Инженерно-геологические изыскания под фундамент

Любой фундамент должен полностью соответствовать всем особенностям грунта, на котором возводится здание. Только в этом случае сооружение будет иметь оптимальную устойчивость, а также соответствовать всем требованиям надёжности и безопасности. Если фундамент подобран неправильно, то даже его укрепление не поможет избежать негативных факторов. В итоге со временем здание:

· накренится;

· станет аварийным;

· растрескается;

· просядет.

Кроме того, могут деформироваться опорные конструкции.

В итоге все это приведет к обрушению и возможным травмам. Поэтому грунт под фундаментом должен отличаться следующими качествами:

· неподвижностью и высокой несущей способностью, что обеспечит максимальную устойчивость сооружения;

· сжимаемость почвы должна быть незначительной. Если же почва сжимается, то все деформации должны происходить равномерно. Это позволит исключить проседание дома;

· устойчивость к воздействию грунтовых вод, что позволит уберечь здание от влияния избыточной влаги;

· грунт должен прекрасно противостоять вспучиванию (способности уменьшаться в объёме при положительной температуре и увеличиваться во время мороза).

Только в этом случае можно избежать разрушения фундамента и всего здания.

Отбор грунта выполняется ручным зондом в шурфах или скважинах. Глубина отбора проб зависит от конструкционных особенностей будущего здания:

· до 5 метров для малоэтажных зданий из древесины;

· до 10 метров для зданий из камня, кирпича, пеноблоков и подобных стройматериалов.

Количество шурфов должно быть как минимум 4. В первую очередь их высверливают по углам здания. Если же будущее сооружение имеет большую площадь, то пробуривают дополнительные шурфы.

Скважина даст большую часть необходимой информации:

· свойства, тип и глубина грунта;

· толщина отдельных пластов;

· глубина залегания грунтовых вод;

· сезонное изменение почвы;

· наличие вкраплений.

Важно знать глубину залегания грунтовых вод во время таяния снега или в сезон дождей. В этот период в почве накапливается большое количество влаги, что негативно влияет на фундамент и всё здание в целом. Особенно это касается цокольных этажей и погребов.

При высоком залегании грунтовых вод придётся искусственно понижать их уровень. Сделать это можно при помощи дренажной системы или водоотводящей канавы. Чаще всего их возводят, если в доме есть подвальные помещения.

Глубина промерзания грунтов также оказывает огромное влияние на фундамент. Стоит отметить, что данная характеристика не имеет постоянных показателей на всей местности: она зависит от расположения отдельно взятого участка. К примеру, грунт, который расположен в низине или защищенном от ветра месте, промерзает на небольшую глубину. Если же рассматривать участок, расположенный на возвышенности и продуваемый ветрами, то он промерзает на большую глубину. Но в любом случае необходимо ориентироваться на среднюю глубину промерзания для всего региона. Получить эту информацию можно в компании, которая ранее проводила здесь испытания.

Физические свойства грунта отличаются в зависимости от его структуры, а также от влажности. При переходе от сухих почв к более влажным связанность начинает повышаться. Однако при дальнейшем увеличении влажности данный показатель начинает падать.

При влажности, близкой к заполнению всей влагоёмкости, грунт начинает расплываться. Это также необходимо учитывать при разработке проекта и сооружении фундаментов.

Любой грунт, который может выступать в качестве основания, называют материком. Он должен отвечать следующим требованиям:

· невыветриваемость;

· высокая прочность;

· неразрываемость;

· минимальная и равномерная сжимаемость.

Прочность почвы можно определить соотношением между весом сооружения на 1 квадратный сантиметр основания и допустимым давлением. Также необходимо учитывать тип нагрузки и глубину залегания фундамента. Расчетное сопротивление почвы выбирается, исходя из данных этой таблицы:

Все грунты можно поделить на 5 основных категорий. Для оценки их пригодности имеют значение следующие характеристики:

· связанность или сцепление. Иными словами, это прочность связей между отдельными частицами почвы;

· однородность состава, наличие частиц, их количество, размеры и формы. Данные характеристики также влияют на прочность грунта;

· влажность и глубина залегания грунтовых вод. Здесь учитывается количество воды, которое может впитать почва;

· коэффициент трения отдельных пластов грунта. Данный показатель влияет на угол естественного откоса;

· водопроницаемость. Способность почвы удерживать поглощённую влагу, независимо от влияния и действия различных факторов и сил.

Чтобы подобрать подходящий фундамент и правильно рассчитать максимальную глубину его залегания, необходимо учитывать тип грунта и все вышеперечисленные факторы.

На самом деле скалистые грунты - это вовсе не вид почвы, а каменная горная порода. Она не боится влаги и грунтовых вод, не вспучивается на сильном морозе, не меняет свои характеристики под влиянием природных факторов. Более того, каменная порода не даёт усадку и не деформируется даже через много лет.

Монтаж фундамента осуществляется без заглубления, и в большинстве случаев используются следующие технологии:

· мелкозаглубленный ленточный;

· мелкозаглубленный столбчатый фундамент.

Однако скалистые грунты подходят только для наземных сооружений, поскольку они не позволяют построить подвал, цокольные этажи, погреба.

Такие грунты по большей части состоят из:

· камней;

· кристаллических пород;

· гравия;

· щебня и других твёрдых частиц.

Они отличаются следующими эксплуатационными характеристиками: практически не промерзают, не изменяют своих качеств при нагрузках, не вспучиваются. Благодаря этому они прекрасно подходят для монтажа фундамента без дополнительного усиления.

На валунно-галечных почвах чаще всего используют следующие виды фундамента: ленточный либо столбчатый мелкозаглубленный. Устанавливать его рекомендуется на глубине не более 50 сантиметров.

