Главное меню

Какой фундамент на глинистой почве


Фундамент на глинистой почве своими руками: советы и рекомендации

Дата: 9 ноября 2018

Просмотров: 4364

Коментариев: 0

Основой любого строения является фундамент, определяющий срок службы объекта строительства. Затраты на обустройство основания составляют третью часть от суммы общих сметных расходов и экономить на нем нецелесообразно. Далеко не всегда качественные строительные материалы гарантируют прочность. Немаловажное значение имеет поверхность, на которой осуществляется строительство. Фундамент на глинистой почве коренным образом отличается от заливки основания в черноземных районах.

Сооружение надежного фундамента на пучинистой основе – серьезная задача. Ведь она может повести себя непредсказуемо, что связано со способностью удерживать влагу, выталкивать постройку. Коварная глина легко размывается водой, теряет целостность, открывает доступ влаги к элементам сооруженного здания.

До того, как осуществлять строительство на проблемной почве, изучите ее свойства, определитесь с типом конструкции. Цена ошибки высока. Это трещины, провалы и возможное разрушение постройки. Строительство капитального объекта в зоне глинистых грунтов требует помощи проектных организаций. Если планируется возведение хозяйственной постройки, бани или помещения для транспортного средства, то с этой задачей можно справиться самостоятельно, изучив рекомендации, указанные в материале статьи.

Основная особенность глины – способность быстро размываться под действием воды, не пропуская при этом ее вглубь

Подготовительные мероприятия

Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:

Остановимся детально на видах глинистых грунтов.

Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке

Разновидности глинистой почвы

Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.

Можно самостоятельно попытаться размять рукой грунт. Из суглинистых фракций «колбаска» растрескается, а пластичная масса свидетельствует о том, что перед вами глина, представляющая сложность для строительства.

В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:

Рекомендации по выбору основы

Если тип почвы на будущей строительной площадке определён, известен уровень водяных пластов, рассчитана глубина промерзания, значит, можно выбрать оптимальный фундамент для дальнейшего выполнения работ. Основание для будущей постройки, выполненное на глинистой основе, должно обладать высокой прочностью и противодействовать реакции грунта.

Специалисты по строительству рекомендует на проблемных участках, склонных к вспучиванию, использовать следующие виды основ:

На глинистой почве можно строить абсолютно любой тип фундамента

Технологические особенности сооружения данных оснований, предназначенных для глинистых проблемных участков, отличаются от принятых для стандартных типов почв, так как имеют усложненную конструкцию, требуют увеличенных финансовых вложений. Ознакомимся с процессом их обустройства.

Подготовка ленточной основы

Фундаменты для строений можно выполнить на глинистом грунте, используя ленточную основу. Фундамент на глинистой почве с повышенной влажностью будет дороже аналогичного сооружения на не проблемном участке.

Прочную ленточную основу создать несложно, если воспользоваться технологией, выполняемой по предложенному варианту:

Для строительства загородных домов на супесях и суглинках, с глубоким залеганием грунтовых вод можно закладывать ленточный фундамент

Заглубление монолитной ленточной основы на метр ниже уровня залегания водоносных слоев, находящихся в грунте, обеспечит компенсацию усилий почвы, сформирует устойчивую основу для любой постройки. Несмотря на множество недостатков, используя преимущества глины, выдерживающей значительные усилия от массы строения, можно сформировать крепкую конструкцию для строительства здания.

Глубина фундамента на глинистой почве напрямую зависит от глинистой составляющей, уровня промерзания и залегания грунтовых вод

Сооружение столбчатой конструкции

Свайный фундамент на глинистой почве имеет свои преимущества. При установке свай можно войти в твердый слой, не подверженный отрицательному влиянию перепадов температуры и грунтовых вод. Этот вид основания эффективен при близко расположенных подземных водах. Расширения нижней части опор увеличат устойчивость конструкции, ее противодействие выталкивающим усилиям. В качестве столбчатого фундамента могут применяться:

Устройство комбинированного основания

Комбинированный фундамент на глинистой почве объединяет в единый бетонный каркас группу вертикально расположенных свай или столбов. Вместе с ленточным основанием шириной 0,3-0,5 м, заглубленным на уровень 0,5 метра, они создают прочную конструкцию. Вертикальные опоры уходят в твердые слои почвы, расположенные ниже уровня промерзания, а армированные каркасы опор и ленточного основания объединяются в единое целое.

Итоги

Сложно ответить однозначно, какие лучше использовать фундаменты для конкретных целей. Ведь для строительства глинистая почва – проблемная, требует специального подхода.

Каждый вариант имеет свой комплекс достоинств и может применяться для глинистых оснований, отличающихся повышенной концентрацией влаги. Главное, соблюдать технологию! Тогда конструкция основы обеспечит устойчивость, прочность здания, предотвратит его от деформации под воздействием реакции грунта.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Глинистая почва - какой фундамент - СамСтрой

Устройство фундамента – это начальная и самая важная часть строительных работ. От прочности и качественного исполнения этого конструкционного элемента во многом зависит надежность и долговечность здания. Неправильно сконструированный и смонтированный фундамент без учета проекта здания и особенностей грунтов на участке может стать причиной разрушения дома. Именно поэтому к данной операции необходимо подходить со всей ответственностью.

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.

Какой лучше фундамент на глине: критерии выбора и отличия

Перед постройкой дома следует выполнить геодезические изыскания, позволяющие определить характер грунта, глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод. Неприятный сюрприз для застройщика – глинистый грунт, отрицательно воспринимающий воздействие воды. В связи с неглубоким залеганием грунтовых вод глина вспучивается, разрушая конструкцию основы и вызывая трещины на стенах. Какой фундамент на глине сохранит целостность под нагрузкой? Стоит ли использовать фундамент на сваях или лучше отдать предпочтение ленточной, столбчатой или плитной конструкции?

Можно ли соорудить надежную основу дома, если на участке глинистая почва?

Глинистый грунт состоит из чешуйчатых элементов, склонных к накоплению влаги.

Разновидность пучинистых почв представляют собой глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком

Глина, суглинки, а также глина в сочетании с песком представляют собой разновидность пучинистых почв, отличающихся непредсказуемым характером:

Указанные факторы отрицательно влияют на прочностные характеристики фундаментного основания.

Следует серьезно отнестись к выбору оптимального варианта фундамента и обратить особое внимание на следующие факторы:

К выбору оптимального варианта фундамента следует отнестись серьезно

Для определения свойств глинистой почвы достаточно выполнить в различных местах строительной площадки ряд шурфов, глубина которых достигает трех метров.

Лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины, позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта, который делится на следующие разновидности:

Позволит получить полное представление о характеристиках и строении глинистого грунта лабораторный анализ почвы, поднятой с различной глубины

Глина делится на следующие типы:

Также существует красная глина, отличающаяся водопроницаемостью. На ней беспрепятственно возводят основания зданий. В отличие от красной глины, голубая задерживает влагу, что вызывает заболачивание почвы в зоне фундамента.

Профессиональные строители утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом. Важно правильно выбрать оптимальный вид фундамента для конкретных условий строительной площадки. При близком расположении водных пластов, находящихся выше уровня замерзания, следует перед сооружением фундамента сделать дренажную систему. Она обеспечит эффективный отвод влаги от основания здания.

Утвердительно отвечают на вопрос о возможности сооружения надежного фундамента на площадке с глинистым грунтом-профессиональные строители

Как правильно подобрать фундамент для глинистых грунтов?

