубероида или ПВХ пленки для обеспечения гидроизоляции.

Стойкость такого базиса заключается в том, что вода не может проникнуть в нижние пласты насыпки, так как в них имеется воздух. Хоть вода и проникает в слои глинистого грунта во время осенних дождей или весенних паводков, нижняя отсыпка остается абсолютно сухой. Благодаря этому при наступлении морозов, отсыпка не расширяется, что исключает движение базиса и перекосы в геометрии всего здания.

Если нет возможности купить бетонные блоки, можно отлить их из бетона по месту. Для этого устанавливают опалубку необходимой высоты и заливают раствор. Делать это нужно слоями, постоянно проводя виброуплотнение. После этого обработать готовые столбы нужно аналогично, как и бетонные блоки.

Как видно, строительство фундамента на глинистых почвах – очень сложное занятие, требующее специальных знаний и навыков. Неподготовленному строителю это может оказаться не под силу, поэтому проектирование и выполнение работ по возведению цоколей на таких почвах лучше доверить профессионалам.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

   Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку КОНТАКТЫ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Благодаря.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Важность глины в геотехнической инженерии

1. Введение

Геотехническая инженерия - это обширная дисциплина, состоящая из механики грунтов и строительства фундаментов. Геотехническая инженерия также называется геотехнической инженерией или геомеханикой. Геотехническая инженерия обращается к применению инженерной механики к проблемам почвы и горных пород. Свойства, поведение и эксплуатационные характеристики грунтов рассматриваются инженерной механикой. В дальнейшем полученные данные обрабатываются и интерпретируются [1].Инженеры-геотехники учитывают оползни и землетрясения при планировании и проектировании сооружений для зданий, дорог, насыпей и свалок. Инженеры-геотехники также изучают миллиарды лет геологической истории через почвы. Поэтому исследования неоднородности почв требуют решения сложных задач. Все типы инженерных сооружений, такие как жилые дома, служебные здания, мосты, плотины, дороги и аэропорты, расположены на земле или в земле. Как сказал Ричард в 1995 году, «поддерживается почти каждым строительным грунтом или камнями.Без опоры либо летают, либо плавают, либо падают »[2]. Даже если они хорошо спроектированы, безопасность инженерного сооружения не может быть обеспечена при недостаточной несущей способности, высоком потенциале набухания / усадки и оседании (сжатии) грунта. По этой причине геотехнические работы в почвах стали обязательными. Многие исследования проводились в 1910-х годах из-за большого количества оползней и доков, произошедших в Швеции. Рекомендации, полученные в результате этих исследований, теперь применяются в качестве метода анализа оползней, известного как метод шведских срезов.В 1979 г. Скемптон представил расчеты, связанные с увеличением числа сносов стен [2]. Сегодня новейшие технологии, используемые в геотехнической обработке почвы, являются проблематичными для транспортировки энергии в связи с ростом индустриализации и различных видов строительства.

Если посмотреть на историю инженерной геологии, то Турция занимает важное место. Карл фон Терзаги, основоположник геотехнической инженерии или отец механики грунтов, исследовал галичскую глину в Турции и заложил основы геотехнической науки.В своих исследованиях богатой глиной земли, которой сегодня много, Терзаги удалось получить образцы глины с побережья Черного моря (Килиос) с помощью двух храбрых студентов, которые пережили множество трудностей, в том числе бандитов, и находясь в 20 км от моря. ближайшая автострада. Глины в исследовании Терзаги в 1925 году пронумерованы II и IV в книге, которая озаглавлена ​​«Механик Эрдбау». Эта книга считается основополагающим документом современной механики грунтов. Математическая формулировка консолидации глины под постоянным давлением с течением времени была исследована в этой книге, и было обнаружено, что может быть аналогия между теплопроводностью и демпфированием дополнительного давления воды в пустотах.Таким образом, «проблема консолидации глины» решена во всех ее аспектах. В 1925 году результаты исследований Терзаги в Турции были опубликованы в книге «Основы физики грунта и механики грунта», изданной издательством Franz Deutick в Вене. Эта книга признана Всемирным обществом инженеров-строителей основополагающим документом для современного наземного строительства [3].

Первое здание, которое приходит на ум в связи с проблемами почвы, - это Пизанская башня. Его строительство началось в 1173 году и длилось около 200 лет с перерывами.Башня начала наклоняться во время строительства, и наклон продолжился после завершения строительства. В 1982 г. холм был 58,4 м в длину и отклонился от отвеса на 5,6 м (рис. 1). Данная почвенная проблема объясняется оседанием глинистого грунта на высоте до 11 м от поверхности [2]. Почвы, представляющие интерес для геотехнической инженерии, образуются в результате разрушения горных пород. Этот процесс состоит из физического и химического выветривания. Глина в основном состоит из химически измененных и различных материалов коренных пород.Изменение состава и структуры из-за физических, химических и биологических процессов, происходящих в горных породах, называется выветриванием. Физическое выветривание - это механическое разрушение горных пород в результате теплообмена и воздействия ледников, волн и ветра. Биологическое выветривание является результатом деятельности растений и животных в скале. Химическое выветривание вызывается эффектами окисления, восстановления, гидролиза, карбонизации и органических кислот в горных породах. В результате выветривания образуются всевозможные почвы.При физическом выветривании образуются блоки из горных пород, гравия, песка и ила, тогда как глинистые минералы образуются в результате химического выветривания [4]. В геотехнической практике глина обычно рассматривается как проблемный грунт. Когда эти почвы видны во время строительства дорожных дамб, стен из жидкого навоза, аэропортов и свалок отходов, это становится еще более важным. Глины обычно имеют низкую прочность, высокую сжимаемость и большие изменения объема. Из-за высокой пластичности, проницаемости, несущей способности и осадки глины это материал, который изучался и все еще изучается в геотехнической инженерии.В этом исследовании обсуждаются характеристики глины и отмечается ее важность в инженерно-геологической практике. Эта глава состоит из пяти основных разделов. В первом разделе представлено значение глины в инженерно-геологической инженерии. В разделе 2 дается определение глины и обсуждаются ее свойства. В разделе 3 представлено использование глины в инженерно-геологической практике. В Разделе 4 резюмируются предыдущие связанные исследования. Наконец, в разделе 5 кратко излагается тема глины и приводятся выводы из этой главы.

Рисунок 1.

Пизанская башня [2].