Из-за того, что в составе присутствуют камни, щебень и другие твёрдые вкрапления, рыть глубокий котлован очень сложно, что в итоге усложняет строительство подвальных помещений, а также повышает трудозатраты.

Данный тип грунта состоит из мелких глинистых частиц и минералов, карбонатных, кварцевых и других примесей. Такой вид почвы имеет пористую структуру, за счёт чего она прекрасно удерживает большое количество влаги. Это серьёзный минус глинистого грунта, поскольку он даже при небольшом морозе подвергается пучению.

Морозное пучение негативно влияет на фундамент и может стать причиной его разрушения. Чтобы исключить этот недостаток, необходимо провести работы по прокладке гидроизоляции и установке дренажной системы или водоотводящей канавы. Это позволяет повысить прочность и устойчивость фундамента, а также исключить его повреждения.

Важно отметить, что существует несколько типов глинистых почв.

Как минимум на 30% состоит из мелких глинистых частиц. При сильном уплотнении и при большой глубине залегания грунтовых вод она обладает прекрасной несущей способностью и способна выдержать повышенные нагрузки.

Промерзает на глубину до 1,5 метра. Благодаря этому свойству на таком грунте можно монтировать лишь некоторые виды фундамента:

· свайный;

· столбчатый;

· ленточный глубокозаглубленный;

· плавающий плитный.

Представляют собой смесь песка, глины и глинистых частиц (их должно быть как минимум 30% от общего объёма). Такой вид грунта отличается высокой прочностью и надёжностью. По эксплуатационным характеристикам суглинки напоминают глину, но промерзают они на меньшую глубину. Для такого типа почвы подходят следующие виды фундамента:

· ленточный мелко- и глубокозаглубленный;

· монолитный;

· ленточно-свайный.

Они содержат в себе не более 10% глины и до 90% частиц песка. Благодаря этому они обладают небольшой пучинистостью. Сами по себе супеси – это слабые грунты, которые предрасположены к плывучести. По этой причине при строительстве любых сооружений лучше использовать следующие типы фундамента:

· винтовые, буронабивные либо буроинъекционные сваи;

· утепленная шведская плита.

Другие типы фундаменты устанавливают только при условии, что почва неоднородная, а грунтовые воды расположены на необходимом расстоянии. В России глинистые грунты представлены лёссовидными породами, чаще всего это суглинки или супеси с пылеватыми частицами. Такие почвы занимают практически третью часть всей территории страны, поэтому строители встречаются с ними довольно часто.

Из-за рыхлой структуры лёссовые почвы сильно проседают в условиях повышенной влажности, поэтому фундамент при монтаже на такой почве необходимо укреплять, а также гидроизолировать. Не будет лишним установить дренажную систему для отвода лишней влаги с участка.

Наиболее подходящим типом фундамента на лёссовидных грунтах является установка уширенной и сплошной конструкции. Они подходят для строительства высоких зданий, а также для подвальных помещений и цокольных этажей. Чернозем, который находится на поверхности лёссовидной почвы, не пригоден для строительства любых зданий и сооружений, поэтому его полностью снимают и вывозят за пределы объекта.

Данный тип почвы по большей степени состоит из крупных песчаных зёрен. Она хорошо пропускает воду и почти не подвергается пучению. Песчаные грунты быстро дают усадку, после чего они остаются в стабильном состоянии и обладают хорошей несущей способностью. Важно отметить, что чем крупнее зёрна песка и чем больше их количество, тем выше несущая способность грунта. За счёт этого песчаная почва подходит для строительства малоэтажных и многоэтажных зданий.

Гравелистый песчаный грунт содержит в своём объёме как минимум 25% частиц размером около 2 миллиметров, поэтому он подойдёт для монтажа любого вида фундамента. Среднезернистые почвы, у которых размер частиц составляет 0,25-0,5 миллиметров, также подходят для любых фундаментов. Но самым оптимальным вариантом являются ленточные и столбчатые мелкозаглубленные конструкции.

Пылевые и мелкозернистые пески отличаются по своим свойствам. Они сильно пучинятся и подвержены плывучести, поэтому на них лучше возводить следующие виды фундамента:

· свайные;

· плитные;

· ленточно-свайные.

Вид и размеры фундамента зависят от того, планируете ли вы строить подвал. Если он вам нужен, то лучше выбирать глубокозаглубленные фундаменты.

Данный тип грунта считается самым ненадёжным, поэтому строительство зданий на нём запрещено. Торф прекрасно впитывает воду и вспучивается даже при небольшом морозе. При этом он обладает минимальной несущей способностью и даёт сильную усадку даже при небольших нагрузках.

Строить на торфяниках можно лишь в том случае, если торф полностью извлечь и заменить его на непучинистые материалы. Но выполнять это есть смысл, если глубина залегания торфа не превышает 150 сантиметров. В таком случае используются следующие виды фундамента:

· свайно-винтовой;

· буронабивные и забивные сваи.

Если же глубина залегания торфа превышает 1,5 метра, то заменять его на непучинистые материалы нет никакого смысла.

Это лишь часть рекомендаций по выбору вида фундамента с учётом типа грунта. Например, особенности участка также могут сильно повлиять на выбор основания.

Еще одним важным фактором является технология строительства. Например, для кирпичных зданий можно выбирать железобетонный либо свайный фундамент. Они способны выдерживать высокие нагрузки и не деформируются даже спустя длительное время. Также эти фундаменты подходят для строительства зданий из камня, пеноблоков, бруса, панелей и газобетона. К выбору фундамента стоит подходить комплексно, учитывая целый ряд факторов.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.