Принимая решение, какие лучше сооружать фундаменты для суглинистых грунтов, глины и супесчаных почв, учитывайте следующие факторы:

Следует комплексно проанализировать все факторы определяясь с типом фундаментной основы

Определяясь с типом фундаментной основы, следует комплексно проанализировать все факторы, в том числе и экономические аспекты. Наиболее надежный, но дорогостоящий вариант – плитное основание. Оно положительно зарекомендовало себя на проблемных грунтах. При недостатке финансовых ресурсов подойдет свайный фундамент, заглубленный ниже уровня замерзания почвы. Выбирая между ленточным и столбчатым фундаментом следует учитывать свойства грунта и особенности строения.

Выбор и строительство фундамента – какой фундамент на глине является наилучшим

Определяясь, какой фундамент для глинистых грунтов является оптимальным, следует учитывать характеристики и влажность почвы, а также концентрацию в ней глинистой и песчаной фракции. Важно сформировать устойчивое к деформации глинистого грунта основание, обеспечивающее долговечность строения.

Профессионалы советуют сооружать для будущего строения любое из следующих видов оснований:

Для нестабильной почвы с повышенной концентрацией влаги проблематично определить, какой вариант лучше

Проблематично определить, какой вариант лучше для нестабильной почвы с повышенной концентрацией влаги. Для принятия решения следует комплексно проанализировать все факторы и ориентироваться на результаты геодезических изысканий.

Ленточный фундамент на глинистой почве

Ленточный фундамент часто сооружают на глинистых грунтах. Он отличается повышенной прочностью, однако достаточно дорогой и трудоемкий. Фундаментная основа, выполненная в виде сплошной железобетонной ленты, обеспечивает устойчивость массивных строений и легких каркасных зданий.

Сооружение ленточного фундамента выполняйте по следующему алгоритму:

  1. Разметьте строительную площадку согласно проектной документации.
  2. Сформируйте траншею с помощью экскаватора или вручную.
  3. Соберите каркас опалубки из деревянных щитов или другого материала.
  4. Сформируйте подушку из песка и щебня, тщательно утрамбуйте ее.
  5. Гидроизолируйте внутреннее пространство траншеи с помощью рубероида.
  6. Соберите и разместите внутри опалубки арматурный каркас.
  7. Залейте в опалубку с арматурным каркасом раствор бетона.
  8. Утрамбуйте бетонный массив с помощью поверхностного или глубинного вибратора.
  9. Разровняйте верхнюю плоскость фундаментной ленты.
  10. После застывания бетона, уложите гидроизоляционный материал.
С помощью экскаватора или вручную сформируйте траншею

При расположении нижней плоскости ленты ниже уровня водоносных слоев фундамент компенсирует реакцию почвы. Это позволяет создать надежную основу для будущего здания. Для предотвращения деформации и недопущения усадки строения следует выполнять нижнюю подошву ленты на 20% шире верхней части.

Устройство фундамента плитного типа – заливаем монолитную плиту на глине

Плитный фундамент также называют основанием плавающего типа. При подвижках почвы цельная плита перемещается вместе с ней, предотвращая деформацию здания и равномерно распределяя нагрузку. Сооружение плитного фундамента – затратное мероприятие. Однако плита обеспечивает повышенную устойчивость различных строений на проблемных грунтах.

Порядок действий по сооружению плавающего основания предусматривает выполнение следующих работ:

  1. Разметку площадки под фундаментную плиту.
  2. Извлечение грунта на заданную глубину.
  3. Сооружение по периметру котлована опалубки.
  4. Засыпку и уплотнение щебеночно-песчаной подушки.
  5. Сборку и размещение внутри опалубки силовой решетки.
  6. Заливку бетона и его вибрационное уплотнение.
Затратное мероприятие-сооружение плитного фундамента

Толщина плиты определяется на основании расчетов. Такое основание способно выдерживать деформацию грунта и обеспечивает устойчивость любых зданий.

Сооружаем основание свайного и свайно-винтового типа для глинистых грунтов

Для глинистых почв также используют фундамент свайный или свайно-винтовой. В первом случае опоры забивают в почву с помощью специального оборудования, а во втором сваи вкручивают в грунт. Данный вид фундаментного основания обладает комплексом преимуществ. Опоры при установке достигают твердых слоев грунта, которые обеспечивают повышенную прочность конструкции и не подвержены деформации при замерзании грунта.

В качестве опорных элементов свайного фундамента применяются:

Свайный или свайно-винтовой фундамент также используют для глинистых почв

Свайный фундамент эффективно противодействует выталкивающим силам и положительно зарекомендовал себя на грунтах с повышенной концентрацией глины.

Как построить столбчатый фундамент на участке земли с глинистой почвой?

Основание столбчатой конструкции несложно соорудить своими руками на участке с глинистой почвой. Сооружение столбчатого фундамента требует дополнительных финансовых расходов, которые компенсируются надежностью и устойчивостью. Сооружают столбчатое основание различными методами.

Первый способ предусматривает выполнение работ в следующем порядке:

  1. Формирование полостей в грунте ниже уровня замерзания грунта.
  2. Заполнение основания приямка щебнем.
  3. Уплотнение сформированной щебеночной подушки.
  4. Опускание в полость металлической или асбестовой трубы.
  5. Изготовление из арматурной проволоки силовой решетки.
  6. Размещение в трубе арматурного каркаса.
  7. Заливка в полость трубы бетонного раствора.

Формирование столбчатой основы по второму методу осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Выполняют разметку площадки.
  2. Удаляют плодородный слой грунта.
  3. Выполняют приямки квадратного сечения на глубину 0,5-0,8 м.
  4. Засыпают основание песком.
  5. Выкладывают из кирпича столбчатые опоры или устанавливают бетонные блоки на цементный раствор.

Второй вариант сооружения столбчатого фундамента менее затратный и более простой в реализации. Выбор метода сооружения столбчатого фундамента осуществляется индивидуально в зависимости от наличия материалов, массы строения, характеристик грунта и финансовых возможностей.

Заключение

Любой из указанных видов фундаментов, построенных на глинистом грунте согласно требованиям технологии, обеспечивает надежность будущего здания. Не стоит рисковать и самостоятельно возводить фундамент для глинистых грунтов. Целесообразно доверить решение этого вопроса профессионалам. Они оценят качество почвы, выберут оптимальный вариант и не допустят ошибок при его возведении.

Фундамент на глине |

Важнейшим видом работы становится закладка основания будущего здания. В процессе проектирования можно столкнуться с определенными проблемами, обойти которые не представляется возможным. Одна из них – фундамент на глине, сложном пучинистом виде почвы.

Пучинистая почва вызывает множество сложностей, особенно при высоком расположении пласта грунтовых вод. Насыщенные водой глинистые отложения являются рекордсменами по воздействию морозного пучения, серьезно деформирующие поверхность, формирующие провалы, трещины, многочисленные разрушения. Тяжелые последствия возникают, если проект разрабатывался с ошибками.

Фундамент на глине и морозное пучение

Что такое морозное пучение, чем оно опасно? Существует специальная область инженерной геологии, называемая мерзлотоведение, исследующая особенности промерзшей земли и способы предотвращения деформации в этих непростых условиях.

Влажная глинистая почва промерзает долго, неравномерно, образуя невидимые глазу поры. Вода в крупных кавернах превращается в лед, цементируя почвенный слой, становящуюся крепче скальной породы. Замерзая, объем увеличивается на девять процентов. С началом весны «скала» вновь становится грязью.