2. Определение и свойства глины

2.1. Определение глины

Глинистые минералы называются вторичными силикатами, потому что они образуются в результате выветривания первичных породообразующих минералов. Глинистые минералы встречаются с мелкими частицами (<0,002 мм), очень мелкозернистыми и чешуйчатыми; они отделены от песка, гравия и ила из-за отрицательной электрической нагрузки на краях кристаллов и положительной электрической нагрузки на грани.Глинистые минералы состоят из двух основных структур. Во-первых, кислород кремнезема образуется за счет связывания ионов кремния с атомами кислорода со всех четырех сторон (тетраэдр). Во-вторых, образуется восьмиугольник с ионами алюминия и магния, координированными с восьми сторон с ионами кислорода и гидроксила (октаэдр). Все глинистые минералы состоят из октаэдрических и тетраэдрических листов с определенными типами катионов, которые находятся в различных формах и связаны друг с другом в определенной системе. Изменения в структуре октаэдрических и тетраэдрических пластин приводят к образованию различных глинистых минералов [4].Более распространенные группы глинистых минералов включают каолинит, иллит и смектит (монтмориллонит). Каолинит состоит из пластин кремнезема и оксида алюминия, и эти пластины очень прочно связаны, потому что каолиновая глина очень устойчива (рис. 2а). Иллит имеет слои, состоящие из двух пластин диоксида кремния и одной пластины оксида алюминия (рис. 2b). Однако иллит содержит ионы калия между каждым слоем; эта характеристика делает структуру глины более прочной, чем смектит. Смектит имеет слои, состоящие из двух пластин кремнезема и одной пластины оксида алюминия.Поскольку существует очень слабая связь между слоями, большое количество воды может легко проникнуть в структуру (рис. 2c). Это событие вызывает набухание такой глины [5].

Рисунок 2.

Отображение структуры обыкновенных глинистых минералов.

2.2. Свойства глины

Определенные свойства глины влияют на структуру почвы, которая определяет ее свойства, такие как прочность, гидравлическая проводимость, осадка и набухание. Эти особенности включают изоморфное замещение и способность поверхностного анионного и катионного обмена.Это событие называется изоморфным замещением, если октаэдрические или тетраэдрические узлы заменяются другим атомом, обычно встречающимся в другом месте. Удельная поверхность - это свойство твердых тел, которое определяется как общая площадь поверхности материала на единицу массы. При отделении гидроксильных ионов от поверхности глины, что приводит к дефициту кристаллов на головке кристалла, анионы впоследствии прикрепляются к поверхности, и содержание органических молекул вызывает дисбаланс электрической нагрузки. Этот дисбаланс приводит к чрезвычайному сродству глины к воде и катионам в окружающей среде (рис. 3).Вода - это диполярная молекула, а именно, она имеет один положительный и один отрицательный заряд. Поверхность глиняного кристалла электростатически удерживается на молекуле воды. Кроме того, вода удерживается в кристалле глины за счет водородных связей. Кроме того, отрицательно заряженные глиняные поверхности притягивают катионы в воде. Катионо-анионные изменения в глинистых минералах различаются между глинистыми минералами. Следовательно, ожидается, что глина, которая привлекает больше молекул воды к поверхности, будет иметь большую пластичность, большее набухание / усадку и большее изменение объема в зависимости от нагрузки на нее.Таким образом, вода влияет на глинистые минералы. Например, содержание воды изменяет пределы консистенции, что влияет на пластичность грунта. В конечном итоге изменение пластичности глины напрямую влияет на механическое поведение почвы. Исследования обычно принимают глины как полностью насыщенные в геотехнической инженерии. Следовательно, на поведение глин влияет расположение отдельных частиц глины и содержание воды в порах. Поверхности глин заряжены отрицательно, поэтому они имеют тенденцию адсорбировать положительно заряженные катионы в поровой воде.Таким образом, катионы на поверхности частицы глины, попадающие в воду, распространяются в жидкость. Это покрытие называется двойным слоем. Вкратце, катионы распределяются вокруг отрицательно заряженной поверхности частиц глины с наибольшей плотностью у поверхности и меньшей плотностью с увеличением расстояния от поверхности. Катионы образуют положительно заряженный слой, а двойной слой создается с отрицательно заряженной поверхностью частиц глины. Двойной слой влияет на расположение частиц глины, а значит, и на физические и механические свойства почвы [6].Взаимодействие этих сил в значительной степени контролирует инженерное поведение грунтов. В то же время это взаимодействие приводит к образованию различных составов и поселений в почвенных плоскостях, которые определяются как структуры в глинистых грунтах [4]. Температура окружающей среды, осадки, уровень грунтовых вод, pH и соленость - все это играет роль в свойствах глины, а также в преобразовании породы в глину. Глина, полученная из одной и той же породы, может быть разной в разных условиях окружающей среды.

Рис. 3.

Отображение частиц глины и заряда поверхности.

2.3. Структура глины и физико-химические свойства

Вокруг глины, покрытой жидкостью, имеются изменяющиеся на расстояние двухтактные кривые. Если есть сила, поднимающая два глинистых минерала, частицы слипаются. Это называется флокуляцией. Если результирующая сила является осевой, частицы отделяются друг от друга; это называется дисперсией. Ориентация частиц почвы варьируется от флокулированной до дисперсной (рис. 4).Силы между частицами важны для глины, потому что поведение глины зависит от геологической истории и структуры. Эта разница в ориентации мелкозернистых грунтов влияет на инженерное поведение грунта. Геологический процесс образования почв в природе определяет их расположение. По этой причине инженерно-геологические исследования интересуются физическим и механическим поведением грунтовых конструкций, а также прочностью между структурой, структурой и характеристиками грунтов.Существует множество исследований, посвященных влиянию ориентации почвы на свойства почвы, такие как прочность, гидравлическая проводимость и набухание-усадка по отношению к каждой частице [7–12]. Ingles [7] исследовал ткань почвы во время уплотнения. За счет увеличения степени ориентации частиц общий объем пустот уменьшился.

Рис. 4.

Ориентация частиц глины.

Флокуляция увеличивается в зависимости от концентрации электролита, валентности ионов, температуры, уменьшения диэлектрической проницаемости, диаметра гидратированных ионов, значения pH и количества ионов, поглощенных поверхностью.Инженерные свойства почвы зависят от размера, формы, большой площади поверхности и отрицательного поверхностного заряда частиц глины. В 1925 году Терзаги предложил идею расположения глины. Он сказал, что глинистые минералы прилипают друг к другу в точках соприкосновения с силами, достаточно сильными, чтобы образовать сотовую структуру. В 1932 году Касагранде показал, что эта сотовая форма представляет собой особую структуру в глинистых почвах, и эта структура может варьироваться в зависимости от многих характеристик окружающей среды [4].На рис. 5 показано дальнейшее сжатие по мере отстаивания почвы. Позже другие исследователи также предложили тканевые модели [13–17].

Рис. 5.

Модель ткани Касагранде (1932 г.) [4].

Коллинз и МакГаун [17] определили расположение элементарных частиц, сборки частиц и поровые пространства в модели ткани. Исследователи представили расположение элементарных частиц, состоящее из одной глины, ила или песка, которое показано на рисунках 6a и b; групповой эффект глиняных плит показан на рисунке 6c, а взаимодействие между илом и песком показано на рисунке 6d.Сборки частиц содержат одно или несколько наборов элементарных частиц или небольших кластеров частиц. Поровое пространство определяется расстоянием между компоновками элементарных частиц и сборками частиц. Беннет и Халберт [18] предположили, что ткань почв в основном определяется физическим расположением частиц, которое достигается во время отложения отложений физико-химическими условиями среды отложения. Ткани почв описывают кластеры, кластеры образуются другими кластерами, а пространство между кластерами, а структура почв описывает ткань, содержание минералов и силы дезактивации.Кроме того, ткани почв иногда можно увидеть под микроскопом. Структуру почв можно более подробно изучить с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD) и растрового электронного микроскопа (SEM).

