Определяем тип и характеристики грунта самостоятельно без лаборатории

Возможно изучить характеристики грунта без лаборатории?

Оглавление

  1. Введение
  2. Классификация грунтов
  3. Основные характеристики дисперсных грунтов для проектирования фундамента
  4. Какие характеристики грунта можно и нужно определить без лаборатории?
  5. Отбор образцов грунта
  6. Определяем характеристики дисперсного грунта самостоятельно без лаборатории
  7. Заключение
  8. Связанные статьи

1. Введение

Важнейшим этапом проектирования фундамента являются инженерно-геологические изыскания которые позволяют определить во всех подробностях какие характеристики у грунтов, залегающих под будущим фундаментом. Эти данные позволят запроектировать максимально дешевый и экономичный фундамент с сохранением необходимых показателей надежности.

[Недостаток сведений о грунтах при проектировании фундамента можно перекрыть только большими запасами по прочности и, как следствие, перерасходом финансов, но и это не дает гарантии надежности]

Всегда, прежде чем отказаться от геологических изысканий, оцените риски от неверного принятия решения по фундаменту и сравните их с экономией на отказе от изысканий. В моем регионе бурение одной скважины и лабораторные исследования образцов грунта обойдутся в 30-40 тысяч рублей (с выдачей официального отчета о инженерно-геологических изысканиях).

Фото. Образцы грунта ненарушенной структуры (монолиты) отобранные при инженерно-геологических изысканиях

Если на заказ изысканий в специализированной организации нет денег, и вы приняли решение самостоятельно запроектировать фундаменты, то необходимо определить характеристики грунтов хотя бы примерно, по визуальным признакам. Об этом читайте в ниже в данной статье.

2. Классификация грунтов

Для классификации грунтов полезно пользоваться нормативным документом – ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация» — в нем указано все что необходимо знать о классификации грунтов строителю.

Самые крупные классы грунтов:

  • Скальные грунты— грунты с жесткими структурными связями (кристаллизационными и цементационными)
  • Дисперсные грунты— грунты с физическими, физико-химическими или механическими структурными связями.
  • Мерзлые грунты— грунты с криогенными структурными связями.
  • Техногенные грунты— грунты с различными структурными связями, образованными в результате деятельности человека.
Группы и подгруппы нескальных грунтовХарактеристика
Осадочные нецементированные:
крупнообломочныеНецементированные грунты, соде­ржащие более 50 % по массе обло­мков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм
песчаныеСыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50 % по мас­се частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не раскатывается в шнур диаметром 3 мм или число пластичности его  Jp<1
пылевато-глинистыеСвязные грунты, для которых число пластичности  Jp  ≥1
биогенныеГрунты с относительным содержанием органического вещества  Iот  > > 0,1 (озерные, болотные, озерно-болотные, аллювиально-болотные)
Почвенно-растительныеПриродные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием
Искусственные
Уплотненные в природном залегании, насыпные, намывныеПреобразованные различными спо­собами или перемещенные грунты природного происхождения и отходы производственной и хозяйственной деятельности человека

Скальные грунты, пожалуй, любой, даже абсолютно неподготовленный, человек сможет отличить от всех остальных типов грунта. На скальных грунтах из-за их высокой прочности проблем с фундаментом, с точки зрения несущей способности основания, не возникает – они часто сами могут служить фундаментом здания или сооружения.

Фото. Скальный грунт

Мерзлые грунты схожи по прочности со скальными и бывают сезонномерзлыми или многолетнемерзлыми. Сезонномерзлые грунты весной превращаются в талые и как основания фундаментов не могут использоваться.

Многолетнемерзлые грунты (ММГ) — это специфические грунтовые условия, проектирование фундаментов на которых одна из самых сложных задач и заниматься этим без помощи профессионалов не рекомендуется. В некоторой степени вопросы проектирования фундаментов на ММГ затронуты в соответствующей статье.

Техногенные грунты (свалки строительного или бытового мусора, грунтовые отвалы, отвалы отходов производств, золошлаковые насыпи) – так же очень специфические условия строительства. Проектирования фундаментов, опирающихся на такие грунты — задача для профессионалов и требует большой осторожности. Строить частный дом на таких грунтах обычно не приходится.

Фото. Техногенный грунт

Биогенные грунты и почвенно-растительный слой не следует использовать как основание для фундамента т.к. помимо их очень низкой исходной несущей способности, органическая составляющая со временем разлагается, сильно уменьшаясь в объеме. Это вызывает большие неравномерные осадки фундамента и увеличивает среднюю осадку фундамента. Биогенные грунты как правило заменяют на другие более стабильные и прочные привозные грунты.