После замерзания пор вода продолжает подсасываться из нижнего горизонта, постоянно поддерживая влажность. Высокий водный пласт дает много воды, образуя целые ледяные прослойки, которым по силам приподнять дом, вспучить железобетон или деформировать огромные территории. По весне, с началом таяния ледяных сюрпризов, здания, построенные без учета специфики, просаживаются, покрываются сетью трещин, иногда оказываясь неремонтопригодными.

Другой сложностью является способность смерзания водонасыщенного грунта с опорной частью дома. Возникающее давление столь велико, что может сломать опоры как спички. Воздействие идет на вертикальные стены по касательной, в результате чего строение просто поднимается над поверхностью земли. Избегая такого исхода, необходимо продумать, создать гидроизоляцию рулонными материалами. Они снизят сцепление, заставят мерзлоту проскальзывать по поверхности, не нанося вреда.

Для строителей-профессионалов фундамент на глине и борьба с морозным пучением не представляются чем-то из ряда вон сложным. Существуют различные способы, нивелирующие разрушительное воздействие – от использования химических компонентов до дренирования и осушения участка.

При возведении дома на пучинистой почве нужно обязательное предварительное геологическое исследование, чтобы после завершения строительства дом не преподнес после окончания зимнего периода неприятного сюрприза. При самостоятельном строительстве небольших объектов необходимо руководствоваться нормативами возведения сооружений на непростых землях и учитывать высокую коррозионную агрессивность.

Как правильно подобрать фундамент на глине?

Перед тем, как окончательно решить, какой именно тип основания будет стоять на участке с глинистой почвой, стоит учесть:

Как определить количество глиняных примесей?

Определяют процентное соотношение примеси в почве сначала «на глазок», слепив обычную «колбаску». Чем она эластичней, тем сложнее вести строительство.

Глубина промерзания земли – второй важный фактор

При возведении дома на пучинистом участке необходимо недостатки земельного надела превращать в достоинства. Базис дома способен выдержать огромные нагрузки при глубоком залегании грунтовых вод. Создается надежная конструкция, на которой можно даже сэкономить. При небольшом залегании водного пласта лучше сразу останавливать выбор на свайных опорах.

Фундамент на глине, созданный на сваях, не будет дороже ленточного, при этом во много раз качественнее и надежнее. В этом видео есть не только процесс монтажа, но и съемки с предварительных инженерно-геологических изысканий:

Основные повреждения построек происходят при строительстве своими силами.

Фундамент на глине: делаем правильно

В первую очередь выполняется обратная засыпка, представляющая сформированный песочно-щебневой подушки в траншее. С одной стороны, это увеличивает себестоимость конструкции, а с другой обеспечивает надежный базис.

В российских регионах с холодными и затяжными зимами необходимо сооружать дренажные траншеи, отводящие жидкость. Хорошо зарекомендовали себя на практике свайные основания, выполненные из железобетона или на вкручиваемых опорах.

Дом на опорах – оптимальный выбор фундамента на глине. От размера несущих столбов зависит глубина проникновения до участков твердого грунта. Такое базис не будет размываться или промерзать, позволяя дому стоять крепко и долго. При расчете надо помнить, что каждая опорная точка берет на себя определенную нагрузку, которая в сочетании с глубиной залегания может требовать разные свайные конструкции.

1. Винтовые. Самый недорогой вид. Представляют собой металлические столбы, вкручиваемые в грунт. Срок службы составляет полвека. Надежнее, но и дороже примерно в два раза изделия, имеющие литые наконечники.

2. Забивные. Наиболее оптимальными для фундамента на глине считаются забивные изделия, для установки требуется использование спецтехники. Если винтовая способна выдержать пять тонн, то железобетонная способна удержать уже порядка 60 тонн. В процессе изготовления сваи из железобетона внутрь формы крепится каркас из арматуры, который затем заливается бетоном. После того, как бетон застынет, производится распалубка и «выстаивание» материала до набора проектной прочности. Необходимо избегать нарушений технологии. Достойное качество можно получить, создавая сваи на сертифицированном производстве, ведущемся строго по ГОСТу.

Свая забивается в землю при помощи огромного усилия специального молота копра, поэтому чтобы она не разрушилась, прочность должна соответствовать проектной.

Далее столб должен выдержать нагрузку в десятки тонн. Транспортировка железобетонных изделий сложнее, затратнее и требовательнее. Поэтому стоимость ж/б конструкций может быть дороже предыдущих.

3. Буронабивные. Представляют собой ж/б столбы, создаваемые в процессе строительства на участке. Для их установки бурят отверстия, осушают их и создают в полости песчаную подушку. В образовавшееся отверстие погружают армокаркас, который заливают бетонной смесью. Такой способ подходит только в случае малого заглубления.

Вывод

Фундамент на глине, выполненный винтовыми или железобетонными сваями, долговечен. Стальные бесшовные трубы со стенками определенной толщины (от 4 мм), прошедшими антикоррозийную обработку со всех сторон сделаны с лопастями на концах. За счет этого конструкция легко проходит даже мерзлый грунт, одновременно уширяя основание. Во избежание коррозии металлических поверхностей в существующую полость заливается или засыпается бетон.

Сваи устанавливаются по периметру здания, над ними будут возводиться несущие стены. Если здание массивное, рекомендуется создавать свайное поле, поверх которого крепится ростверк, связывающий всю конструкцию воедино.
Свайный железобетонный фундамент на глине прослужит не менее века, выдерживая большие нагрузки. Из безусловных плюсов можно назвать незначительную стоимость работ, возможность использовать сваи неоднократно, возможность круглогодичного монтажа. Минусами считается невозможность обустроить подвальное помещение, необходимость привлечения спецтехники.

Не стоит бояться начинать стройку на пучинистой земле. Достаточно грамотно создать опорную зону, чтобы избежать множества проблем в дальнейшем. Доказательством тому могут послужить отзывы владельцев подобных участков:

Фундамент на глинистой почве: советы специалистов

Профессиональные строители нередко слышат вопросы о том, какой фундамент лучше поставить на глинистых грунтах. Сразу дать на него точный ответ практически невозможно. Ведь для того, чтобы подобрать качественный фундамент для супеси, необходимо изучить саму почву, выявить ее особенности, а уже после этого приступать к поиску подходящего варианта.

Особенности глинистой почвы

Чтобы понять, какой фундамент выбрать для глинистых грунтов, нужно хотя бы немного узнать об особенностях грунта, в котором преобладает глина.
Для начала не помешает провести геологическую разведку. Эта процедура позволяет получить ценную информацию о том, насколько однороден грунт на участке, где планируется проведение строительство фундамента на глинистой почве. Довольно часто он оказывается неоднородным. Это случается потому, что порода заложена в определенных местах отдельными пластами, между которыми проходят слои песка.
Неоднородный состав почвы желательно заменить не пучинистым грунтом. В его качестве могут выступать мелкий щебень или же песок. Если в ходе анализа был выявлен однородный грунт, то мастера рекомендуют дополнительно исследовать его уровень влажности. В том случае, если совсем близко к месту строительства фундамента на глине для дома залегают грунтовые воды, то лучшим вариантом будет использование конструкции на сваях, которая станет основой жилого помещения. Но это не единственное решение. Существует ряд фундаментов, предназначенных для дома на глинистой почве.

Разновидности фундаментов и их строительство

Выделяют несколько разновидностей фундамента, который подходит для глинистых грунтов. Все они по-своему хороши. Но также каждый вид не лишен собственных недостатков, с которыми дачникам приходится считаться.