Рисунок 6.

Расположение частиц глины [11]. а) расположение элементарных частиц глины; (б) расположение элементарных частиц песка и ила; в) глинистые комплексы; (d) расположение ила и песка, покрытых глиной; (e) не полностью определенная договоренность.

3. Роль глины в инженерно-геологических изысканиях

В исследованиях поведения почвы, которые не учитывают физико-химические и микроструктурные свойства глинистых грунтов, может отсутствовать важная информация о физических и механических свойствах почвы.Это связано с тем, что большинство физических и механических воздействий можно объяснить физико-химическими и микроструктурными свойствами почвы. В общем, глина - нежелательный материал, потому что она создает серьезные инженерные проблемы. В отличие от других минералов того же размера, глина при смешивании с водой образует грязь. Глина пластична, ее можно формовать в тесто, а при приготовлении она превращается в твердое вещество с большим приростом прочности. Глина обычно увеличивает объем во влажном состоянии, а после высыхания ее объем уменьшается, что создает множество трещин.

3.1. Физико-механическое поведение глины

В геотехнической инженерии важно определить тип глины, так как тип напрямую влияет на важные свойства глины, такие как пределы Аттерберга, гидравлическую проводимость, набухание-усадку, осадку (сжатие) и сдвиг. сопротивление. Пределы Аттерберга, известные как пределы консистенции, определяют взаимосвязь между частицами почвы и водой и состоянием почвы относительно изменяющегося содержания воды. С увеличением содержания влаги глина переходит из твердого состояния в полутвердое, в пластичное и в жидкое состояние, как показано на Рисунке 7.На Рисунке 7 смесь глины и воды показывает общее уменьшение объема, которое эквивалентно объему воды, потерянной около пределов жидкости и пластичности, когда глина переходит из жидкого состояния в сухое, и если уменьшение содержания воды продолжается, нет наблюдается уменьшение объема. Это предельное значение называется пределом усадки. Следовательно, предел усадки - это содержание влаги, при котором объем почвы не будет уменьшаться в дальнейшем, если содержание влаги уменьшится. Предел пластичности - это содержание влаги, при котором почва переходит из полутвердого в пластичное (гибкое) состояние.Предел жидкости - это влажность, при которой почва переходит из пластичного в вязкое жидкое состояние [19]. В геотехнической инженерии обычно используются пределы жидкости и пластичности. Эти ограничения используются для классификации мелкозернистой почвы в соответствии с Единой системой классификации почв, системой AASHTO или TS1500 (Турция).

Рисунок 7.

Зависимость водности почв от объема.

3.1.1. Гидравлические свойства проводимости глины

Вода представляет собой проблему в инженерно-геологических изысканиях, например, вода в пустотах в массе грунта, течет в порах или в давлении или напряжении, которое вода создает в порах.Глина играет важную роль в возникновении проблем с водой, особенно на мелких почвах, и эти проблемы включают проблемы проницаемости, сопротивления сдвигу, схватывания и набухания. Кроме того, дополнительными проблемами могут быть капиллярность, замерзание и инфильтрация. Конструкции, построенные на глине, и устойчивость откосов особенно проблематичны при воздействии воды. Плотины и дамбы также вызывают разрушение конструкций без протечек и трубопроводов [4]. Следовательно, необходимо оценить количество подземной фильтрации при различных гидравлических условиях для исследования проблем, связанных с перекачкой воды для подземного строительства, а также для анализа устойчивости земляных дамб и грунтовых подпорных сооружений, которые подвергаются фильтрующим силам [19].

Коэффициент гидравлической проводимости, обычно используемый в геотехнической инженерии, также используется для определения проницаемости. Гидравлическая проводимость - это свойство, которое выражает то, как вода течет в почве. Почвы проницаемы из-за наличия взаимосвязанных пустот, через которые вода может течь из точек высокой энергии в точки низкой энергии [4]. Вязкость жидкости, распределение пор по размерам, гранулометрический состав, коэффициент пустотности, шероховатость частиц и степень насыщения почвы влияют на гидравлическую проводимость почвы.Глиняная почва имеет электрические ионы, поэтому гидравлическая проводимость глин влияет на концентрацию ионов и толщину слоев воды, удерживаемых на частицах глины. В таблице 1 приведены типичные значения для почв. Значение гидравлической проводимости грунтов определяет испытание постоянным напором (для грубых грунтов) и испытание падающим напором (для мелкозернистых грунтов) [19].

Таблица 1

Гидравлическая проводимость грунтов [19].

3.1.2. Поведение глины при набухании-усадке

Эффект набухания-усадки на мелкозернистых грунтах часто рассматривается как проблема в инженерно-геологических приложениях.Усадочные свойства глинистых грунтов эффективны для снижения прочности откоса и несущей способности фундамента. Усадка обычно проявляется в результате испарения в засушливом климате, уменьшения количества грунтовых вод и внезапных засушливых периодов. Набухание можно увидеть из-за поднимающейся воды. Эти изменения объема вредны для тяжелого строительства и дорожных покрытий. Набухание возникает, когда внутреннее давление превышает давление покрытия или конструкции. Материальный ущерб от набухания-усадки почв более вероятен в Соединенных Штатах из-за большего давления воды, наводнений, тайфунов и землетрясений [4].

Джонс и Хольц [20] подсчитали, что усыхание и набухание почвы ежегодно наносят ущерб небольшим зданиям и дорожным покрытиям на сумму около 2,3 миллиарда долларов США. Этот ущерб вдвое превышает ущерб от наводнений, землетрясений и ураганов. Крон и Слоссон [21] подсчитали, что ежегодно набухающие почвы причиняют ущерб примерно в 7 миллиардов долларов. По данным Холтса и Харта [22] 60% из 250 000 недавно построенных домов несут незначительные обширные повреждения почвы и 10% несут значительные обширные повреждения почвы каждый год в Соединенных Штатах.Кодуто [2] отметил, что обширные почвы нанесли зданию ущерб на 490 000 долларов за 6-летний период. Ориентировочная годовая стоимость из-за значительных структурных повреждений, таких как трещины на проезжей части, тротуарах и цокольных этажах, пучение дорог и дорожных сооружений, списание зданий; а нарушение работы трубопроводов и других коммунальных служб в Колорадо, по данным AMEC [23], составляет 16 миллиардов долларов.

Давление набухания зависит от типа глинистого минерала, структуры и ткани почвы, катионообменной способности, pH, цементации и органических веществ.Любая связная почва может включать глинистые минералы, но минералы монтмориллонитовой или бентонитовой глины более активны в отношении набухания-усадки. Набухание рассчитывается путем экспериментов по набуханию с химическим и минералогическим анализом, индексами почвы и некоторыми эмпирическими формулами из классификаций почв. Предел усадки определяется на основании лабораторных испытаний или приблизительного расчета, рекомендованного Casagrande. Свойства глины улучшаются за счет химических добавок, таких как цемент, известь, известково-летучая зола, цементно-летучая зола, хлорид кальция и т. Д.[24].

