Основания грунты: ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация (с Поправками), ГОСТ от 12 июля 2012 года №25100-2011 – Грунты и основания

Виды оснований, краткая характеристика грунтов оснований. Работа оснований под нагрузкой.

Основанием считают массив грунта, расположенный под фундаментом, воспринимающий нагрузку от здания и испытывающий вследствие этого дополнительные напряжения и деформации.

Здания размещают на естественных и искусственных основаниях. Естественнымназывают основание в том случае, когда природные грунты находятся в условиях естественного залегания. Если грунты, расположенные под фундаментом, в своем природном состоянии не обладают достаточной прочностью, устраивают искусственные основания путем соответствующего укрепления грунтов.

Грунты, служащие естественнымиоснованиями, подразделяют на: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные грунты, залегающие в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и др.), водоустойчивы, несжимаемы; при отсутствии трещин и пустот они являются наиболее прочными и надежными основаниями.

Крупнообломочные грунты – несвязанные обломки скальных пород в основном размере более 2 мм (щебень, галька, дресва, гравий). Когда такие грунты подстилаются плотным грунтом и не подвержены размыванию, они являются хорошими основаниями для строений.

Песчаные грунты состоят преимущественно из округленных частиц крупностью от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц различают пески гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее зерна и плотнее песчаный грунт, тем меньше осадка под нагрузкой и выше несущая способность грунта. Грунты, сложенные из частиц крупностью от 0,05 до 0,005 мм, называют пылеватыми. Содержание в грунте пылеватых частиц ухудшает его прочность.

Глинистые грунтыявляются связными породами с очень мелкими частицами крупностью меньше 0,005 мм. Они пластичны и уменьшаются в объеме при высыхании и увеличиваются при увлажнении. Глина сильно поглощает воду и при насыщении становится водонепроницаемой; при замерзании она пучится. Глина в сухом состоянии обладает большой прочностью и служит хорошим основанием; несущая способность разжиженной глины резко снижается.

Суглинки и супеси представляют собой смесь песка, глины пылеватых частиц. Суглинки содержат от 10 до 30% глинистых частиц, супеси – от 3 до 10%. По своим свойствам эти грунты занимают промежуточное положение между глиной и песком.

Некоторые супеси и другие мелкозернистые грунты, разжиженные водой, могут течь, как густая жидкость, вследствие чего их называют плывунами. Такие грунты непригодны в качестве естественных оснований под фундаменты крупных зданий.

Лёссовые грунты (разновидности суглинков), обладающие в природном состоянии видимыми порами (макропорами), называют макропористыми. Эти грунты при увлажнении быстро намокают и при этом уплотняются и дают просадку, из-за чего их относят к просадочным. При строительстве на таких грунтах предусматривают специальные меры защиты их от увлажнения.

Грунты с органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) неод-нородны по своему составу, рыхлы; они неравномерно и сильно сжимаются и поэтому в качестве естественных оснований непригодны.

Насыпные грунты, образованные при засыпке оврагов, прудов, мест свалки, также неравномерно сжимаются, из-за чего в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований. Только рефулированные насыпные грунты являются хорошим основанием

. Рефулированием называют перекачку землесосом (рефулером) разжиженного грунта по трубопроводу.

Естественные основания сооружений должны удовлетворять следующим требованиям: обладать небольшой и равномерной сжимаемостью, обеспечивающей равномерную осадку здания в допустимых для него пределах; иметь достаточную несущую способность; быть устойчивыми к воздействию грунтовых вод; не выпучиваться при промерзании.

Искусственные основания под здания и сооружения устраивают на слабых грунтах путем их уплотнения или упрочнения, а также путем замены слабого грунта основания более прочным.

Уплотнение слабого грунта производят поверхностным и глубинным способом. В первом уплотняют грунт трамбованием пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами. Для уплотнения грунта на больших площадях его можно укатывать катками. Песчаные и пылеватые грунты хорошо уплотняются поверхностными вибраторами. Для глинистых грунтов вибрирование мало эффективно.

Работа грунта под нагрузкой

.

Под действием нагрузки от фундаментов в грунтах основания возникает давление, величина которого зависит от собственного веса грунта и от веса здания или сооружения. Давление от собственного веса грунта, зависящее, в свою очередь, от объемного веса грунта и от глубины заложения фундамента, называется природным (бытовым) давлением. Давление от веса здания или сооружения называется дополнительным давлением.