Ленточный фундамент

Самым популярным до сих пор остается ленточный фундамент на глинистой почве. Он должен быть заглубленным. Это обязательное условие, которое необходимо соблюсти во время строительства основания. Для такого фундамента следует выкапывать траншею, глубина которой должна превышать уровень промерзания земли. Данный показатель вычисляется на основе данных о климатических условиях того или иного региона.
Ленточный фундамент на глине нужно строить и заливать следующим образом:

Свайный фундамент

Для суглинистой почвы подойдет и свайный фундамент. Многие профессионалы считают его наилучшим вариантом, так как сваи помогают обустроить надежную основу дома на любых проблемных грунтах.
Когда мастер закручивает сваи, он добирается до самого твердого слоя почвы. Он не имеет никакого отношения к уровню грунтовых вод и зоне промерзания земли. К тому же нижние слои всегда остаются неподвижными, а значит, вопрос о том, можно ли выбирать их для закрепления фундамента на плавающей почве сам собой отпадает.
Для такой основы уместно использовать забивные или же винтовые сваи из прочного металла. Данные приспособления необходимо вбивать в саму землю. Для такой работы мастера применяют специальные машины, которые избавляют работника от необходимости проводить сложную операцию собственными руками.
Не менее востребованы буронабивные сваи. Для них нужно в земле сделать несколько отверстий, из которых выкачивают воду. Отверстия армируют и аккуратно бетонируют. Раствор бетона используется по минимуму, поэтому этот вариант установки фундамента считается одним из самых дешевых. Низкая стоимость никак не сказывается на качестве будущей основы для жилого помещения.

Столбчатый фундамент

Столбчатый вид рассматривают в качестве варианта обустройства дома, стены которого сделаны из дерева. Данный метод не требует применения дорогостоящего инструмента и материала. Да и справиться с ним может человек, у которого минимум опыта в строительном деле.
Столбчатый фундамент для глинистой почвы сделать очень просто. Для начала необходимо вкопать в отведенные под строительство участки столбы. Они должны находиться примерно в метре друг от друга. В качестве основы разрешается взять обожженные сваи из дерева. Идеальным вариантом станет сосна или дуб. Отверстия для свай должны заглубляться на 2 метра ниже уровня промерзания грунта.
Такой вид фундамента не отличается большим сроком эксплуатации. Поэтому через время хозяину дома придется вновь переделывать всю работу. К тому же он непригоден для строительства на грунте, который способен смещаться.

Мелкозаглубленный фундамент

Свое внимание стоит обратить еще и на мелкозаглубленный фундамент. Несмотря на то что почва с преобладанием глины имеет для него определенную опасность, строители все равно не перестают использовать такую основу в своих проектах.
Мелкозаглубленный метод заложения можно использовать для разных типов фундамента. Но от применения его для строительства стандартной ленточной основы рекомендуется отказаться.
Для данного способа уместно использовать армированную плиту из железобетона. С ее помощью создают плавающий фундамент. Подвижки глины не окажут на плиту никакого влияния, а значит, и всему дому не будет грозить никакая опасность. Данную конструкцию легко сделать своими руками, залив ее качественным бетоном. Если времени на проведение работы нет, то можно просто купить готовую плиту. Уровень ее заглубления напрямую зависит от того, какую массу имеет здание. Прямо на глину плиту ни в коем случае нельзя укладывать. Предварительно следует вырыть котлован, заполнить его слоями из гравия и песка, а уже потом приступать к укладке основы.
Чтобы окончательно сделать выбор в пользу конкретного фундамента, нужно ознакомиться с особенностями грунта на участке и понять, какие денежные средства его владелец готов выделить на строительство.

Фундамент для дома на глинистых и суглинистых почвах

Мало какое строительство обходится без устройства фундамента, ведь именно эта конструкция принимает на себя всю нагрузку от строения. При выборе фундамента учитывают не только материалы и особенности будущего строения, но и тип грунта. В частности, это касается участков с глинистой почвой, которая при строительстве может создать некоторые сложности.

Содержание статьи

Выбираем правильный фундамент для глинистой почвы

На глине можно соорудить практически любой фундамент. Выбор основания во многом зависит от особенностей участка и пожеланий застройщика. Независимо от того, какой фундамент будет сооружаться, специалисты рекомендуют выполнить ряд необходимых работ.

По всей площади участка выполняется выемка грунта на определенную глубину. На этом месте устраивается подушка из песка или щебня. Стоимость таких работ находится на довольно высоком уровне, но благодаря ним можно повысить надежность и прочность строения.

В особенности это касается участков в районах, где период низких температур довольно длителен.

При выборе основания стоит учесть показатели глинистости и глубину промерзания почвы. Немаловажным является и значение уровня глубинных вод. В том случае, когда подземные воды находятся выше уровня промерзания почвы, необходимо устроить дренаж по периметру основания дома. Дренаж выполняется еще до сооружения фундамента.

На глинистой почве можно возводить такие фундаменты:

Ленточный фундамент используют на глинистых почвах, где уровень грунтовых вод находится на довольно большой глубине.

Основание представляет собой железобетонную ленту, которая проходит под внешними и всеми несущими стенами. Если в доме предусмотрено устройство подвального помещения или гаража, то данные участки усиливаются монолитной подушкой. К достоинствам конструкции относят долговечность и высокую несущую способность. Конечно, на сооружение такого основание уйдет довольно много времени и денег.

Плиточный фундамент является оптимальным решением для глинистых почв. Он представляет собой железобетонную плиту, которая размещается под всем строением. Еще этот тип основания называют плавающим. В процессе движения грунта конструкция смещается полностью, что предотвращает ее деформацию.


Плита укладывается не на глину, а на специально обустроенную подложку из песка и гравия. Такой фундамент может прослужить полтора века. Он очень легко противостоит просадке и размыванию почвы.

Конечно, чтобы соорудить такую конструкцию, необходимо будет провести трудоемкие земельные работы. Это повлечет за собой немалые денежные и временные затраты.

При сооружении свайного фундамента рассчитывают, какую нагрузку будет нести тот или иной элемент конструкции. Для его сооружения используют винтовые, буронабивные и забивные сваи. К достоинствам такого основания относят скорость возведения, долговечность и низкая стоимость.

Свайный фундамент способен прослужить несколько веков. Конечно, чтобы достичь таких результатов, необходимо провести некоторые расчеты, а также не допустить типовых ошибок.

Типовые сложности с фундаментами на глинистых грунтах

Основные причины деформации основания

Глина состоит из маленьких частиц, которые со временем могут размываться под воздействием грунтовых вод. Благодаря таким свойствам глинистые грунты относят к сильнопучинистым и просадочным.

Особое внимание необходимо уделять суглинкам. Они представляют собой пески, которые имеют примесь глины. Такой состав является причиной низкой несущей способности почвы.

Если на строительном участке есть такой грунт, то стоит учесть некоторые факторы, которые могут негативно сказаться на целостности основания. К основным причинам разрушения фундамента, сооруженным на глинах и суглинках, относят следующие:

Предотвращаем деформацию фундаментов на суглинках

Существует несколько основных способов, которые используются большинством строителей. Среди них:

Соблюдение таких рекомендаций позволит соорудить надежное основание для практически любого строения. Конечно, проектирование фундамента лучше доверить профессионалам.

Вконтакте

Facebook

Twitter

LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

Загрузка...