Сооружения переносят нагрузки на грунт через свои основания. Напряжение, создаваемое конструкцией, сжимает грунт. Это сжатие массы грунта приводит к уменьшению объема массы, что приводит к оседанию конструкции, и это следует удерживать в допустимых пределах. Поэтому перед началом строительства следует оценить осадку (сжатие). Осадка определяется как сжатие слоя почвы из-за строительства фундамента или других нагрузок.Сжатие проявляется в деформации, перемещении частиц почвы и вытеснении воды или воздуха из пустот. В целом осадка почвы под нагрузкой делится на три категории: немедленная или упругая осадка, которая вызывается упругой деформацией сухой почвы или влажных и насыщенных грунтов без изменения содержания влаги; оседание первичного уплотнения, которое является результатом изменения объема насыщенных связных грунтов из-за вытеснения воды, занимающей пустоты; и вторичная осадка уплотнения - это изменение объема при постоянном действующем напряжении из-за пластической регулировки грунтовых тканей [19].Оседание уплотнения наблюдается, когда конструкция построена на насыщенной глине или когда уровень воды постоянно понижается. Одновременно наблюдается оседание консолидации под действием собственного веса или веса грунта, который существует над глиной. Уплотнение глины занимает много времени, причина этого - низкая гидравлическая проводимость и медленный дренаж глины. Осадку почвы определяют путем одномерного уплотнения (одометр) и гидравлического уплотнения (Роу).В экспериментах регистрируются вертикальные нагрузки и коэффициент пустотности. После этого соотношение между давлением и коэффициентом пустотности определяется по данным измерений. Эти данные также полезны при определении коэффициента консолидации. Коэффициент консолидации определяется методом корня из времени и методом log-t. На рисунке 8 показана взаимосвязь между коэффициентом пустотности и напряжением для типичного теста одометра на уплотнение.

Рисунок 8.

График типичного теста для проверки консолидации с помощью одометра.

3.1.3. Прочность глины на сдвиг

Прочность грунта на сдвиг - один из наиболее важных аспектов геотехнической инженерии. Прочность грунта обеспечивает безопасность геотехнических сооружений. Несущая способность, устойчивость откосов и несущая стена фундаментов зависят от прочности грунта на сдвиг. Разрушение грунтов происходит в виде сдвига. Если напряжения в грунте превышают предел прочности на сдвиг, происходит разрушение. Разрушение почвы при сдвиге зависит от взаимодействия между частицами почвы.Эти взаимодействия делятся на силу трения и прочность сцепления [2]. Когда глинистые почвы подвергаются сдвигу, изменение объема дренажного сдвига зависит от давления окружающей среды, а также от истории напряжений почвы. Кроме того, нагрузка на глинистые почвы не позволяет воде выходить из пор, и, таким образом, создается избыточное давление воды. Если нагрузка не вызывает разрушения, избыточное давление воды гасится, происходит уплотнение и наблюдается изменение объема.Длительный процесс изменения объема глин объясняется очень низкой гидравлической проводимостью. Определение прочности глины на сдвиг выполняется с помощью испытания на прямой сдвиг, испытания на трехосное сжатие, испытания на лопатку и стандартных испытаний на проникновение [4]. На рисунке 9 представлена ​​взаимосвязь между напряжением сдвига и нормальным напряжением для типичного испытания прочности на сдвиг и испытания на трехосное сжатие. После построения диапазона разрушения получают сцепление (c) и угол внутреннего трения (f).

Рисунок 9.

График типичного испытания прочности на сдвиг испытанием на трехосное сжатие.

3.2. Физико-химические и микроструктурные свойства глины

Для определения физико-химических и микроструктурных свойств глинистых почв обычно используются рентгеновский дифрактометр (XRD) и сканирующий электронный микроскоп (SEM). Кроме того, для определения физико-химических свойств и структуры почв используются pH-тест, электрическая проводимость, емкость катионного обмена, гелиевый пикнометр, ртутная порозиметрия (MIP), анализ площади поверхности (SSA), Brunauer-Emmett-Teller ( BET) или аналогичным образом проводят тест с дзета-потенциалом и дисперсией по длине волны рентгеновской флуоресценции и дифференциальный термический анализ (DTA).Значение pH указывает на степень присутствия ионов H + или OH–. Изменение pH влияет на отношения почвы и воды. Низкий pH указывает на флокуляцию, а высокий pH указывает на дисперсию. Электропроводность глины определяется числом и типом ее ионов. Катионообменная емкость - это мера способности вытеснения изоморфа. Изоморфное смещение - это когда остаются другие ионы с валентностью, равной или отличной от валентности этих ионов. Это изменение возникает из-за несбалансированного электрического заряда при каждом изменении.Чтобы предотвратить этот дисбаланс, катионы в окружающей среде попадают на края глин и между блоками.

Анализ с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD): Минералогический состав почвы имеет решающее значение из-за его значительного влияния на поведение почвы; почвы в первую очередь подвержены влиянию физических, химических и механических свойств глины и содержания минералов. В геотехнике важно определить тип минералов, присутствующих в глине, а также их пропорции, чтобы понять механическое поведение.Кривая XRD для типичной глины показана на рисунке 10. Картины дифракции рентгеновских лучей глины показывают минералогический состав монтмориллонита, анортита, кварца, кальцита и кремнезема.

Рис. 10.

Кривая XRD для типичной глины.

Порозиметрический анализ проникновения ртути (МИП): в инженерно-геологической сфере распределение пор по размерам глины существенно влияет на геотехническое поведение почвы. Распределение пор по размерам для типичной глины из испытаний MIP показано на рисунке 11.На этом рисунке показана взаимосвязь между возрастающим проникновением и диаметром пор.

Рис. 11.

Распределение пор по размерам для типичной глины по результатам испытаний MIP.

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ): микроструктура почв, особенно глин, наблюдается с помощью универсального аналитического сканирующего электронного микроскопа со сверхвысокой разрешающей способностью. СЭМ обеспечивает высокий уровень увеличения. Образцы почвы, увеличенные до 1 000 000 раз, позволяют оценить различия на поверхности путем визуализации структур поверхности.Изменения микроструктурного развития почв играют важную роль в их поведении. В частности, эти параметры могут привести к лучшему пониманию инженерных свойств уплотненных грунтов. СЭМ-изображения типичных глин представлены на рисунке 12. Таким образом, в образцах почвы наблюдаются флокулированные и диспергированные структуры.

Рис. 12.

СЭМ-изображения типичной глины для различного увеличения (a. 1000 ×, b. 10 000 ×, c. 35 000 ×).

Анализ площади поверхности (SSA): На удельную поверхность влияет гранулометрический состав, а также типы и количества различных глинистых минералов.На удельную поверхность влияют физико-химические свойства почв.