Развернутая классификация грунтов, если она вам интересна, будет рассмотрена в отдельной статье, а сейчас остановимся подробно на дисперсных грунтах, которые в подавляющем большинстве случаев служат основанием для фундаментов зданий и сооружений.

Дисперсные грунты делятся на два больших типа:

  • Связные – глинистые грунты: глина, суглинок, супесь (частицы грунта связаны водноколлоидными и механическими структурными связями);
  • Несвязные (сыпучие) – пески и крупнообломочные грунты.

Крупнообломочные грунты состоят в основном из очень крупных каменных частиц (от 2 до 200 мм и более). Если пространство между каменными частицами крупнообломочного грунта заполнено песком или глинистым грунтом, и такого заполнителя более 30% по массе (для песчаного заполнителя более 40%), то характеристики грунта определяются только характеристиками заполнителя, без учета каменных включений.

[Частицы крупнообломочных грунтов одинакового размера могут называться по-разному: если их грани окатаны, округлые — то их называют валуны, галька, гравий; если не окатаны (заостренные рубленные грани), то частицы называют глыбы, щебень или дресва.]

По гранулометрическому составу (см. ГОСТ 12536) крупнообломочные грунты и пески подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность крупнообломочных грунтов и песковРазмер частиц d, ммСодержание частиц, % по массе
Крупнообломочные:
- валунный (при преобладании неокатанных частиц - глыбовый)> 200> 50
- галечниковый (при неокатанных гранях - щебенистый)> 10> 50
- гравийный (при неокатанных гранях - дресвяный)> 2> 50
Пески:
- гравелистый> 2> 25
- крупный> 0,50> 50
- средней крупности> 0,25> 50
- мелкий> 0,10≥ 75
- пылеватый> 0,10< 75

По числу пластичности Ip и содержанию песчаных частиц глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность глинистых
грунтов
Число пластичности  Jp, %Содержание песчаных
частиц (2 - 0,05 мм),
% по массе
Супесь:
- песчанистая1 ≤  Jp  ≤ 7≥ 50
- пылеватая1 ≤ Jp  ≤ 7< 50
Суглинок:
- легкий песчанистый7 < Jp  ≤ 12≥ 40
- легкий пылеватый7 < Jp  ≤ 12< 40
- тяжелый песчанистый12 < Jp  ≤ 17≥40
- тяжелый пылеватый12 < Jp  ≤ 17< 40
Глина:
- легкая песчанистая17 < Jp  ≤ 27≥ 40
- легкая пылеватая17 < Jp  ≤ 27< 40
- тяжелаяJp  >27Не регламентируется

[Число пластичности Ip – разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. Простыми словами Ip  это значение диапазона влажности в котором грунт является пластичным (может быть раскатан в шнур диаметром 3 мм). Чем больше значение Ip  тем сильнее связи между частицами, для несвязных грунтов (песков) Ip <1%.]

По мере увеличения влажности от сухого до водонасыщенного глинистые грунты проходят три состояния: твердое, пластичное и текучее.

По показателю текучести IL (показателю консистенции) глинистые грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность глинистых грунтовПоказатель текучести  JL , д. е.
Супесь:
- твердаяJL <0
- пластичная0 ≤ JL ≤ 1,00
- текучаяJL > 1,00
Суглинки и глины:
- твердыеJL <0
- полутвердые0 ≤ JL ≤ 0,25
- тугопластичные0,25 < JL ≤ 0,50
- мягкопластичные0,50 < JL ≤ 0,75
- текучепластичные0,75 < JL ≤ 1,00
- текучиеJL > 1,00

По деформируемости дисперсные грунты подразделяют на разновидности в соответствии с таблицей:

Разновидность грунтовМодуль деформации E, МПа
Очень сильно деформируемыеE ≤ 5
Сильнодеформируемые5 < E ≤ 10
Среднедеформируемые10 < E ≤ 50
СлабодеформируемыеE > 50

3. Основные характеристики дисперсных грунтов для проектирования фундамента

Чтобы сказать, что фундамент выдерживает нагрузки, передаваемые на него, нужно чтобы выполнялись 3 условия:

  • Давление под подошвой фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта (проверка устойчивости основания) – проверяются среднее давление и максимальные давления на краю и под углами фундамента;
  • Средняя осадка фундамента под нагрузкой не превышает допустимых значений (расчет по деформациям);
  • Неравномерные осадки фундамента так же в пределах допусков (расчет по деформациям).