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 важную 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:

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:

Корпус II

, где 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

Корпус III

, 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

3. Мягкая глина

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

Рекомендуемый фундамент

Для данного типа грунта допустимы следующие типы фундаментов:

  1. Широкая ленточная опора
  2. Плотный фундамент
  3. От сваи до более твердого слоя ниже
  4. Для небольших проектов используйте опоры и балочный фундамент для твердого слоя

Факторы, которые необходимо учитывать

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

.

Какой грунт подходит для фундамента под постройку или дом? - Почвы имеют значение, получите совок!

И в городах, и в сельской местности выбор участков с лучшей почвой является важным инженерным решением в процессе строительства. Независимо от того, живете ли вы в доме, кондоминиуме или квартире, ваш дом связан с почвой. Ваша школа, здание, в котором вы работаете, магазины, в которых вы делаете покупки, - все они построены на земле, а зачастую и вместе с ней.

Фундамент здания должен быть на устойчивой и прочной почве.Почвы различаются по прочности. Некоторые почвы могут поддерживать небоскреб, в то время как другие почвы не могут выдержать вес человека. Если почва под зданием нестабильна, фундамент здания может потрескаться, утонуть или, что еще хуже, здание может упасть!

Прочность и устойчивость почвы зависят от ее физических свойств. Почва с хорошей структурой более устойчива. Текстуры глины часто более устойчивы, чем текстуры песка, потому что они имеют лучшую структуру. Однако сочетание размеров частиц (и размеров пор) лучше всего для инженерии (так же, как и для выращивания сельскохозяйственных культур).Также важно, чтобы почва была стабильной во время циклов увлажнения и высыхания, чтобы при расширении почвы не образовывались трещины на дорогах или фундаменте. Некоторые глинистые минералы из семейства, называемого смектитом, с большей вероятностью сжимаются и расширяются во время циклов смачивания и высыхания, чем минералы из других семейств, такие как каолинит.

Хорошая почва также должна улавливать осадки, чтобы сток и эрозия не повредили конструкции. Наконец, хорошие почвы для инфраструктуры имеют сбалансированный химический состав, поэтому коррозия строительных материалов не возникает.

Здания трескаются, если их не укладывать на грунт надлежащего качества. Предоставлено: Л. Болдуин.

Как все это сочетается? Карты почвы - отличный инструмент, который помогает инженерам определить лучшее место для их проектирования. Почвенные карты составляются почвоведами и содержат такую ​​информацию, как:
- уклон поверхности земли
- биологические, химические и физические свойства почвы
- потенциал стока, дренажа или накопления воды.

Карты почв также доступны для общего доступа в Службе охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США на сайте Web Soil Survey.

Немногие строительные площадки начинаются с идеальных условий. Хорошие инженерные разработки включают корректирующие меры и методы управления. Например, можно добавить дренаж или изменить форму поверхности земли, чтобы отводить воду от участка. Важно знать, какие свойства почвы существуют, чтобы избежать проблем в будущем.

Есть несколько хорошо известных примеров структурных отказов, возникших в результате недостаточного изучения почвы. Одна из самых известных - Пизанская башня. Земля внизу казалась стабильной в сухой сезон, когда началось строительство, но почва стала нестабильной во время сезона дождей и просела под весом здания.Хуже того, он тонул неравномерно, в результате чего вышла падающая башня. Помимо управления дренажем, уплотнение и стабилизация почвы перед строительством могут уменьшить проблемы оседания.

- Ответил: Ларри Ф. Болдуин, CPSS / NCLSS, Land Management Group, Inc.

Подробнее о фундаментах с трещинами читайте в этом блоге Soils Matter.

Чтобы узнать больше, просмотрите видео SSSA, Soils Support Buildings and Infrastructure.

Чтобы получать уведомления о будущих блогах, не забудьте подписаться на Soils Matter, нажав кнопку Follow в правом верхнем углу! Узнайте больше на нашей странице о почвах.Там вы найдете дополнительную информацию об основах почвы, общественных садах, зеленой инфраструктуре, зеленых крышах, загрязнителях почвы, материалах для учителей и многом другом.

Дополнительные учебные материалы можно найти на различных сайтах SSSA:

http://soils4teachers.org/ (Планы уроков и мероприятия для K-12)

http://soils4kids.org (Только для детей!)

http://soils.org/iys (Международный год почв, с книжкой-раскраской и ежемесячными идеями для учителей и ученых!)

Нравится:

Нравится Загрузка...

Связанные

.

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 СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (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.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Исследование грунта и типы фундаментов на основе свойств грунта

Исследования грунта проводятся для определения свойств грунта и подходящих для них типов фундамента. В этой статье обсуждаются различные типы почвенных исследований, их отчеты и подходящие типы фундаментов для различных типов почв.

Виды почвенных исследований для выбора фундамента

Исследования недр

Состояние недр исследуется с помощью пробных скважин, предоставленных инженером-грунтом (инженер-геолог).Количество и расположение отверстий зависит от типа здания и условий участка.

Обычно для равномерных почвенных условий буровые скважины располагаются на расстоянии 100-150 футов друг от друга, для более детальной работы, когда грунтовые основания расположены близко друг к другу, а грунтовые условия даже не расположены на расстоянии 50 футов друг от друга.

Большие открытые складские помещения, где меньше колонн (большие пролеты), требуют менее скучных образцов. Буровые скважины должны доходить до твердого слоя (проходить через неподходящий грунт фундамента) и , а затем проходить как минимум на 20 футов дальше в пригодную почву.

Расположение образцов скважин указано на инженерном плане. Они не включены непосредственно в предлагаемые столбцы.

Скважины указывают глубину, классификацию почвы (согласно единой почвенной системе) и влажность, а иногда также отображается уровень грунтовых вод. (Физические свойства: размер частиц, влажность, плотность).

Отчет о подземных исследованиях почвы Рекомендация должна быть основана на испытании материалов, полученных в результате бурения на месте, и включать:

  1. Несущая способность грунта
  2. Рекомендации по проектированию фундамента
  3. Рекомендации по проектированию мощения
  4. Уплотнение почвы
  5. Поперечная прочность (активная, пассивная и коэффициент трения)
  6. Проницаемость
  7. Глубина промерзания

Исследования поверхностных почв

Исследования поверхностного грунта необходимы для строительства в следующих случаях:

Наземные показатели состояния почвы:

Классификация почв

Инженеры, занимающиеся механикой грунтов, разработали простую систему классификации, которая расскажет инженеру о свойствах данного грунта. Единая система классификации почв основана на идентификации почв по их текстурным свойствам и пластичности, а также на их группировке по поведению. Почвы обычно встречаются в природе в виде смесей с различной долей частиц разного размера, каждый из этих компонентов вносит свой вклад в почвенную смесь.

Земля классифицируется на основании:

Пластичность и сжимаемость грунта

В единой системе классификации почв (uscs) почве дается описательное название и буквенный символ, обозначающий ее основные характеристики. Отнесение твердого тела к соответствующей группе осуществляется путем визуального осмотра и лабораторных испытаний.В единой классификации почв для обозначения диапазонов размеров частиц почвы используются термины булыжник, гравий, песок и мелкие частицы (ил или глина).

Размер частиц почвы варьируется от самого большого до самого маленького:

  1. Брусчатка
  2. Гравий (крупный + мелкий)
  3. Песок (крупный + средний + мелкий)
  4. Мелкие частицы, состоящие из глины или ила

Группы почв:

Почвы затем сгруппированы в три группы, состоящие из:

  1. Крупнозернистые - разделены на гравийные почвы (G) и пески и песчаные почвы (S)
  2. Мелкозернистая - разделена по пластичности. (Д, В)
  3. Высокоорганические - не подразделяются. (Пт)

Coarse Gained - это почвы, состоящие из гравия и / или песков и содержащие самые разные частицы.Они наиболее подходят для фундаментов, когда они хорошо дренированы и закрыты. Это почвы с хорошей несущей способностью. В частности, серия G (GW, GP, GM, GC). Определяется по процентному содержанию щебня и песка.