4. Предыдущие связанные исследования

Глинистые почвы играют важную роль при строительстве зданий, плотин, дорог, аэропортов, тротуаров и автомагистралей [25–34]. Необходимо решить почвенные проблемы, встречающиеся в инженерно-геологических изысканиях. Благодаря двойному слою глина может впитывать воду в 10–500 раз больше собственного веса. Кроме того, это считается проблемной почвой, которая может оседать под нагрузкой, набухать или сжиматься при попадании воды.Karmi et al. [26] исследовали два тематических исследования насыпных дамб в Иране. Исследователи указали, что для больших плотин угол внутреннего трения играет более важную роль в анализе устойчивости, чем параметр сцепления. Abalar [28] исследовал различное содержание мелких частиц и их влияние на трехосное поведение крупного песка. Следовательно, высокая сжимаемость и другие глиноподобные свойства смесей объяснялись характеристиками частиц (размером и формой). Shanyoug et al. [31] исследовали влияние мелкодисперсных частиц на механическое поведение полностью разложившегося гранита во время динамического уплотнения цементного раствора.Следовательно, исследователи указали, что эффективность уплотнения увеличивается с увеличением содержания мелких частиц.

Naik et al. [32] исследовали поселение в институциональном здании, расположенном в Южном Гоа, Индия. В этом здании образовались трещины, когда конструкция достигла уровня балок. Некоторые фундаменты были расположены в рыхлом насыпном грунте, в соответствии со стандартным тестом на проникновение, и, таким образом, наблюдалась дифференцированная осадка фундаментов. Дафалла [34] исследовал сцепление и угол внутреннего трения для гранулированных грунтов, используя испытание на прямой сдвиг для различного содержания глины и различного содержания влаги.Следовательно, исследователи наблюдали резкое падение когезии и угла внутреннего трения во влажной смеси глины и песка при высоком содержании глины. Кроме того, многие исследователи изучали инженерно-геологические свойства глин и их микроструктуру [35–39]. Rajasekaran et al. [35] исследовали влияние извести и гидроксида натрия на микроизменения в двух морских глинах с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Эти исследователи предположили, что добавление извести и гидроксида натрия создает оптимальную пуццолановую реакцию.

Horpibulsuk et al. [36] исследовали развитие прочности и изменения микроструктуры стабилизированной илистой глины. Для качественного и количественного анализа микроструктур образцов были проведены исследования с использованием SEM, проникновения ртути и термогравитационного анализа. Исследователи предположили, что объем крупных пор увеличился из-за наличия более крупных частиц за короткий период времени, тогда как объем мелких пор уменьшился из-за затвердевания гидратированного цемента.Некоторые исследования показали, что пределы Аттерберга и гранулометрический состав являются индикаторами минералогии почвы и для определения многих свойств мелкозернистой почвы [37–38]. В то же время пределы Аттерберга влияют на гранулометрический состав и минеральный состав. Например, увеличение площади поверхности наблюдается при увеличении пределов жидкости [37, 40–43]. Grabowska-Olszewska [44] исследовала взаимосвязь между коллоидной активностью и удельной площадью поверхности модельных почв из смесей каолинита и бентонита.Исследователи заметили, что при увеличении фракции глины увеличивается и общая площадь поверхности. Rahardjo et al. [45] исследовали индексные свойства и испытания инженерных свойств остаточных грунтов из двух основных геологических формаций в Сингапуре. Эти исследователи предположили, что вариации индекса и технических свойств остаточных грунтов на разных глубинах в значительной степени зависели от распределения пор по размерам, которое варьируется в зависимости от степени выветривания.

Dananaj et al.[46] исследовали микроструктурное образование и геотехнические свойства Ca-бентонита и Na-бентонита с помощью XRD, химического анализа и сканирующей электронной микроскопии (SEM). Исследователи предположили, что различия в качестве бентонита и количестве смектита влияют на проницаемость. Димитрова и Янфул [47] исследовали факторы, влияющие на сопротивление сдвигу хвостов горных выработок. Эти исследователи предположили, что добавление глины в хвосты рудника вызовет снижение силы трения, но величина этого уменьшения была больше, когда глина была бентонитовой, и ниже, когда это был каолинит.Для стабилизации глин обычно требуются песок, известь, цемент и летучая зола в качестве добавочных материалов. Стабилизация почвы с помощью добавок - самый старый и самый распространенный метод улучшения почвы. Известные применения датируются еще древнегреческими, египетскими и римскими временами [48]. В глинистых почвах предпочтение отдается песку из-за простоты его применения и экономичности. Некоторые исследователи наблюдали глины со стабилизацией песка для изучения механических и микроструктурных изменений почв [49–56].Другие исследователи использовали химические добавки (известь, цемент, летучую золу и битум) для стабилизации глинистых почв [57–62]. Химическая стабилизация может быть наиболее экономичным и практичным методом стабилизации грунтов, а также для проблемных грунтов под существующими конструкциями.

Аль-Мухтар и др. [61] исследовали влияние известковых стабилизаторов на геотехнические свойства высокопластичной глины с использованием микроскопических данных. Эти исследователи предположили, что обработка экспансивного поведения почвы в геотехнических свойствах была вызвана в первую очередь пуццолановой реакцией.Аль-Мухтар и др. [62] исследовали расход извести на 10% -ное улучшение извести, каолинит, иллит, смектит-каолинит, смектит-иллит и смектит, используя дифракционные рентгеновские лучи и термогравиметрические тесты. Эти исследователи предположили, что количество извести, потребляемой во время кратковременной реакции, варьируется от нуля для каолинита до максимального для смектита натрия. Хемисса и Махамеди [63] изучали улучшение с помощью смеси цемента и извести в различных соотношениях на расширяющейся переуплотненной глине. Эти исследователи наблюдали увеличение прочности и долговечности почвы за счет реакции между почвой и добавочными материалами.При химической стабилизации происходят катионообмен, флокуляция и агломерация, реакции карбонизации и пуццолановые реакции. Обрабатываемость почвы влияет на механизмы катионного обмена, флокуляции и агломерации, и, кроме того, несущая способность влияет на реакции карбонизации и пуццолановые реакции [64].

Кроме того, глина во многих случаях желательна из-за ее свойств, которые могут быть использованы при проектировании инженеров-геологов. Глина обеспечивает непроницаемость насыпных дамб, а глина для захоронения отходов обеспечивает эффективную поддержку в виде гелеобразной суспензии для необработанных почв при выемке для удержания воды в пруду.Глина также становится вяжущим материалом, когда она в определенном соотношении соединяется с крупнозернистыми почвами.

5. Выводы

Геотехническая инженерия - одна из важнейших частей любого строительства. Как бы хорошо ни была спроектирована надстройка, начинать строительство нет смысла, если не учтены грунтовые материалы. Как сказал Карл Терзаги в 1939 г., : «… В инженерной практике трудности с почвами почти исключительно связаны не с самими почвами, а с водой, содержащейся в их пустотах.На планете без воды не было бы необходимости в механике почвы. ”Недостаточно видеть почву только с поверхности, также необходимо определить, меняются ли классы почвы и грунтовые воды. Глина оказывает большое влияние на инженерное поведение грунтов. Глинистые почвы встречаются в природе. Отложения, выветривание и напряжения во время геологических процессов гарантируют, что естественная структура отличается. В геотехнической инженерии, помимо определения свойств осадки, набухания и прочности, при обнаружении глины необходимо знать минеральные свойства почвы, структуру и прочность частиц.В этой главе были рассмотрены свойства глины, роль глины в инженерно-геологических и геотехнических исследованиях глины. В этой главе были определены важность и преимущества определения свойств глины перед строительством здания. Следовательно, показано, что глина имеет разные свойства, и понятно, что некоторые почвы ведут себя по-разному. Эта глава содержит материалы, взятые из различных источников, а также обзор литературы и предоставит доступную информацию для инженеров-строителей и инженеров-геологов относительно глины.