Для проверки устойчивости основания необходимо вычислить расчетное сопротивление R, а для этого в свою очередь нужны следующие характеристики:

  • тип грунта,
  • крупность для песка или показатель текучести IL для глинстого грунта,
  • угол внутреннего трения грунта φ,
  • удельное сцепление с,
  • объемный вес грунта γ.

[Возможно для предварительных расчетов фундаментов использование табличных значений расчетного сопротивление грунта R0, определяемых по коэффициенту пористости и типу/консистенции глинистого грунта или типу по крупности песчаного грунта]

Для расчета по деформации (расчеты осадок) нужны дополнительно: модуль деформации грунта Е.

Попытаемся определить все эти характеристики без обащения к помощи геологов и лаборатории.

Последовательность расчетов столбчатых и ленточных фундаментов на естественном (не свайном) основании подробно описана здесь. Там же можно посмотреть допускаемые осадки, крены и неравномерные деформации фундаментов по нормативной документации.

Кроме того, необходимо будет собрать нагрузки на фундаменты — в этом вам поможет эта статья.

4. Какие характеристики грунта можно и нужно определить без лаборатории?

Итак, если вас интересует как определить характеристики грунта без лаборатории, то речь скорее всего идет о строительстве дачи или небольшого частного дома. Но все равно есть возможность принять более-менее правильные решения по фундаменту.

Для этого нам нужно определить для грунта под подошвой будущего фундамента:

  • Тип грунта (крупнообломочный, песок, супесь, суглинок или глина);
  • Если грунт оказался глинистым (глинистый заполнитель в крупнообломочных грунтах), то определим для него: подтип грунта (глина, суглинок или супесь), коэффициент пористости e и показатель текучести IL;
  • Если грунт оказался песчаным, то определим для него показатель крупности (гравелистый, крупный, средний, мелкий или пылеватый) и коэффициент пористости e.

План у нас такой: определив вышеперечисленные показатели грунта мы сможем по таблицам «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений к СНиП 2.02.01-83» получить табличные физико-механические характеристики грунта (φ, с), включая его модуль деформации Е, а также предварительно посмотреть табличное расчетное сопротивление грунта основания R0. А это позволит нам выполнить все необходимые расчеты по фундаменты.

И хотя результат будет примерным, все же это лучше, чем строить наугад!

[Обратите внимание! Характеристики грунта, связанные с влажностью, такие как показатель текуческти IL  или степень влажности Sr, определяют для природного состояния грунта, но эти показатели меняются при изменении влажности — например, при замачивании. Глинистый грунт, твердый в природном состоянии, может превратиться в жидкую грязь (IL > 1) при водонасыщении из-за подъема грунтовых вод или прорыва коммуникаций]

Если у Вас на участке оказались крупнообломочные грунты (более половины массы грунта — это камешки размером от 2 до 200 мм в поперечнике) то радуйтесь – лучшего основания для фундамента не найти (разве что лучше будут скальные грунты, но они создадут очень много проблем при необходимости откопать какой-либо котлован). Правда необходимо понять какой заполнитель между крупнообломочными частицами и сколько его:

  • если заполнитель глинистый и его более 30% (40% для песчаного заполнителя), то грунт следует рассматривать как глинистый (или песчаный соответственно) и определять все характеристики по заполнителю;
  • если заполнитель глинистый и его менее 30% то нужно определить для него показатель текучести IL ;

5. Отбор образцов грунта

Для начала важно правильно выбрать глубину заложения фундамента – это будет либо глубина заложения ниже расчетной глубины промерзания грунта, либо малозаглубленный фундамент который заранее обречен на перекосы от пучения и приспособлен к этому. Вопрос выбора глубины заложения фундамента подробно расписан в этой статье.

После того как с глубиной заложения фундамента определились нужно сделать шурф или котлован (вертикальная горная выработка квадратного, круглого или прямоугольного сечения, небольшой глубины)

Фото. Пример шурфа/котлована для отбора образцов грунта

или проще говоря выкопать яму на глубину 0,5-1,5 метра больше чем глубина заложения будущего фундамента (копать можно с помощью дешевой рабочей силы). Размеры шурфа в плане можно делать минимальными, такими чтобы только можно было работать лопатой а стенки вертикальными (это безопасно только при глубине не более 2 м, дальше смотрите по обстоятельствам) или ступенчатыми – ступенчато уменьшая шурф с глубиной.