Мелкозернистые - почвы, представляющие собой илы и глины (L, H). Содержат более мелкие частицы ила и глины. Они подходят для фундаментов, но требуют уплотнения. Самым подходящим из этой серии (L) является CL. Эти почвы идентифицируются на основе их когезионных свойств и проницаемости.

Высоко Органический - это почвы, которые обычно очень сжимаются и не подходят для строительства. Они содержат частицы листьев, травы и веток. Для этой группы типичны торф, гумус и болотные почвы с высокоорганическим составом (Pt). Их легко идентифицировать по цвету, текстуре и запаху. В этом типе почвы также очень высокое содержание влаги.

Названия почв, указанные в единой системе классификации почв, связаны с определенным размером зерна и текстурными свойствами.Так обстоит дело с крупнозернистыми почвами. Названия илов и глины основаны на пластичности почвы.

Соответствующая информация о пробах, взятых из буровых скважин, которая может помочь инженеру-геологу при определении фундамента, включает:

  1. Для крупнозернистого грунта - размер частиц, минералогический состав, форма зерен и характер связующего.
  2. Для мелкозернистых грунтов - прочность, влажность, пластичность.

На предварительных этапах визуальный осмотр может определить поведение почвы при ее использовании в качестве компонента при строительстве предлагаемого здания. Почву можно классифицировать по классификационным категориям единой системы классификации почв. (Позже могут быть проведены лабораторные исследования).

Прочность и уплотнение, составляющие характеристики уплотнения грунта, определяют его пригодность для строительства фундаментов.

Проблемы с почвой

Проблема подъемных давлений в почве может быть уменьшена за счет наличия хорошо дренированного и свободного дренирования гравия (GW, GP).Подъемные давления могут возникать в мелкозернистых грунтах, состоящих из илов и глин; такие почвы могут вызвать пучение фундаментов и образование фурункулов.

Из-за возможного промерзания

За счет дренажа Характеристики

Уплотнение почвы

Катки с опорными лапами и колесными колесами являются обычным оборудованием, используемым для уплотнения почвы. Некоторое преимущество имеет овчинный валик в том, что он оставляет шероховатую поверхность, которая обеспечивает лучшее соединение между слоями.

Гранулированный грунт, состоящий из хорошо гранулированных материалов (GW, SW), дает лучшие результаты уплотнения, чем плохо гранулированный грунт (GP, SP) .

Мелкозернистые грунты также можно уплотнять

Типы фундаментов по исследованию грунтов

Для большинства мелкозернистых грунтов (содержащих ил и глины) может быть достаточно использования простых раскладываемых опор, это в значительной степени зависит от величины нагрузки.Расположение фундамента по отношению к грунту (необходимо учитывать фундаментные стены и гидростатическое давление, поскольку в почве присутствует влага).

Если грунт плохой, а нагрузки на конструкцию относительно большие, требуются альтернативные методы.

Свайный фундамент может потребоваться в некоторых случаях, когда присутствует тонкий связный ил и глинистая почва. (СН, ОН). Иногда может быть желательно и экономически целесообразно провести чрезмерную выемку грунта для удаления таких грунтов, которые не обладают несущей способностью; может удалить уплотнение и насыпать или импортировать другой спроектированный грунт.

Инженер-геотехник на основании результатов бурения порекомендует подходящие системы фундаментов или альтернативные решения, также могут быть установлены выдерживаемость, минимальные глубины и специальные процедуры проектирования или строительства.

Безопасная несущая способность грунта равна предельной несущей способности, деленной на коэффициент запаса прочности (обычно 2-4). предельная несущая способность определяется как максимальное удельное давление, которое грунт может выдержать, не допуская больших оседаний.

Bedrock имеет самую высокую безопасную несущую способность.Хорошо отсортированный гравий и песок, которые удерживаются и осушаются, имеют безопасную несущую способность от 3 000 до 12 000 фунтов на квадратный фут. Илы и глины имеют более низкую безопасную несущую способность 1000 - 4000 фунтов на квадратный фут.

Роль фондов

  1. Переместите строительную нагрузку на землю.
  2. Якорное сооружение от ветровой и сейсмической нагрузки.
  3. Изолировать здание от морозного пучения.
  4. Изолировать здание от обширных почв.
  5. Защищает от влаги.
  6. Предусмотрены жилые помещения (подвал, кладовая).
  7. Дома механические системы.

Конфигурации фундамента: плита на уровне земли, пространство для подполья и подвал.

Типы фундаментов

Используется для большинства зданий с небольшими нагрузками и / или с прочными мелкими грунтами. У колонн имеются одноточечные квадратные площадки, несущие стены которых имеют удлиненную форму. Они почти всегда усилены. Эти опоры переносят нагрузку непосредственно на опорные почвы.

Площадь подножия основания получается делением приложенной силы на безопасную несущую способность грунта (f = P / A). Обычно подходит для малоэтажных домов (1-4 этажа).

Требуются твердые грунтовые условия, способные поддерживать здание на площади раздвинутых опор. При необходимости опоры колонн могут быть соединены вместе с поперечными балками для обеспечения большей поперечной устойчивости при землетрясениях.

Они наиболее широко используются, потому что они наиболее экономичны.Глубина опоры должна быть ниже верхнего слоя почвы и линии промерзания на уплотненной насыпи или твердой естественной почве.

Расставленные опоры должны быть выше уровня грунтовых вод. Толщина бетонных оснований должна быть не меньше ширины ствола.

По мере того, как вес здания увеличивается по сравнению с несущей способностью или глубиной хорошо несущего грунта, необходимо увеличивать размер фундамента или использовать другие системы.

Пробуренные пирсы или кессоны

Для экспансивных грунтов с низкими и средними нагрузками или с высокими нагрузками с камнями, расположенными не слишком глубоко, можно использовать просверленные кессоны (опоры) и профильные балки.

Кессоны могут быть прямыми или выпуклыми внизу для распределения нагрузки. Балка уклона предназначена для перекрытия опор и передачи нагрузок на столбчатый фундамент. Кессоны доставляют груз в грунт большей вместимости, который находится не слишком далеко вниз

.

Фундамент свайный

Для обширных грунтов или грунтов, которые сжимаются при больших нагрузках, где глубокие грунты не могут выдержать строительную нагрузку и где грунты с большей емкостью, если они находятся глубоко под ними.

Есть два типа свай

  1. Фрикционные сваи - используются там, где нет приемлемого несущего слоя, и они зависят от сопротивления кожи сваи грунту.
  2. Концевой подшипник - переносится непосредственно на почву с хорошей несущей способностью.

Несущая способность свай зависит от конструкционной прочности самой сваи или прочности грунта, в зависимости от того, что меньше.

Сваи могут быть деревянными, стальными, железобетонными или монолитными.

Забивные сваи состоят из отверстий, просверленных в земле, а затем заполненных бетоном, они используются для легких нагрузок на мягком грунте и там, где бурение не вызывает обрушения. Тип трения, определяемый по периметру вала и окружающей земле.

Мат Фундамент

Железобетонный плот или мат можно использовать для небольших зданий с небольшой нагрузкой на очень слабых или обширных почвах, таких как глина.