Ремонт моего фундамента - Ремонт моего фундамента - взгляд домовладельца на варианты

Что ж, наконец-то мне пришлось это сделать… поставить опоры под дом. Конечно, не то чтобы я сам выполнял какую-либо работу. Все, что мне нужно было сделать, это сфотографировать и предъявить чековую книжку. И проявляйте чрезмерное любопытство к процессу ремонта фундамента дома (поскольку это происходило в моем доме) и вообще мешайте.

Продолжающаяся засуха сказалась на почвах.

Последние пять-шесть лет я старался не звонить в компании по ремонту фундаментов и не писать о них в этом скромном блоге.Но погода там, где я живу, была слишком сухой последние три года. И это тяжело для плитных фундаментов, построенных на обширных глинистых почвах.

Эти типы почвы расширяются, когда они набирают воду, и сжимаются, когда они теряют воду, и все это обычно из-за погоды.
Почему они это делают?

Тяжелые глинистые почвы плохи для фундаментов и фундаментов

Клещевые грунты состоят из небольших отрицательно заряженных пластин. Эти частицы притягивают молекулы воды, которые слегка поляризованы, что может привести к значительному изменению объема по мере адсорбции воды.

Затем, когда почва теряет воду и высыхает из-за высыхания, с объемом происходит обратное действие. Он сжимается. Если вы видите, что грунт вокруг фундамента отходит от плиты или фундамента, вот почему.

Эксперты по почвам измеряют этот потенциал набухания и усадки в расширяющейся глине с такими свойствами, как «предел пластичности», «предел текучести» и «индекс пластичности», который является математической разницей между ними (и не имеет ничего общего с недрами стриптизерши или так мне сказали.) Чем выше индекс пластичности, тем больше вероятность расширения при намокании и усадки при высыхании, что приводит к перемещению фундамента. И мой фундамент из плит опирается на такие вещи.

Набухающие усадочные глинистые почвы имеют так называемую «активную зону», означающую, на какой глубине происходит движение почвы. Это варьируется географически. Например, в Хьюстоне, штат Техас, активная зона обычно составляет от 6 до 12 футов. Такие вещи, как дренаж, деревья и кустарники, уровень грунтовых вод и климат влияют на глубину активной зоны.

В США обширные глинистые почвы встречаются в основном на равнинах (что, конечно, заставляет меня вспомнить эту песню из «My Fair Lady») и в юго-восточных штатах. Обе области страны за последние несколько лет пережили засуху, что привело к тяжелым временам для жилищного фонда.

Попытка предвидеть ремонтные компании фонда

За эти годы я сделал все, что мог сделать домовладелец, чтобы защитить мой фонд от движения. Это означает, что содержание влаги в глинистой почве вокруг и под фундаментом дома должно быть как можно более равномерным… не слишком влажным и не слишком сухим.

Я вытащил большие кусты, которые росли вдоль западной и северной сторон дома. У меня были падубы Нелли Р. Стивенс на северной стороне, которые вырастали до размеров небольших деревьев, если я не пригнал за ними секаторы. (У меня тоже была аллергия на них, и я был рад их видеть.)

Привлечение инженера-строителя

По рекомендации инженера-строителя я установил четыре корневых барьера, чтобы корни деревьев не доходили до фундамента. Один из них заключался в том, чтобы не подпускать корни соседского дерева к моей плите.Причина, по которой кусты вырывают и устанавливают корневые барьеры, состоит в том, чтобы убедиться, что растительность не вытягивает воду из-под плиты или рядом с ней. Большое дерево может высасывать из почвы много воды.

Еще я попросил инженера-строителя провести формальную проверку фундамента. Он посоветовал подождать шесть месяцев после прохождения корневых барьеров, но в своем отчете в конечном итоге рекомендовал опоры по всему дому.

Шланги для замачивания

Я окружил фундамент шлангами для замачивания и попытался точно их пропустить в сухую погоду.Шланги для замачивания сделаны из переработанных покрышек и пористы, что позволяет обливать воду каплями по фундаменту, чтобы сохранить равномерную влажность. Вы можете купить шланги для замачивания в хозяйственных магазинах и магазинах товаров для дома с большими коробками.

Тем не менее я получал классические признаки движения фундамента. У меня были диагональные трещины в скале возле окон. У меня были трещины в местах соединения внутренних стен и потолка в паре спален. У меня были участки, где лента из гипсокартона либо выскакивала, либо собиралась.У меня были двери спальни, которые вращались в одну или другую сторону и не останавливались без дверного упора. (Эту задачу поручили некоторым старым тяжелым, но маленьким чучелам.)

Снаружи у меня были диагональные трещины в кирпичной облицовке северной стороны дома. В точках соединения кирпичного и деревянного каркаса начали появляться зазоры. Плохие вещи все еще происходили.

Я думал, что дренаж вокруг фундамента в порядке. Идея состоит в том, чтобы вода стекала с плиты, а не с пруда.В парке можно пруды, но не возле дома.

Консультант Фонда

Затем я нанял консультанта фонда Северного Техаса по имени Ричард Рэш, чтобы он изучил мою ситуацию. Г-н Раш проработал около тридцати лет в бизнесе по ремонту фундаментов и теперь дает советы домовладельцам за определенную плату.

Он думал, что я могу лучше справиться с канализацией, что мне могут понадобиться опоры под северной стороной дома, но моей самой большой проблемой была протечка воды под домом.Он сказал, что может сказать это по образцу повреждений каменной кладки внутри дома, что его этому научил тридцатилетний опыт, и по тому, как старый коп, который только что остановил молодого панка, знает, что ему лгут.

К сожалению для меня и моей чековой книжки, он был прав насчет утечки плиты. Сантехническая компания, располагающая оборудованием и опытом для таких вещей, нашла не одну, а две утечки в моей системе водоснабжения. Да, это канализационные трубы. Они провели испытания под давлением, которые выявили утечку, а затем обнаружили две из них с помощью крошечной видеокамеры, которую они отправили по трубам.Я видел протекающую воду на видеомониторе.

Это означало, что каждый раз, когда мы принимали душ, мыли посуду, стирали и использовали те жидкие вещи, которые мы заливали водой под фундамент.

Сантехникам пришлось прорубить пол и плиту в моей прачечной, чтобы добраться до одной из утечек, и туннель снаружи, чтобы добраться до другой. Виновником были 35-летние чугунные канализационные трубы, которые выходили из строя, вызывая дыры и трещины. Сантехники заменили каждую чугунную линию, до которой они могли добраться, новым ПВХ, и утечки были остановлены.Я пишу здесь обо всем этом.