Методы улучшения характеристик грунтов основания­­

Согласно статистике, основная причина возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации зданий и сооружений - это нарушение работы оснований и фундаментов. Обычно это связано с отсутствием достоверной информации о геологических условиях и характеристиках грунтов площадки размещения объекта, принятием неправильных решений на стадии проектирования и не качественным выполнением строительных работ.

Характерными признаками несоответствия конструкций основания и фундаментов здания требуемым параметрам являются трещины в наружных стенах, цоколе, перекосы дверных и оконных проемов, неравномерная осадка и другие. Своевременно выполненные работы по выявлению повреждений в конструкциях и усилению дефектных элементов, в том числе - грунтов основания, являются условием надежной и безаварийной эксплуатации зданий.

Усиление грунтов основания может выполняться как для восстановления эксплуатационных характеристик существующих сооружений, так и при строительстве новых. В первом случае точные причины нарушения работы строительных конструкций определяются в процессе выполнения технического обследования. Наиболее распространенными среди них являются следующие:

  • ухудшение геологических условий площадки с течением времени;
  • увеличение нагрузок, передаваемых зданием на фундамент, при выполнении реконструкции, надстройки этажей, установке дополнительного оборудования;
  • появление ранее не учтенных нагрузок от возведения нового здания рядом с существующим;
  • проявление просадочных свойств грунта основания при его замачивании грунтовыми и поверхностными водами природного и техногенного происхождения;
  • вымывание и выпирание грунта основания при разработке рядом с существующим фундаментом котлована под новое здание;
  • динамические и вибрационные нагрузки, возникающие при выполнении строительно-монтажных работ рядом с существующим зданием;
  • промерзание грунта в зимний период;
  • неравномерная осадка фундаментных конструкций;
  • деформация фундаментов с появлением трещин, сколов, нарушением защитного слоя бетона, оголением и коррозией арматуры.

При строительстве на вновь отведенной площадке необходимость в усилении грунтов, а также целесообразность выполнения этих работ с экономической точки зрения, определяются по результатам инженерно-геологических изысканий. Метод усиления грунтов принимается в комплексе с техническими решениями по устройству фундаментов при проектировании.

Комплексное обследование и оценка технического состояния конструкций здания (в том числе, оснований и фундаментов) выполняется для выявления нарушений в их работе, обоснования причин и определения возможных последствий деформаций. По результатам оценки производится выбор наиболее надежных и экономичных компенсирующих мероприятий, исключающих дальнейшее развитие деформаций. Работы включают в себя несколько этапов.

Вначале производится изучение и анализ имеющейся изыскательской и проектной документации, данных предыдущих обследований (если таковые были). Затем выполняется визуальный осмотр наземной части здания для определения характера деформаций (фасады, несущие стены, колонны). Во внимание принимается окружающая обстановка: наличие рядом с обследуемыми конструкциями других сооружений, котлованов, автомобильных и железных дорог.

В подземной части здания обследованию подлежат непосредственно конструкции фундаментов и несущее основание. Для осмотра фундаментов и инструментального анализа материалов в контрольных точках по периметру здания отрываются шурфы. Глубина шурфа принимается на 0,5 м ниже подошвы фундамента. В результате осмотра и инструментальных замеров определяются геометрические параметры фундамента, качество материалов, состояние гидроизоляционной защиты, наличие повреждений.

Обследование грунта выполняется методом бурения скважин с отбором и анализом образцов. Таким образом определяются остаточные физико-механические свойства основания. По итогам выполненных работ производятся поверочные расчеты с определением реальной несущей способности грунтов и фундаментных конструкций, выдается заключение о ее достаточности. При выборе варианта усиления конструкций фундаментов и грунтов принимаются наиболее технически и экономически обоснованные решения.

В отличие от усиления различных конструктивных элементов здания (таких как стены, колонны, фундаменты), типовые решения по улучшению характеристик грунтов основания отсутствуют. Закрепление производится по индивидуально разработанному проекту с применением принципов конкретного метода. К основным методам усиления грунтов относятся: физико-химические, механические (уплотнение) и конструктивные.

Физико-химические методы

Наиболее современными и высокоэффективными считаются физико-химические методы усиления грунтов. Среди них выделяют следующие.