Они часто представляют собой бетон после растяжения. Они позволяют зданию плавать на земле или в земле, как плот.Его можно использовать в зданиях высотой 10-20 этажей, где он обеспечивает сопротивление опрокидыванию.

Его можно использовать там, где почва требует такой большой площади опоры, а основание может быть расширено настолько, что становится более экономичным залить одну большую плиту (толстую), более экономичным - меньше форм.

Используется вместо забивных свай, поскольку может быть менее дорогим и менее заметным (т. Е. Меньшим воздействием на окружающие территории). Обычно используется на обширных глинах и илах, чтобы фундамент оседал без больших перепадов.

Общий обзор исследования почвы и типы фундаментов

Рейтинг грунтов для фундаментов: (от лучших к непригодным):

Чем больше PI - индекс пластичности, когезионность, тем больше вероятность усадки и набухания, обычно характерных для глинистых грунтов.

Несвязные грунты - это зернистые грунты, состоящие из гравия и песков. Связные почвы представлены илами и глинами, а также органическими.

Дифференциальные осадки в бетонных фундаментах должны быть ограничены максимумом от до ½ дюйма.

Как правило, стоимость фундамента составляет 5% от общей стоимости строительства. Наиболее экономично там, где безопасная несущая способность составляет не менее 3000 фунтов на квадратный фут - раздвижные опоры. Сваи самые дорогие, в 2 или 3 раза дороже, чем шпунтовые опоры.

.

Важность глины в геотехнической инженерии

1. Введение

Геотехническая инженерия - это обширная дисциплина, состоящая из механики грунтов и фундаментостроения. 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 качества 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, создают проблемы для транспортировки в связи с ростом индустриализации и различными видами 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 отважных 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 называется «Erdbau Mechanic». 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 существовать 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 почвы и механики грунтов» издательства 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 возникает в результате 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 инженерно-геологических практиках 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 представлена ​​важность 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 соответствующие 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 кремнезема 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

Некоторые 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 в 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 водородными связями. Кроме того, отрицательно заряженные глиняные поверхности притягивают катионы в воде. Катионо-анионные изменения в глинистых минералах различны для разных глинистых минералов. 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 определяет 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 почвах [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 по расстоянию двухтактные кривые. Если существует 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, текстурой и характеристиками грунтов.Существует множество исследований влияния 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 иона, 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 концепцию 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 Хулберт [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, минеральное содержание 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) элементарные частицы 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-геологической инженерии

В исследованиях поведения почвы, которые не учитывают физико-химические и микроструктурные свойства глинистых почв, может отсутствовать важная информация о физических и механических свойствах почвы.Это связано с тем, что большинство физических и механических свойств 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 увеличением 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 этот тип напрямую влияет на важные свойства глины, такие как пределы Аттерберга, гидравлическую проводимость, набухание-усадку, оседание (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, 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 пределы используются для классификации мелкозернистого грунта 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 массиве 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 с высокой энергией в точки с низкой энергией [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].

Тип грунта k (см / с)
Чистый гравий 100–1.0
Крупный песок 1,0–0,01
Мелкий песок 0,01–0,001
Глина илистая 0,001–0,00001
Глина <0,000001

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 с большей вероятностью возникнет в США из-за более высокого 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 вновь построенных домов несут незначительные обширные повреждения почвы, а 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 треснувшие проезды, тротуары и цокольные этажи, пучение дорог и дорожных конструкций, 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. Такое 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 осадка уплотнения 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 при дренажном сдвиге 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 почвы 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 из окружающей среды проникают по краям 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 (MIP): в инженерно-геологической инженерии распределение пор по размерам глины существенно влияет на геотехническое поведение почвы. Распределение размеров пор для типичной глины, полученной при испытаниях 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 поведении почв. 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 важны 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 мелких 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 в фундаменте. Дафалла [34] исследовал сцепление и угол внутреннего трения для зернистых грунтов, используя испытание на прямой сдвиг для различного содержания глины и различного содержания влаги.Следовательно, исследователи наблюдали резкое падение как когезии, так 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 СЭМ, 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 глинистой фракции 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 исследования 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 грунта, 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 дополнительными материалами.При химической стабилизации происходят катионообменные процессы, 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 для разработки 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.

.

Системы фундамента и типы грунтов

Системы фундамента и типы грунта идут рука об руку, поскольку тип грунта, с которым вы сталкиваетесь на своем участке, определит лучшую систему фундамента, которую вы можете использовать для своего проекта.

Пренебрежение исследованием грунтовых условий на вашем участке - одна из самых ранних и дорогостоящих ошибок, которые может сделать самостроитель.

Если вы еще не приобрели свой участок, ознакомьтесь с этим контрольным списком участка под застройку, чтобы убедиться, что вы проявляете должную осмотрительность в отношении различных факторов (включая тип почвы), прежде чем совершать покупку.

Вы можете обратиться к местным властям или строительному инспектору или провести исследование почвы. Исследование почвы может стоить всего 500 фунтов стерлингов, но позволит выявить любые серьезные проблемы до того, как вы начнете, что может сэкономить вам 1000 фунтов стерлингов.

Всегда полезно выделить не менее 10% вашего бюджета на резервный фонд, если вы столкнетесь с какими-либо непредвиденными проблемами с вашим типом почвы.

Здесь мы объясняем типы грунта, с которыми вы можете столкнуться, и систему фундамента, которую вам следует выбрать.

Готовы начать выкладку? Ознакомьтесь с этим пошаговым руководством по созданию фундамента.

Какие типы почв я могу найти на своем участке?

Если вы еще не знаете тип почвы на своем участке, хорошей отправной точкой является звонок в местный отдел управления строительством. Они могут дать вам представление о типичном типе почвы в районе, который вы строите, и о том, какой фундамент подходит.

Большинство местных властей выпускают информационные бюллетени о типовых решениях фундамента для различных типов почвы, обычно встречающихся в этом районе.

Еще один полезный источник информации - это утвержденный строительными нормами документ A: 2004 , в котором перечислены семь типов почвы плюс условия недр и практические полевые испытания, которые помогут вам определить тип почвы.

Камень

Включает:

Эти породы обладают высокой несущей способностью. Камень, возможно, просто нужно очистить и выровнять для строительства.

Скала может быть непроницаемой, поэтому верхний слой почвы может потребовать дренажа, поскольку невозможно построить отстойники для удаления дождевой или поверхностной воды. Варианты дренажа вне сети также будут очень ограничены.

Мел

Если мел не слишком мягкий, ширина 450 мм для малоэтажных зданий обычно является приемлемой. Глубина фундамента должна быть ниже любого воздействия мороза (700 мм). Если мел мягкий, его нужно раскапывать, пока мел не станет твердым.

Меловые почвы могут быть подвержены эрозии, поэтому будьте осторожны с ложбинами и пещерами.

Гравий и песок

Сухой плотный гравий или гравийно-песчаные грунты обычно подходят для ленточных фундаментов. Обычно допустима глубина 700 мм, если грунт имеет достаточную несущую способность.

Если уровень грунтовых вод высокий (т. Е. Гравий затоплен), несущая способность уменьшается вдвое, поэтому важно поддерживать фундамент как можно выше. Может подойти неглубокий, усиленный, широкий ленточный фундамент.

Песок достаточно хорошо удерживается вместе, когда он влажный, уплотненный и однородный, но траншеи могут обрушиться, и поэтому шпунтовые сваи часто используются для удержания грунта в траншеях до тех пор, пока бетон не будет залит.