После откопки шурфа на его стенках будут видны слои грунта и можно будет определить их толщины. Но больше всего нас интересует грунт на глубине, равной глубине заложения фундамента и чуть ниже него – берем оттуда образцы грунта, если возможно ненарушенной структуры (не разрыхляя его).

Образцы грунта отбирать следует на глубине, равной глубине заложения фундамента и далее с шагом 20-50 см по глубине отберите еще несколько образцов. Минимальное количество образцов – 3 шт. Масса образцов нарушенной структуры (согласно ГОСТ 12071-2014):

  • 1,5-2,0 кг — для глинистых грунтов;
  • 2,0-3,0 кг — для песков;
  • 3,0-5,0 кг — для крупнообломочных грунтов.

Монолиты (образцы ненарушенной структуры) связных (глинистых) грунтов Обычно отбирают в виде куба со стороной 10-20 см при помощи ножа, лопаты и т.д. Монолиты из песчаных грунтов отбирают в тонкостенные стальные трубы диаметром 100-200 мм. Погружение трубы осуществляется путем надевания ее без больших усилий на столбик грунта, подрезываемого с краев внизу трубы.

Так же очень важно знать есть ли на этих глубинах грунтовые воды. Грунтовые воды появляются не сразу – необходимо выдержать паузу 30-60 минут. Если грунтовая вода появилась необходимо точно замерить глубину от дневной поверхности земли до зеркала воды.

Фото. Грунтовая вода в шурфе

6. Определяем характеристики дисперсного грунта самостоятельно без лаборатории

После отбора образцов (проб) грунта с ними придется повозиться — необходимо выполнить следующие манипуляции и эксперименты:

  1. Взять немного грунта из образца и изучив его визуально (можно воспользоваться лупой) и на ощупь (растирая в ладонях) предварительно отнести его либо к песчаным либо к глинистым пользуясь таблицей ниже;
  2. Постепенно увлажнить образец до пластичного состояния (если же грунт водонасыщен и похож на жидкую грязь нужно его немного подсушить) уточнить тип грунта по методу скатывания в шнур (последний столбец таблицы):
Вид грунтаРастирание на ладониВизуальные признакиПластичность (скатывание в шнур)
ГлинаПри растирании в сыром состоянии песчаных частиц не чувствуется. Комочки раздавливаются с трудом. Во влажном состоянии сильно липнетОднородный тонкий порошок, частиц песка практически нетРаскатывается в жгут, жгут без труда свертывается в кольцо. При сдавливании шара образуется лепешка не трескаясь по краям
СуглинокПесчаные частицы при растирании присутствуют, но ощущаются мало. Комочки раздавливаются легчеПреобладают тонкие глинистые частицы мелких песчаных частиц 15 – 30%При раскатывании получается жгут, при свертывании в кольцо жгут распадается на части. При сдавливании шара образуется лепешка с трещинами по краям
СупесьПреобладают мелкие песчаные частицы, для пылеватой супеси может появится впечатление сухой муки. Комочки раздавливаются легкоПреобладают мелкие частицы песка с небольшой примесью глинистых частицПри попытке раскатывания жгут распадается на мелкие кусочки. Свернуть жгут в кольцо невозможно. В шар скатывается но при сдавливании - рассыпается
ПесокОтчетливо ощущаются отдельные песчинки. Комочки практически не образуетСостоит почти полностью из частиц пескаВ жгут и шар не скатывается – рассыпается на мелкие частицы

[Пылеватые частицы – это частицы размером 0,05…0,001 мм, глинистые – размером менее 0,001 мм, песчаные частицы – размером более 0,05 до 2 мм.]

Далее если вы определили, что грунт является песком необходимо определить его зерновой состав. Гравелистый песок или крупнообломочный грунт вы скорее всего определите сразу по внешнему виду и наличию крупных камней.

Фото. Песчаный грунт

Проверим грансостав песка. Воспользуемся ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний». Для этого пробу грунта массой 2 кг полностью высушивают (по ГОСТ в сушильном шкафу, но мы сушим в помещении при комнатной температуре).

Нам понадобятся стандартные сита с отверстиями размером 0.5; 0.25 и 0.1 мм (сита № 063; 0315; 016) и как можно более точные весы (можно кухонные, лучше лабораторные).