Силикатизация - инъецирование грунтов основания растворами жидкого стекла. Раствор подается под давлением до 0,6 МПа в предварительно пробуренные скважины через перфорированные трубы. Метод используется для повышения прочности песков различной крупности, насыпных грунтов. В процессе силикатизации вокруг каждой скважины создается столб упрочненного основания диаметром до 2 м.

Цементация применяется для закрепления грунтов просадочного типа, водопроницаемых, трещиноватых скальных пород, лессов, крупного песка. Инъецирование грунтов производится водоцементным раствором (иногда с добавлением песка) под давлением до 10 МПа. В результате цементации раствор заполняет поры грунта, образуя новое, высокопрочное основание.

Смолизация предполагает инъецирование в грунты основания синтетических смол с отвердителями. Метод используется для усиления пылеватых, мелких песков, супесей и суглинков. Применяются вертикальный, горизонтальный и наклонный способы установки инъекторов.

Глинизация, или нагнетание глинистой суспензии, производится с целью снижения фильтрующих свойств песчаного основания. В результате проникновения глинистых частиц в поры грунта происходит его заиливание и тампонаж с созданием водоупорной зоны. Метод используется при небольшой скорости течения грунтовых вод, так как частицы глины могут выноситься потоком.

Битумизация также является способом снижения фильтрационных свойств грунта и применяется при высоких скоростях движения грунтовых вод. Существуют методы горячей и холодной битумизации. В первом случае в предварительно пробуренные скважины подается расплавленный битум, а во втором - битумная эмульсия. В обоих случаях результатом является создание водонепроницаемой зоны вокруг инъектора.

Термический способ используется для  усиления грунтов, обладающих просадочными свойствами. Суть метода состоит в сжигании топлива в предварительно пробуренной скважине. Для возможности горения топлива на глубине в скважину подается воздух. Устранение просадочных свойств грунта происходит под воздействием температуры от 400 до 800 градусов Цельсия. Каждая скважина позволяет произвести закрепление массива грунта диаметром до 2,5 м.

Усиление грунтов основания конструктивными элементами

Основными конструктивными методами усиления являются следующие:

 

  • грунтовые подушки. Метод заключается в замене слабонесущего грунта, расположенного под фундаментом на малосжимаемый. В качестве последнего используют песок, щебень, некоторые виды шлаков. При укладке грунт подвергается уплотнению во избежание его последующей осадки;
  • шпунтовые ограждения. Метод используется для предотвращения выпирания слабонесущего основания из-под фундамента. В этом случае по периметру фундамента на минимальном от него расстоянии монтируется ограждение из свайных конструкций. Сваи забиваются в слой плотного грунта, проходя насквозь через слабонесущий.

 

  • армирование. Способ позволяет повысить прочностные характеристики грунта и устранить просадочность. Армирование подразумевает внедрение в грунт дополнительных высокопрочных элементов, которые при совместной с ним работе обеспечат требуемые характеристики основания. В качестве армирующих элементов используются бетон, железобетон, грунтоцемент, цементно-песчаный раствор и другие.

 

  • противофильтрационные завесы. Метод применяется для предотвращения фильтрации подземных вод через грунт основания. Мероприятие осуществляется путем заливки тиксотропной суспензии в предварительно подготовленные скважины. Суспензия готовится на основе бетонитовой глины, которая способна поглощать воду в больших количествах, а после загустевания создавать водонепроницаемый экран.

Механические способы

Механические способы усиления грунтовых оснований представляют собой различные варианты их уплотнения. Различают два основных способа уплотнения: поверхностное и глубинное.

Поверхностное уплотнение производится при помощи трамбовок, катков, грузоуплотняющих машин, вибраторов. Данный способ, как правило используется при необходимости выполнить уплотнение на глубину до 1,5-2 м. Однако, применение тяжелых трамбовок и трамбующих машин позволяет уплотнять основание глубиной до 10 м. Существуют также методы вытрамбовывания котлована под фундамент трамбовками, имеющими форму самого фундамента.

Глубинное уплотнение грунтов осуществляется такими способами:

 

  • устройство грунтовых и песчаных свай в насыпных грунтах, лессах, обладающих просадочными свойствами. Метод предполагает забивку в основание трубы, в процессе чего происходит уплотнение окружающего грунта. После забивки труба заполняется песком с послойным уплотнением. По мере засыпки песка труба постепенно извлекается из грунта. Сваи располагаются в шахматном порядке так, чтобы усиленные зоны грунта перекрывали друг друга;
  • виброуплотнение с использованием специального оборудования - вибраторов, вибробулавы. Метод используется для усиления песчаных водонасыщенных грунтов и заключается в погружении вибрационного снаряда в толщу грунта;
  • предварительное замачивание позволяет устранить просадочность грунта основания. Метод, как правило, используется при новом строительстве на достаточном удалении от существующих зданий и сооружений, так как существует опасность замочить их основания.