Так что я надеялся, что некоторые из этих трещин в стенах закроются, так как я больше не создавал потрясений под плитой из-за слишком большого количества воды из утечки в плите. Я ждал улучшения полгода. Этого не произошло. Это было принятие желаемого за действительное, как если бы Кабс выигрывал серию или мир на Ближнем Востоке.

Пора звонить в ремонтную компанию фонда

Я знаю, что выступаю за получение как минимум трех заявок, но вот сделка. Когда я вижу, что у меня на улице идет ремонт фундамента, я с фотоаппаратом и вопросами.

Я засунул свой не очень маленький нос в 4 работы, выполненные на улице за последние 2-3 года. Двое из них были ближайшими соседями по обе стороны от меня. Я знаю, какой метод использовала какая компания, сколько пирсов и сколько. Как я уже сказал, я любопытный. поэтому я был почти уверен, что стоимость ремонта фундамента с использованием толкаемых опор упадет в диапазон от 5200 до 7000 долларов в зависимости от количества установленных опор.

Я позвонил в две компании по ремонту фундаментов. Оказывается, один делает только стальные винтовые опоры, которые, я думаю, были бы излишними для этого совершенно плоского района.(Винтовые опоры, я думаю, наиболее полезны на склонах.) Они будут дорогими.

Затем я позвонил подрядчику, который делал мои корневые барьеры и шланги для замачивания. Он также занимается ремонтом фундамента и занимается этим уже более 25 лет. В прошлый раз, когда его не было дома, он подумал, что мне не нужна уборка дома. Но это был первый год засухи, и пять лет спустя он увидел, что дела пошли еще хуже.

Стоимость ремонта фундамента

Он мог определить направление движения моего фундамента по разрушениям и предложил протолкнуть опоры под северной, западной и южной сторонами дома, всего 15 опор. Ремонт фундамента стоил 4875 долларов или 325 долларов за пирс, что является довольно средним показателем для такого типа пирса в Северном и Центральном Техасе.
Признание: инженер-строитель, которого я использовал, не рекомендует толкать опоры на бумаге. Другими словами, записано. (да, иногда он выступает в роли свидетеля-эксперта.)

По его мнению, нельзя обследовать толкаемые опоры, а также пробуренные бетонированные опоры (опоры с колокольным дном) или стальные опоры. Но он сказал мне устно, что толкаемые опоры, вероятно, работают нормально в 90% случаев.Так что да, C.Y.A.

Преимущество толкаемых опор в том, что в большинстве случаев работа может быть выбита за день. Может быть, два, если у вас есть внутренние опоры или где нужно вырезать бетон из патио или проезжей части, чтобы установить их, а затем заменить бетон свежим цементом и дать ему высохнуть.

Как прошла работа

Таким образом, случилось так, что команда прибыла сюда во вторник утром в июле прошлого года и последовала за ней. Пока из грузовиков разгружали инструменты и бетонные цилиндры, бригадир отметил, где опоры должны были уходить под плиту, используя схему, предоставленную подрядчиком.

Были заточены лопаты, и бригада вырыла ямы под фундаментом, где указал прораб (Омар). Размеры? Достаточно большой и глубокий, чтобы поместиться оттяжка, бетонный цилиндр и гидравлический домкрат, который проходит между плитой и цилиндром. Отверстие хорошего размера.

Если у вас есть озеленение вокруг фундамента, бригада выкапывает растения, откладывает их и заново высаживает, когда опоры будут закончены, а ямы засыпаны.

A Как только первые ямы были готовы, один из бригадиров начал вдавливание бетонных цилиндров в землю под краем (или балкой) фундамента с помощью гидравлического домкрата, при этом плита действует как точка опоры.Когда один цилиндр уходил в землю, на него ставили другой и толкали вниз. Стопка этих цилиндров составляет пирс.

Это продолжается до тех пор, пока цилиндры физически не перестанут уходить глубже, их нельзя будет толкать глубже. Инженеры и подрядчики по ремонту фундаментов называют это «точкой отказа». Рабочие называют это «больше не пойдем».

Теория состоит в том, что как только пирс достиг точки отказа, он достигает либо коренной породы, либо, что более вероятно, «устойчивого» слоя почвы, находящегося под зоной воздействия погодных условий.

Это совершенно очевидно, когда эта точка достигнута. Гидравлический домкрат начинает жаловаться на плаксивый звук, и когда его давление сбрасывается, фундамент (действующий как скоба, помните) заметно опускается. Вы можете увидеть это прямо в конце этого видео:

Может ли это привести к большему повреждению фундамента? Критики говорят да, и, вероятно, это случается время от времени. Но моя плита прошла через это нормально, как и большинство. Жутко, но нормально.

После того, как все опоры будут закрыты, на каждую кладется заглушка.Крышки достаточно широки, чтобы разместить рядом еще два баллона. Но еще нет. Один цилиндр идет на крышку, а рядом - ручной домкрат. У этих домкратов есть ручки, которые вы качаете вверх и вниз, как при замене шины.

Плоский кусок стали помещается между плитой и головкой домкрата, и домкрат поднимается достаточно, чтобы войти в контакт с плитой. Это происходит на каждом пирсе, и теперь можно начинать собственно выравнивание дома.

Бригадир Омар приносит свой уровень, снимает обувь и идет в дом.Он протягивает шланг от Zip Level из центра дома в каждую комнату, как спицы. Используя показания этого инструмента, он может сказать, на сколько дюймов необходимо поднять каждую сторону фундамента, чтобы достичь уровня вытяжки. И по опыту знает, сколько насосов домкратов на сколько поднимет фундамент.

Он находит рабочего с домкратом у каждого отверстия в опоре вдоль северной стороны дома и на полпути через заднюю часть. Пока Омар считает вслух, чтобы все могли слышать, члены экипажа одновременно качают домкратами, стремясь поднять эту часть плиты одновременно.На следующем видео показан сеанс поднятия фундамента.

Омар возвращается в дом, проверяет показания Zip Level, возвращается и отсчитывает еще несколько насосов домкратов. Вернувшись внутрь, он снимает показания, удовлетворяется и приказывает команде перейти ко второй половине задней части дома и вдоль южной стороны дома. Промойте и повторяйте, пока он не будет доволен своими числами с уровня Zip.

Толкаемые опоры встречаются с плитой

Следующим шагом в моем ремонте фундамента является соединение между верхом опор и плитой.Это делается путем забивания стальных регулировочных шайб между вышеупомянутыми точками. Помните, у нас есть место для двух бетонных цилиндров на крышке над каждой опорой. Прокладки проходят между плитой и первым цилиндром. Затем ручной домкрат снимается и заменяется вторым бетонным цилиндром. Прокладки забиваются между этим вторым цилиндром и фундаментной плитой.

Те же работы проделаны на всех 15 опорах, и фундамент практически готов. Омар снова проверяет свои показания на Zip Level и объявляет мой базовый уровень.Круто.

Последняя часть процесса - это заполнение отверстий в опорах, замена любых растений и уборка. Мой фундаментный ремонт сделан.