Лабораторные сита

Порядок действий:

  1. Взвешиваем исходный образец грунта – должно быть не менее 2 кг. Фиксируем показания.
  2. Просеиваем грунт сначала через сито с отв. 0.5 мм. Остаток на сите взвешиваем и сравниваем с исходной массой образца – если масса остатка больше половины (>50%) общей исходной массы образца, то песок крупный, испытание можно не продолжать;
  3. Если получилось менее 50 % — просеиваем ту часть грунта, которая прошла через сито с отверстиями 0.5 мм на сите с отверстиями 0.25 мм. Взвешиваем остаток и складываем полученную массу с массой остатка на сите 0.5 мм. Получаем общую массу остатка на сите 0.25 мм и сравниваем с массой исходной пробы — если масса остатка больше половины (>50%) общей исходной массы образца, то песок средний, испытание можно не продолжать;
  4. Если снова получилось менее 50 % — просеиваем ту часть грунта, которая прошла через сито с отверстиями 0.25 мм на сите с отверстиями 0.1 мм. Взвешиваем остаток и складываем полученную массу с массой остатков на ситах 0.25 и 0.5 мм. Получаем общую массу остатка на сите 0.1 мм и сравниваем с массой исходной пробы — если масса остатка больше 75% общей исходной массы образца, то песок мелкий, если же получилось менее 75% то песок пылеватый. На этом с зерновым составом всё.

Теперь рассмотрим случай, когда грунт оказался глинистым (таких случаев будет большинство). В этом случаем мы по таблице выше уже определили суглинок, глина или супесь перед нами:

Фото. Грунт — глина
Фото. Грунт — супесь

и теперь необходимо определить показатель текучести грунта IL (консистенцию) в природном состоянии, то есть при той влажности которая была у него до отбора пробы (природная влажность).

Т.к. точно определить показатель текучести без лабораторного оборудования достаточно сложно (необходимо точно определить влажность грунта в трех состояниях, в сухом – после прокаливания грунта температурой 105°С), то придется определять этот показатель приблизительно по косвенным признакам пользуясь таблицей:

Консистенция глинистого
грунта
Косвенные признаки состоянияПоказатель текучести JL
Супесь
ТвердоеПри ударе рассыпается на куски.
При растирании пылит, ломается на куски
JL < 0
ПластичноеЛегко разминается, сохраняет форму,
ощущается влажность, иногда липкость
0 ≤ JL ≤ 1,00
ТекучееЛегко деформируется и растекается
при нажатии
JL > 1,00
Суглинок и глина
ТвердоеПри ударе распадается на куски,
при сжатии в ладони рассыпается,
при растирании пылит, тупой конец
карандаша вдавливается с трудом
JL < 0
ПолутвердоеЛомается без заметного изгиба, поверхность
излома — шероховатая, при разминании
крошится, тупой конец карандаша оставляет
неглубокий след и вдавливается при
сильном нажатии
0 ≤ JL ≤ 0,25
ТугопластичноеБрусок грунта заметно изгибается, не
ломаясь. Кусок грунта разминается с
трудом. Тупой конец карандаша
вдавливается без особого усилия
0,25 < JL ≤ 0,50
МягкопластичноеНа ощупь влажный, легко разминается,
сохраняет приданную форму, но иногда
на непродолжительное время, палец
вдавливается несколько сантиметров
0,50 < JL ≤ 0,75
ТекучепластичноеНа ощупь очень влажный, разминается
при легком нажиме, при формировании
не сохраняет форму, не раскатывается в
жгут т.к. слишком текучий, сильно
прилипает
0,75 < JL ≤ 1,00
ТекучееСтекает по наклонной плоскости толстым
слоем (языком), по поведению похож на
очень вязкую жидкость
JL > 1,00

Из таблицы для надежности лучше принимать IL по верхней границе диапазона в последнем столбце, но можно принять и среднее значение диапазона.

Коэффициент пористости е, д. е. и для песчаных и для глинистых грунтов определяется одинаково; определяют по его формуле:

е = Ps/ Pd,

где ps — плотность частиц грунта, г/см3;

pd — плотность сухого грунта, г/см3.