Глина

Первый слой глины толщиной 900–1200 мм подвержен перемещению из-за расширения и усадки в зависимости от содержания влаги, поэтому обычно необходимо выкапывать фундамент на глубину, на которой содержание влаги в глине остается стабильным. . Британский стандарт 8004 рекомендует минимальную глубину для фундаментов 1 м. Но если поблизости есть или были деревья, может потребоваться глубина до 3 м.

В глине перед бетонированием фундамента траншею часто защищают от вспучивания, облицовывая ее сжимаемым слоем (например, глина).

Плотная глина поверх мягкой глины

Традиционный ленточный фундамент иногда приемлем, но важно не переборщить, поскольку это может увеличить нагрузку на более мягкую глину под ним. Распространенным решением является рытье фундаментов с широкими лентами со стальной арматурой, однако может потребоваться инженерный фундамент.

Торф

Торф и рыхлый переувлажненный песок являются очень бедными грунтами. Если торф можно очистить, чтобы найти подходящий несущий грунт глубиной не менее 1,5 м, подойдет ленточный фундамент. Скорее всего, потребуется усиленный плотный фундамент.

Засыпанный грунт

Если земля ранее выкапывалась и засыпалась, обычно необходимо копать до уровня ниже области засыпки.

Наклонные площадки

Наклонные площадки требуют ступенчатого фундамента.Указания приведены в Строительных правилах.

Нужно ли мне обследование почвы?

Исследования почвы могут оказаться очень полезными, но не являются обязательным условием. Большинство участков начинаются без официального исследования почвы, вместо этого полагаясь либо на знания проектировщика, либо на местный опыт строительного инспектора.

Процесс включает в себя вырытие ям в различных точках участка и экстраполяцию результатов по каждой яме, чтобы предположить состояние грунта на всем участке.

Типы фундаментных систем

Стандартная процедура состоит в том, чтобы поместить в траншеи как можно меньше твердого бетона, а затем застроить из него блочную кладку до уровня земли, где стены переключаются на кирпич или камень или что-то еще, что должно быть выбранной внешней облицовкой. быть. Он известен как ленточный фундамент .

Для одноэтажного здания ленточный фундамент обычно будет шириной 450 мм и глубиной не менее 200 мм, а для двух этажей шириной 600 мм и глубиной 200 мм.

Глубокие ленточные фундаменты: Там, где ленточные фундаменты должны располагаться на более низком уровне, чтобы достичь почвы с подходящей несущей способностью, можно вырыть более широкую и глубокую траншею для работы, а ленточные фундаменты выкапывают и заливают на более низком уровне. Затем стены возводятся до уровня земли кладкой.

Фундаменты с широкими лентами: Если почва мягкая или имеет низкую несущую способность, можно использовать фундаменты с широкими лентами для распределения нагрузки по большей площади, армированные сталью, чтобы снизить нагрузку на м².

Схемы ленточного фундамента (слева) и фундамента для засыпки траншеи (Изображение предоставлено: Homebuilding & Renovating)

Широко используемой альтернативой является засыпка траншеи, при которой траншеи заполняются товарным бетоном чуть ниже уровня земли. В местах, близких к деревьям, можно добавить стальную арматуру. Хотя этот метод экономит труд, он увеличивает общую стоимость вашего фундамента. Чуть выше уровня земли опоры покрывают влагонепроницаемым слоем, а затем закрепляют первый этаж.

По сравнению с глубокими ленточными фундаментами, засыпка траншеи сводит к минимуму ширину выемки, а также трудозатраты и материалы, необходимые для строительства каменной кладки ниже уровня земли, компенсируя стоимость дополнительного бетона.

( БОЛЬШЕ: Сколько будет стоить мой фундамент?)

Если у вас есть участок, где земля считается труднопроходимой, то стандартные ленточные или насыпные фундаменты вряд ли подойдут. Есть альтернативные варианты, но они значительно дороже.

Копание траншей глубже и заливка бетоном, а также, возможно, добавление листов полистирола рядом с траншеями в качестве скользящей мембраны может быть простым решением.

Но если вам нужно копать глубже 2,5 м, это решение становится непрактичным. Мало того, что количество бетона, необходимое для заполнения траншеи, станет чрезмерно дорогим, но работа на такой глубине может оказаться опасной.

Если участок требует глубокого фундамента более чем в паре мест, то теперь обычно используется другой подход, чаще всего свайное строительство, иногда с использованием бетонных плотов.

( БОЛЬШЕ: Фундаменты для сложных участков)

Что такое Рафт Фундаменты?

Как следует из названия, бетонный плот предназначен для «плавания» по земле под ним. Конструкция состоит из плиты перекрытия особой толщины, усиленной массами на стальной арматуре. Преимущество плотов заключается в том, что они служат основой для решения первого этажа, а не просто траншеями в стенах, но они считаются более сложными в строительстве.

Плот используется там, где почва требует такой большой площади подшипника, что широкие полосы фонды распространения слишком далеко, что делает его более экономичным, чтобы вылить один большой железобетонной плиты.

Плот - альтернатива свайному фундаменту, и он может быть менее дорогим. (Изображение предоставлено: Homebuilding & Renovating)

Что такое свайный фундамент?

Некоторые застройщики теперь используют свайный фундамент на каждом участке, поскольку затраты предсказуемы. Сваи вбиваются в землю, затем заполняются бетоном, и весь фундамент покрывается грунтовой балкой для строительства.

Короткоствольные сваи и балка: Короткоствольные сваи обычно имеют длину 2–3 м и могут быть усилены сталью.Каждая свая затем соединяется вверху горизонтальной сборной железобетонной балкой. Затем подвесной железобетонный цокольный этаж можно построить из сборных элементов или отлить на месте.

Фрикционные сваи: Концепция, аналогичная короткоствольным сваям и балкам, используемым в ситуациях, когда нет подходящего несущего слоя на приемлемой глубине. Фрикционные сваи зависят от сопротивления кожи грунту.

Короткоствольные сваи, как правило, имеют длину 2–3 м и могут быть усилены сталью (Изображение предоставлено: Homebuilding & Renovating)

Что такое опорные площадки?

Используется, когда необходимо поддерживать изолированные нагрузки, например, для поддержки колонн стального или столбово-балочного каркасного дома.Нагрузка сосредоточена на небольшой площади.

( БОЛЬШЕ : Сколько стоит построить дом?)

Схема фундамента (Изображение предоставлено: Homebuilding & Renovating)

Что может повлиять на мой выбор системы фундамента?

Если фундамент затронут корнями деревьев (или их предыдущим удалением), вам может потребоваться использовать достаточно глубокую траншею, заполненную бетоном, но с сжимаемым материалом, с одной или обеих сторон внешних траншей, чтобы противодействовать любому вздыбиванию или расширению в земле.

Водопроводные трубы должны входить в здание на глубине не менее 750 мм, но не более 1,35 м под землей. Если это означает, что они проходят через бетонный фундамент, то их необходимо либо проложить перед заливкой, либо, что еще лучше, установить воздуховод, чтобы их можно было протолкнуть позже.

Если канализационные трубы, выходящие из здания, должны быть глубже верхней части бетона фундамента, их также следует отводить; они не могут быть зажаты в бетоне и должны иметь возможность свободно перемещаться.

Электричество и газ обычно не нужно подводить или устанавливать на этом этапе, поскольку они обычно устанавливаются на поверхность. Наконец, инспекторы по строительству и гарантийному обслуживанию должны будут утвердить выкопанный фундамент перед заливкой бетона.

( БОЛЬШЕ : Как подвести электричество к месту)

.

Смотрите также