Вот изображение диагональной трещины в кирпиче, показывающее, что он немного замкнулся.

Следующий вопрос: сколько мне ждать, прежде чем устранять косметические повреждения гипсокартона и тому подобное? Я читал и слышал мнения по этому поводу по всей карте… от «не беспокойтесь об этом» до «подождите не менее трех месяцев», чтобы убедиться, что фундамент стабилизируется.

Совет Омара? Учитывая, что у меня относительно небольшая одноэтажная структура, дайте ей неделю. Если бы это было 2 или 3 этажа с более тяжелой плитой, вам, вероятно, посоветовали бы подождать дольше, прежде чем браться за ремонт листового камня.

Ремонт внутренних повреждений

В течение пары недель ко мне приехала другая бригада, исправила трещины, подкрашивала и устанавливала молдинг по всему дому. Если у меня все еще есть проблемы с соединением стен и потолка, карнизы для короны помогут скрыть их.

Итак, это история о моем доме. Надеюсь, мне удалось нарисовать картину, что происходило у меня дома во время ремонта фундамента методом «толкаемых опор».

Выбор фундамента на основе различных типов грунта

Обычно выбор типа фундамента для данной конструкции контролируется рядом факторов, например типом грунта, прошлым использованием участка, прилегающей застройкой, размером процесса разработки, ограничениями.

Среди этих факторов существенную роль играют типы грунта, поэтому в данной статье рассматривается выбор фундамента для разных типов грунта.

Выбор фундамента для разных типов грунта

Фундаменты рекомендуются для различных типов почвы, которые указаны ниже:

1. Скалы
2. Глина однородная твердая и твердая
3. Мягкая глина
4. Торф

1.Скалы

В эту категорию входят камни, твердый мел, песок и гравий, песок и гравий с небольшим содержанием глины и плотный илистый песок.

Рекомендуемые типы фундаментов

Для данного типа грунта подходят следующие типы фундаментов:

1. Ленточный фундамент
2. Падовый фундамент
3. Плотный фундамент.

Рис.1: ленточный фундамент

Рис.2: подушечный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать

При выборе типа фундамента необходимо учитывать следующие факторы:

• Минимальная глубина 450 мм должна использоваться для фундамента, если зона подвержена обледенению, чтобы защитить фундамент.
• По возможности, основание полосы или траншеи должно находиться над уровнем грунтовых вод.
• Инженер должен знать о текущих песчаных условиях.
• Песчаные склоны, возможно, размытые поверхностными водами, поэтому защитите фундамент дренажем по периметру.
• Выветренная порода требует оценки при осмотре
• Инженер должен быть осведомлен о глоточных отверстиях в мелках

2. Глина однородная твердая и жесткая

Ниже рассматриваются три случая:

Корпус I

, если фундамент не приближается к растительности или существующая растительность не имеет значения.

Рекомендуемый фундамент

1. Ленточный фундамент
2. Падовый фундамент
3. плот фундамент.

В этом случае необходимо учитывать следующие факторы:

• Минимальная глубина до нижней стороны фундамента должна составлять 900 мм.
• При строительстве ленточного фундамента из иссушенной глины на сухой почве, фундамент должен быть загружен зданием до возобновления дождей.

Корпус II

, если деревья, живые изгороди и кустарники находятся рядом с местом расположения фундамента, или в будущем планируется посадить эти деревья рядом со строением.

Рекомендуемый фундамент

Можно выбрать один из следующих типов фундамента:

1. бетонные сваи, поддерживающие железобетонные фундаментные балки и сборный бетонный пол
2. Бетонные сваи, несущие бетонную плиту
3. Специально разработанная траншея заполняет определенный глинистый грунт в зависимости от расположения фундамента относительно деревьев
4. Плотный фундамент

Рис.4: свайный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать

• Инженер должен знать, что размер и тип свайного фундамента определяется экономическими факторами.
• При использовании грунтовой плиты из монолитного бетона под плитой следует избегать создания препятствий, если она укладывается в сухую погоду в высушенной глине.
• Если расстояние между недавно посаженным деревом и положением фундамента превышает высоту зрелого дерева как минимум в два-два раза, то можно построить ленточный фундамент.
• В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким или средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

Корпус III

там, где вырубают деревья незадолго до начала строительства фундамента

Рекомендуемый фундамент

1. Железобетонная свая в ранее прикорневой зоне дерева
2. Ленточный фундамент
3. Плотный фундамент

Фактор, необходимый для учета

• Сваи должны быть правильно привязаны к подвесным железобетонным плитам или фундаментным балкам.
• Должна быть предусмотрена плита достаточной длины, чтобы выдерживать силу пучения глины. Кроме того, верхняя часть сваи может быть снабжена рукавами для уменьшения трения и подъема.
• Специальная конструкция сваи может потребоваться для глиняных уклонов более 1 из 10, поскольку возможно возникновение ползучести. Следовательно, при проектировании сваи необходимо учитывать поперечную ось и консольный эффект.
• В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким или средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

3. Мягкая глина

В эту категорию входят мягкая глина, мягкая илистая глина, мягкая песчаная глина и мягкий илистый песок.

Рекомендуемый фундамент

Для этого типа грунта допустимы следующие типы фундаментов:

1. Широкая ленточная опора
2. Плотный фундамент
3. Сваи к более твердым пластам ниже
4. Для небольших проектов используйте опоры и балочный фундамент для твердого слоя

Факторы, которые необходимо учитывать

• Широкий ленточный фундамент используется при достаточной несущей способности и приемлемой расчетной осадке.
• Ленточная опора должна быть усилена по толщине и выступу за поверхность стены.
• Служебные вводы в здания должны быть гибкими.
• Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

4. Торф

Рекомендуемый фундамент

1. Бетонные сваи дошли до твердого слоя почвы ниже
2. Для небольших проектов подушечка и балочный фундамент выдерживают сильную ударную нагрузку.
3. Плотный фундамент для случая, когда твердые пласты недоступны на разумной глубине, но есть твердые поверхностные корки с подходящей несущей способностью толщиной 3-4 м.

Учитываемый фактор

• Типы свай включают забивной бетон на месте с временной обсадной колонной, забивной бетон на месте и забитый сборный железобетон.
• Учет торфяного затвердевания на сваях
• Если используется плотный фундамент, входы в здание должны быть гибкими.
• При работе с агрессивным торфом, вероятно, потребуются особые свойства и защита.
• Если слой торфа неглубокий над твердым слоем почвы, выкопайте его и замените утрамбованной насыпью. Для этого используйте плот или усиленный широкораспространенный фундамент в зависимости от предполагаемой осадки.
• Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

Смотрите также

• 
  Сделала ремонт в квартире
• 
  Фундамент под блоки
• 
  Пробковый пол клеевой
• 
  Матовый или сатин натяжной потолок
• 
  Как сделать пристройку к дому
• 
  Как ровно залить плиту фундамента
• 
  Таблица выбора сечения провода по току
• 
  Устройство дренажной системы для отвода грунтовых вод
• 
  С чего начать ремонт в комнате по пунктам
• 
  Какую арматуру использовать для фундамента
• 
  Фундамент в лесу