Плотность частиц Ps  практически не меняется для всех грунтов и принимается по таблице:

Грунтρs, Т/м3
диапазонсредняя
Песок2,65—2,672,66
Супесь2,68—2,722,7
Суглинок2,69—2,732,71
Глина2,71—2,762,74

Плотность сухого грунта Pd  (плотность скелета грунта) определяем следующим способом:

  • Берем образец грунта ненарушенной структуры известного объема около 100 см3. Сделать это можно аккуратно вырезав, например, куб 5х5х5 см, или прямоугольный параллелепипед – тогда объем вычисляется линейкой и калькулятором, а можно вдавливая отрезок трубы на определенную глубину. Фиксируем объем Vоб. Взвешиваем образец и фиксируем его массу m – по ней мы можем определить природную плотность грунта P = m/ Vоб.;
  • Затем помещаем образец в открытый полиэтиленовый пакет и сушим на воздухе в сухом помещении, лучше его разрыхлить для ускорения процесса (Вообще грунт нужно прокаливать при температуре 105 градусов до воздушно-сухого состояния чтобы удалить связанную воду);
  • После высушивания образца взвешиваем его на электронных весах – получаем массу сухого образца ms;
  • Вычисляем плотность скелета грунта по формуле: Pd = ms / Vоб.
  • Возвращаемся к вычислению коэффициента пористости е = Ps/ Pd,.

Теперь по полученным данным можем используя таблицы 26..28 и 45..50 пособия определить все необходимые для расчетов устойчивости основания фундамента и его осадок физико-механические характеристики:

Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения φn, град, и модуля деформации Е, МПа (кгс/см2), песчаных грунтов четвертичных отложений.

Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения φn, град, пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений

Нормативные значения модуля деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов

Примечания к таблицам:

  1. Для грунтов с промежуточными значениями е, против указанных в таблицах, допускается определять значения сn, φn и Е по интерполяции.
  2. Если значения е, IL, и Sr грунтов выходят за пределы, предусмотренные таблицах, характеристики сп, φn и Е следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов.
  3. Допускается в запас надежности принимать характеристики cп, φn и Е по соответствующим нижним пределам e, IL и Sr таблиц, если грунты имеют значение e, IL и Sr меньше этих нижних предельных значений.

Можно так же для предварительных расчетов воспользоваться табличными значениями расчетного сопротивления грунта R0, тогда не придется вычислять его по формуле, но можно сильно потерять в точности:

Предварительные размеры фундаментов должны назначаться по конструктивным соображениям или исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R0 в соответствии с таблицами. Значениями R0 допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1) выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не увеличивается в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.

При использовании значений R0 для окончательного назначения размеров фундаментов пп. [2.182, 3.41, 8.28 (2.42, 3.10 и 8.4)] расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (кгс/см2), определяется по формулам:

при d ≤ 2 м (200 см)

R = R0 · [1 + k1 · (b — b0) / b0] · (d + d0) / 2d0

при d > 2 м (200 см)

R = R0 · [1 + k1 · (b — b0) / b0] + k2gII · (d — d0),

где b и d — соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см); gII — расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3 (кгс/см3); k1 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k1 = 0,05; k2 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k2 = 0,25, супесями и суглинками k2 = 0,2 и глинами k2 = 0,15.

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В ≤ 20 м и глубиной db ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d1 + 2 м (здесь d1 — приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (34 (8)) настоящих норм). При B > 20 м принимается d = d1.

Расчетные сопротивления R0 крупнообломочных грунтов

Расчетные сопротивления R0 песчаных грунтов

Расчетные сопротивления R0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов

Расчетные сопротивления R0 насыпных грунтов

Примечания: 1. Значения R0 в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ Iот ≤ 0,1.

  1. 2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R0 принимаются с коэффициентом 0,8.

Степень пучинистости грунта можно определить по таблице в статье что такое пучинистые грунты

7. Заключение

В заключение отмечу еще раз что для проектирования максимально правильного, надежного и при этом экономичного фундамента необходимы точные сведения о грунтах в основании будущей постройки.

Если принято решение строить без инженерно-геологических изысканий, то используя материалы этой статьи можно хотя бы приблизительно определить характеристики грунта по визуальным и косвенным признакам используя таблицы нормативной литературы.

[без лабораторных исследований не получится определить такие важные свойства грунта как: просадочность, набухание, агрессивность к бетону и стали и др.]

В статье рассмотрена последовательность действий, которая позволяет получить требуемые для расчетов фундаментов характеристики грунта начиная от отбора проб и заканчивая извлечением данных из таблиц пособия к СНиП 2.02.01-83 самостоятельно.

Полезно так же будет изучить, например, учебное пособие «Полевые исследования свойств почв» — много полезной информации по теме.

8. Связанные статьи

  • Развернутая классификация грунтов
  • Особые грунтовые условия — многолетняя мерзлота
  • Особые грунтовые условия – скальные грунты
  • Выбор глубины заложения фундаментов
  • Сбор нагрузки на фундамент, перекрытие, колонну и другие конструкции
  • Расчеты столбчатых и ленточных фундаментов на вертикальную сжимающую нагрузку

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *