Суглинок несущая способность: Несущая способность грунта

Оценка несущей способности свай в грунтовых условиях II типа по просадочности.

Оценка несущей способности свай в грунтовых условиях II типа по просадочности.
Испытание свай статическими вдавливающими и выдергивающими нагрузками в грунтовых условиях II типа по просадочности. 

 

Несущую способность (Fd) свай в грунтовых условиях II типа по просадочности, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять по результатам статических испытаний свай с локальным замачиванием – как разность между несущей способностью свай проектной длины на вдавливающую нагрузку и несущей способностью свай длиной (hsl) на выдергивающую нагрузку (п. 9.11 СП 24.13330.2011).

В качестве примера рассмотрим площадку под строительство торгового центра по ул. Власихинская в г. Барнаул Алтайского края.

В геоморфологическом отношении площадка проектируемого строительства расположена на Приобском плато, которое до глубины 80-100 м сложено отложениями четвертичного возраста.

Рельеф площадки ровный.Абсолютные отметки поверхности рельефа в местах проведения инженерно-геологических изысканий изменяются от 192,00 до 193,50м.

В геологическим строении площадки принимают нижне-среднечетвертичные отложения краснодубровской свиты (krd I-II), представленные супесью, суглинками и песками вскрытой мощностью до 15,0-17,0м, перекрытые верхнечетвертичными субаэральными отложениями (Sa III), залегающие до глубины 4,5-10,2м и представленные просадочными супесями и суглинками, перекрытыми c поверхности почвенно-растительным слоем (ped IV).

Инженерно-геологический разрез представлен следующими элементами:

ИГЭ-1. Почвенно-растительный слой представленный, мощностью 0,4-0,7м (ped IV).

ИГЭ-2. Суглинок легкий пылеватый малой степени водонасыщения твердый просадочный ненабухающий незасоленный, мощностью 0,9-2,3м (Sa III).

ИГЭ-3. Супесь пылеватая малой степени водонасыщения твердая просадочная слабонабухающая незасоленная,мощностью 2,0-8,4м (Sa III).

ИГЭ-4. Супесь пылеватая малой степени водонасыщения твердая непросадочная слабонабухающая незасоленная,мощностью 0,9-6,5м (krd I-II).

ИГЭ-5. Суглинок легкий пылеватый средней степени водонасыщения твердый непросадочный ненабухающий незасоленный с прослоями полутвердого, мощностью 1,7-5,5м(krd I-II).

ИГЭ-6.Песок мелкий малой степени водонасыщения неоднородный средней плотности незасоленный с прослоями песка пылеватого и средней крупности и супеси, мощность 1,5-6,5м и вскрытой мощностью 2,5-10,5м(krd I-II)..

ИГЭ-7. Супесь песчанистая средней степени водонасыщения твердая непросадочная ненабухающая незасоленная с прослоями пластичной, песка и суглинка, мощностью 4,0-8,0м (krd I-II).

Подземные воды на исследуемой площадке в период изысканий (июль 2011г.) скважинамиглубиной 25,0м не вскрыты, залегают на глубине, порядка, 30,0м

Для решения поставленных задач, согласно требований ГОСТ5686-94 и в соответствии с техническим заданием заказчика и программой на испытание грунтов сваями на исследуемой площадке выполнены следующие виды работ:

— бурение 24-ехдренажных скважин (по 4 возле каждой сваи, предназначенной для испытания с замачиванием, на расстоянии 1,0м от боковой поверхности сваи) глубиной по 10,4м и 11,2м для выполнения замачивания грунтов. Бурение осуществляется шнековым способом диаметром 250мм.По периметру свай откапывались котлованы размерами 1,5х1,5м, вдоль наружных стенок котлованов укладывались фундаментные блоки. Дренажные скважины и оборудованные котлованы, устроенные вокруг свай, засыпаны щебнем фракции ф.5-20. Замачивание грунтов было начато 10.11.2011г. и продолжалось до 20.12.2011г. Объем воды затраченной на замачивание одной сваи составил не менее 250 м3.

— бурение 6-ти технических скважин глубиной 17,0-18,0мпосле замачивания с целью определения степени водонасыщения грунтов на расстоянии 1,0-2,0м от боковой поверхности сваи. Бурение осуществлялось колонковым способом, диаметр бурения 151мм. Степень водонасыщения грунтов до глубины 13,0м вокруг свай в результате замачивания доведена до 0,83-1,23.