Еще одним способом механического уплотнения является предварительное обжатие грунтов. Обжатие производится путем нагружения насыщенного водой слабого основания временной насыпью, в результате чего вода выдавливается из пор грунта с последующим его уплотнением. При этом давление, создаваемое насыпью должно превышать давление от проектируемой конструкции. Обжатие можно произвести и путем понижения уровня грунтовых вод с откачкой их через скважины или при помощи организации дренажа.

Усиление грунтов основания выполняется в следующих случаях:

 

  • при необходимости восстановления корректной работы несущих элементов существующего здания;
  • при новом строительстве на площадке с плохими инженерно-геологическими условиями.

В первом случае работы, как правило выполняются в комплексе с усилением и ремонтом фундаментов и имеют ограничения в выборе методов (во избежание воздействия на рядом расположенные здания). При усилении грунтов на новой площадке выбор метода определяется только техническим и экономическим обоснованием.

Усиление грунтов позволяет использовать для нового строительства земельные участки, имеющие заведомо низкие инженерно-геологические показатели, а также территории, не подходящие для ведения сельского хозяйства (болота, насыпные грунты и прочие) и других видов деятельности. Современные высокотехнологичные способы повышения несущей способности оснований позволяют более рационально подходить к использованию застройщиком трудовых, территориальных и экономических ресурсов.

Механика грунтов, основания и земляные сооружения

Предисловие автора ..... 5
Предисловие редактора ..... 9

Глава 1. Особенности фундаментостроения и возведения земляных сооружений ..... 11

Глава 2. Горные породы и грунты. Геология, почвоведение и строительство ..... 20
Практические примеры ..... 40

Глава 3. Определения и испытания, относящиеся к свойствам скелетной части грунта ..... 41
Практические примеры ..... 59

Глава 4. Определения и методика опытов по оценке плотности и консистенции грунтов. Явление капиллярности ..... 61
Практические примеры ..... 80

Глава 5. Водопроницаемость грунтов. Движение грунтовых вод. Воздействие мороза ..... 85
Практические примеры ..... 104

Глава 6. Консолидация грунтов ..... 106
Практические примеры ..... 130

Глава 7. Сопротивление сдвигу и деформация грунтов при сдвиге ..... 133
Основные исходные положения ..... 133
Методы и технология испытаний грунтов на сдвиг ..... 141
Сопротивляемость сдвигу песков ..... 162
Сопротивление глин сдвигу ..... 171
Рекомендуемые методы определения сопротивления грунтов сдвигу для целей проектирования ..... 184
Практические примеры ..... 187

Глава 8. Устойчивость вертикальных бортов выемок и откосов ..... 189
Практические примеры ..... 220

Глава 9. Распределение напряжений в грунтах. Несущая способность грунтов ..... 222
Практические примеры ..... 258

Глава 10. Боковое давление грунта ..... 260
Практические примеры ..... 337

Глава 11. Уплотнение и закрепление грунтов ..... 339
Практические примеры ..... 358

Глава 12. Разведка и классификация грунтов ..... 360
Примеры из строительной практики ..... 402

Глава 13. Выбор типа фундамента, отвечающего местным условиям ..... 405
Примеры из строительной практики ..... 435

Глава 14. Фундаменты мелкого заложения. Котлованы ..... 437
Примеры из строительной практики ..... 468

Глава 15. Свайные фундаменты и кессоны. Шпунтовые ограждения
Укрепление фундаментов ..... 471
Примеры из практики ..... 516

Глава 16. Подпорные стенки. Перемычки. Туннели и трубопроводы ..... 520
Практические примеры ..... 584

Глава 17. Некоторые вопросы приложения инженерного грунтоведения к плотиностроению ..... 593

Грунтовое основание - это... Что такое Грунтовое основание?

Грунтовое основание – слой грунта, по которому устраивается подстилающий слой или опоры под лаги.

[Проектирование, устройство и правила приемки полов. Москва 2001]

Рубрика термина: Виды полов

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о