— испытание 5-ти забивных свай в предварительно замоченных грунтах (№ 1-5) статическими вдавливающими нагрузками производились с помощью металлического стенда, загруженного балластным грузом, по методике контролируемых перемещений согласно требований ГОСТ 5686-94 п. 8.3.

— испытание 1-ой забивной сваи в предварительно замоченных грунтах(№ 6)статическими выдергивающими нагрузками проводилось при помощи системы балок и упоров, по стандартнойметодике согласно требований ГОСТ 5686-94п. 8.5. . Место для забивки сваи было выбрано исходя из максимальной по площадке величины hsl, что позволяет предельное сопротивление сваи при испытании считать равной максимальной отрицательной силе трения (Pn), действующей на боковой поверхности свай.

Все работы выполнялись в соответствии с требованиями нормативных документов:СНиП 11-02-96, СП 24.13330.2011 (актуализированная версия СНиП 2.02.03-85), СП 11-105-97,ГОСТ 25100-95, ГОСТ 5686-94.

Результаты испытания грунтов натурными сваями статическими вдавливающими и статическими выдергивающими нагрузками приведены втаблице 1.

Таблица 1

Результаты испытания грунтов натурными сваями

статическими вдавливающими и статическими выдергивающими нагрузками

Номер сваи

Тип сваи

Глубина погружениясваи в грунт, м

Частные значения предельных / (достигнутых) сопротивлений свай, кН

Осадка сваи, соответствующая предельной / (достигнутой)нагрузке, мм

Статическими вдавливающими нагрузками

1

С130. 35-8

12,55

-/1072

-/12,41

2

С140.35-8

13,37

-/1029

-/5,50

3

С140.35-8

13,60

-/1092

-/7,14

4

С140.35-8

13,55

-/1115

-/5,42

5

С130. 35-8

12,50

-/1144

-/7,76

Статическими выдергивающими нагрузками

6

С90.35-8

8,55

235/-

28,92/-

 

При определении расчетной нагрузки (N) на одну сваю (п. 9.9 СП 24.13330.2011) коэффициент условий работы сваи (?с) рекомендуется принимать равным 0,8, что соответствует максимальной расчетной просадке от собственного веса грунта 17,07 см. 


 

 

Следует отметить, что при испытании свай на вдавливающую нагрузку предельных сопротивлений достигнуто не было (s<?su,mt). Как следствие, использование достигнутых значений сопротивления свай вдавливающей нагрузке вместо предельных приводит к значительному занижению расчетной нагрузки (N) на сваю.

График испытания сваи вдавливающей нагрузкой

График испытания сваи выдергивающей нагрузкой

Характеристики и особенности различных видов грунтов

Очень важно точно определить тип грунта, поскольку от этого зависит выбор нужной конструкции фундамента и устойчивость, сохранность всего строения в целом. Безусловно, в данном деле без специалистов и специального оборудования не обойтись. Если пытаться определить вид грунта собственными силами, то это представляется возможным сделать только приблизительно. А строительство дома требует высокой точности во всех подсчетах!

Необходимо сказать, что наиболее часто в Ленинградской области встречаются следующие почвообразующие породы: торф, глины, пески и суглинки, а также всевозможные их комбинации.

Типы грунтов Ленинградской области

Песчаный грунт

Это будет первый вариант в нашем списке, который весьма слабо подвержен промерзанию. Также из преимуществ песка следует отметить ту особенность, что он влагу пропускает сквозь себя. Также очень отлично уплотняется. Поэтому замокание фундаментов на песке практически не происходит. 

Если вы возводите здание (дом, коттедж, гараж и т.д.) на песчаном грунте, то оптимальным вариантом станет организация мелкозаглубленного ленточного фундамента, глубина которого может варьироваться от 50 до 100 сантиметров. Но нужно учесть, что данный тип основания дома должен заглубляться ниже уровня промерзания. 

Глинистый грунт

Это далеко не самый оптимальный тип грунта для возведения массивной постройки, например, загородного дома из бруса. Он активно размывается и разжижается во время обильных осадков. Из недостатков также нужно отметить большую глубину промерзания – составляет порядка 1,5 метра. А если морозы стабильны и крепки, то уровень промерзания может быть еще ниже. На таком участке земли лучше всего оборудовать монолитный плитный фундамент.

 

Супеси и суглинки

В данном случае грунт может вести себя по-разному – важно соотношение смеси песка и глины. От этого напрямую зависят особенности и характеристики грунта. Однако глубина промерзания в любом случае будет очень высокой.

 

Торфяник

Торфяник – это бывшее болото, которое по искусственным или природным причинам было осушено. Не лучший вариант для строительства здания, но если к данному делу подойти со всем профессионализмом, то все может получится. На торфе строят легкие дома, а фундамент должен располагаться на ровной поверхности, чтобы пресечь его сплывание. Выбирают или монолитный плитный фундамент, или столбчатый. 

Скалистый (каменистый) грунт

В его основе лежит камень, поэтому и грунтом как таковым назвать сложно. Но фундамент на такой поверхности будет прочным и устойчивым, поскольку камень не подвержен влаге, морозу и прочим атмосферным явлениям.

 

Определение глубины закладки фундамента

Для этого важно знать несущую способность почвы, её глубину промерзания, а также уровень залегания подземных вод. Как вы понимаете, без специалистов здесь не обойтись. 

Несущая способность

Это важная характеристика и показатель, который нужно обязательно учитывать при проектировании и возведении постройки. От степени допустимой нагрузки почвы напрямую зависит подбор опорной площади основания здания. А зависимость простая: чем лучше способности у грунта препятствовать нагрузкам, тем и меньше можно делать площадь самой фундаментной опоры. 

Допустимая нагрузка почвы зависит от таких факторов:

  • насыщенность грунта влагой;
  • степень уплотненности;
  • тип грунта.

Ниже представлена соответствующая таблица

Грунт Плотный Средней плотности
Крупный гравелистый песок 6 5
Песок средней крупности 5 4
Мелкий маловлажный песок 4 3
Мелкий песок, насыщенный влагой 3 2
Супеси сухие 3 2,5
Супеси, насыщенные влагой (пластичные) 2,5 2
Суглинки сухие 3 2
Суглинки, насыщенные влагой (пластичные) 3 1
Глины сухие 6 2,5
Глины, насыщенные влагой (пластичные) 4 1

С уменьшением влажности почвы увеличивается её допустимая нагрузка. Но вот пески при изменении показателей влажности свои характеристики не меняют. Если у грунта избыточные показатели влажности, то это, скорее всего, связано с близким подходом к поверхности подземных вод. 

Как определяют уровень залегания грунтовых вод? 

Самый простой способ – посмотрите на то, какие произрастают растения на строительном участке. Если ольха, черемуха, осока, калужница, то воды находятся очень высоко. Если же растет сосна, то воды в грунте минимум, и она залегает достаточно глубоко от поверхности.

Для подробного изучения почвы пробуривают лунки при помощи подручных инструментов, того же садового бура. Такие лунки делают под каждым углом будущего строения, а их глубина должна составлять не менее 150 сантиметров. Если при бурении грунта появилась вода, то замерьте, на каком расстоянии от поверхности она начала просачиваться. Если воды нет, то лучше подождите сутки – возможно, вода начнет просачиваться позже.  

Если недалеко от места будущего строительства имеются котлованы и колодцы, то они послужат дополнительным источником информации. Поинтересуйтесь у соседей – они также могут предоставить полезные данные касательно местности.

Если вы предполагаете, что грунтовые воды находятся высоко, то лучше всего обратиться к специалистам, а именно инженерам-гидрогеологам. Они с нужной степенью точности произведут все замеры на участке.

Нагрузка на грунт. Определяем несущую способность разных грунтов.

Карта сайта

Показатель несущей способности видов грунта показывает собой характеристику, для правильного выполнения строительства. Она характеризует собой нагрузку, которую может выдержать грунт на единицу площади. Она измеряется в т/м² или кг/см².

В таблице показаны показатели несущей способности, кг/см².


* Таблица адаптирована с упрощением из СНиП 2.02.01-83. Приложение №3.

При увеличении влажности почвы, несущая способность грунта уменьшается в значительной степени. Наиболее устойчивые к влажности в этом отношении являются пески, однако стоит учитывать, что это выполняется только на крупных и среднекрупных песках.

Максимальная нагрузка на грунт может определяться не только геологами, но и вами самостоятельно. При самостоятельном исследовании есть возможность определить виды грунта и самостоятельно. Для этого можно воспользоваться буром или лопатой и выкопать яму в глубину порядка двух метров, что будет соответствовать условиях Подмосковья ниже глубины промерзания и этого достаточно.

Если выполнять эти работы летом, то сразу можно определить есть вода или нет на этом уровне, это весьма важно.

Рассматривая грунт можно визуально определить наличие песка, глины и их примесей. От этого зависит несущая способность, поэтому этот момент очень важен.

Почвы как супеси имеют в своем составе немного больше глины, однако ее количество не превышает 10 процентов от объема. При высыхании она крошится, однако обладает достаточной вязкостью, чтобы из нее можно было слепить шарик.

Суглинки имеют больший процент, который составляет примерно 10-30 процентов от объема. Вследствие чего этот грунт более пластичен, слепленный из такого состава шарик обладает пластичностью, но все же трескается по краям, если его сплющить.

Глина самая пластичная, слепленный из нее шар и раздавленный, не трескается по краям.

Плотность грунта постоянно меняется и не постоянен в зависимости от глубины залегания.

Глубоко залегаемый слой считается довольно плотным и нагрузка на грунт, которую он может выдержать довольно высока, это связано с тем, что поверхностные слои (плодородный слой и т.д.) давят с довольно существенной силой вниз.

Если извлечь грунт при бурении, то на поверхности плотность его теряется и он становиться рыхлым, поэтому плотность необходимо замерять непосредственно на той глубине, на которой планируется возводить фундамент. Можно взять, расчет небольшие допущения и рассчитывая, несущую способность, принять, что на глубине 0,8 и ниже плотный грунт, на результате расчета это принципиально не отразится.

Хочется заметить, что те, кто не проводят анализ грунта, хотя бы на глаз, весьма рискуют, это приводит к существенным ошибкам в строительстве, которые могут открыться только в период эксплуатации здания.

Для дачного строительства в расчетах можно применить более приблизительные, данные. Как правило, несущую нагрузку на грунт считают равной 2 кг/см².

Вернуться на Главную страницу.

Как определить свойство, тип грунта и его несущую способность. — Строй Дом UA

В одной из статей на нашем сайте мы обсуждали необходимость проведения геодезической съемки и геологические изыскания на этапе подготовки к строительству Вашего дома. (Больше информации Вы найдете на нашем сайте в статье по ссылке: «Геодезическая съемка и геологические изыскания — что это такое?» )
Сегодня мы поговорим о том, как определить несущую способность грунта, и как можно определить физико-механические свойства грунта на Вашем участке. Это важный фактор, на основании которого принимается решение о применение того или иного фундамента при строительстве дома. (Больше информации Вы о видах и классификации грунтов Вы найдёте на нашем сайте в статье по ссылке: «Что такое буронабивной свайный фундамент.» )
Итак, прежде всего, необходимо взять образцы грунта в месте пятна застройки дома. Для этого бурятся шурфы или скважины, желательно по углам будущего строения. Как правило, для малоэтажного жилого дома из дерева, которые строит наша компания, достаточно пройти 5 метров. При разработке скважины каждые 0,8-1 м. берутся пробы грунта, помечаются и располагаются в отдельные емкости, для последующего исследования и тестирования.
Нельзя недооценить важность геологических изысканий на этапе проектирования Вашего дома. В первую очередь, скважина покажет наличие или отсутствие грунтовых вод. Это важный показатель, в случае, если грунтовые воды близко к поверхности, в зимний период вода будет замерзать, превращаясь в лед и расширяясь будет воздействовать на верхние слои грунта и фундамент. И наоборот, в весенний период, при таянии льда, грунт просядет. И так из года в год, что неизбежно приведет к деформации фундамента и всего строения. Условно грунт можно разделить на пучинистый и непучинистый. Немаловажным фактором пучинистых грунтов является наличие более 15% глины. Не менее опасными являются грунты, состоящие из песчано-пылевой почвы, которые еще называют «плавуны»
Помимо этого, в процессе бурения шурфа, мы сможем увидеть весь геологический разрез грунта под будущим домом, и понять несущую способность грунта. И только на основании этих показателей опытный проектировщик сможет правильно спроектировать и просчитать фундамент.
Что еще важно принимать во внимание, при геологических изысканиях? Это глубина промерзания грунта. В Харьковском регионе это порядка 80-100 см.
Можно классифицировать свойство грунта на 4 основных категории: глина, суглинок, супесь и песок.
1. Глина
Глина в зависимости от влажности обладает различными свойствами. В сухом состоянии — плотная, относительно твердая, при растирании отсутствуют песчаные частицы. Во влажном состоянии — пластичная, вязкая, при растирании скатывается в шарик или шнур, песчаные частицы отсутствуют.
2. Суглинок
Суглинок — грунт с примесями глины и песчаных отложений. В сухом состоянии обладает меньшей твердостью, чем глина, легко разбивается на куски и комки, визуально видны песчаные частицы. Во влажном состоянии скатывается в шнур или шарик значительно хуже глины. При разрезании отчетливо видны песчаные включения.
3. Супесь
Супесь в сухом состоянии легко рассыпается даже при незначительном воздействии, в составе преобладают песчаные частицы. Во влажном состоянии обладает слабой пластичностью, с большим трудом скатывается и очень легко разрушается.
4. Песок
Песок — грунт, в структуре которого преобладают частицы (зерна) дифференцированного размера: от пылевидных (похожих на пыль) до 2-3 мм в диаметре. Частицы между собой практически не связаны, легко рассыпаются без внешнего воздействия и в сухом и во влажном состоянии.

Теперь мы подошли к самому главному, как можно определить вид тип и состав грунта на Вашем участке. Для этого применимы два способа. После забора образцов из 4 скважин, на разной глубине, начинаем работать с образцами. Как правило верхний плодородный слой мы не рассматриваем, в основном его глубина до 50-80 см. в нашем регионе.
Первый способ.
Берем образец грунта с глубины от 50-80 см. и смачиваем его водой до состояния густого теста. После чего раскатываем его ладонями в нить около 1 см. в диаметре. После чего нужно согнуть эту нить в виде кольца. В зависимости от того, как поведет себя образец грунта, можно судить о его составе.

Если Вам не удалось скатать образец — у Вас в руках песчаный грунт или песок. Эта смесь рыхлая и имеет хорошую пропускную способность для влаги.
Если образец грунта получилось скатать, но он рассыпается в руках — это супесь.
В случае, когда образец грунта получилось скатать в нить, но при попытки его согнуть в круг, он сломался, у Вас в руках легкий суглинок.
Когда исследуемый образец получилось скатать в нить и согнуть в круг, но при этом он потрескался — это тяжелый суглинок, близкий по свойствам к глине.
И последний результат — это глина, когда образец Вы смогли не только раскатать в нить и согнуть, но при этом он не дал трещин.
Второй способ определения типа и свойств грунта.
Возьмем небольшую емкость, к примеру литровую банку. Наполовину наполнив ее грунтом, заливаем водой. Тщательно перемешиваем до однородной массы. После чего оставим банку в покое, пока тяжелые частицы не осядут, и вода не посветлеет. Этот процесс может занять от 3 часов до 3 дней, в зависимости от того, какой грунт на Вашем участке. Так как в зависимости от состава грунта, различные частицы имеют различную степень оседания. Вначале осядет песок, после — пылеватые частицы грунта и в конце глина. Таким образом Вы можете наблюдать разрез состава грунта на Вашем участке в процентном соотношении.
Этот же способ позволяет определить не только процентное соотношение различных составляющих грунта, но быстро определить механические свойства. Проделываем тот же процесс с емкостью с водой и грунтом. В зависимости от того, насколько быстро осветляется вода, можно определить состав почвы. А теперь более подробно.
Берем пробирку, наполняем чистой, желательно дистиллированной, водой и засыпаем 2-3 чайные ложки грунта. Тщательно взбалтываем воду с образцом грунта в ёмкости в течении 5-6 минут и ставим на стол. Необходимо засечь время, и при помощи линейки определить слой осветления воды за 60 сек. Согласно приведенной ниже таблице можно безошибочно определить механический состав почвы на Вашем участке.

Так же необходимо определить консистенцию грунта. Другими словами, степень густоты и плотность. И в этом нам поможет информация в таблице, подготовленная нашими специалистами.

Таким образом, на основании этих лабораторных исследований образцов грунта, опытный проектировщик сможет просчитать нагрузки, которые способен выдержать грунт на Вашем участке. И на основании этих сведений наши инженеры смогут рекомендовать Вам оптимальный вариант фундамента под Ваш дом.
Хотим поделиться с Вами некоторой информацией о несущей способности различных грунтов, на основании которй мы производим расчет фундамента.


Цель этой статьи не побудить будущего застройщика самостоятельно делать геологические изыскания на своем участке, лучше доверить эту работу опытным специалистам. Однако вышеприведенная информация показывает, что исследование грунта и его несущих способностей — это ответственная и необходимое мероприятие, прежде чем принимать решение о том или ином фундаменте под Ваш дом. Поэтому, ни один квалифицированный специалист не даст рекомендаций по фундаменту, не имея всей этой информации. Если же Ваш будущий застройщик готов сразу же при первой встрече сказать о том, какой фундамент будет оптимальным решение в Вашем случае, будьте осторожны, возможно перед Вами дилетант.
В заключении представляем небольшой видеообзор строительства нашей компанией дома по канадской технологии.