Фундамент: 1. Грунти та їх вплив на вибір фундаментів

Підставою будь-якого фундаменту є грунт, від несучої здатності якого залежить надійність всієї будови. Підстава може бути природним і штучним. Для правильної прив`язки проекту до місцевості потрібний цілий ряд показників, серед яких - тип ґрунту, глибина його промерзання, насиченість грунтовими водами, рівень грунтових вод, рельєф поверхні і т.д. До природних відносяться ті категорії грунтів, структура яких формувалася під дією природних процесів. Все насипні ґрунти, а також ґрунти, до яких застосовувалися технології зміцнення, вважаються штучними.

природні грунти умовно можна розділити на скельні і нескельних. Скельні грунти являють собою зцементовані і спаяні, що залягають у вигляді суцільного масиву або трещиноватого шару породи. Скельні грунти характеризуються високим показником міцності на стиск у насиченому стані. Це можуть бути масиви вивержених порід з кристалічною структурою, яка характеризується значною щільністю і малої вологоємністю, або шаруваті структури, що представляють собою осадові породи, складені з пісковиків, вапняків, доломіту і глинистих сланців. Скельні грунти є хорошою підставою для будівництва, тому на них можна зводити будинок будь-яких габаритів і поверховості, не побоюючись, що просіли і усадки. Єдина складність, з якою неминуче зіткнеться власник ділянки, це розробка скельного грунту.

До нескельних грунтів відносять: великоуламкові, піщані і глинисті структури. Великоуламкові незцементовані грунти, які містять більше 50% маси уламків кристалічних порід з розмірами частинок більше 2 мм. Як правило, несуча здатність таких грунтів досить висока і може витримати вагу будинку в кілька поверхів.

Піщані сипучі грунти в сухому стані містять менше 50% маси частинок від 1 до 2 мм і не володіють пластичністю. Піски складаються з твердих частинок, що мають форму зерен. Залежно від розміру часток розрізняють гравелисті, великі, середні, дрібні і пилуваті піски. Щільні, рівномірно залягають великі або середні піски, що не розмиваються водою, практично не схильні до спучування. Піщані грунти в своїй більшості є ідеальною основою для будівництва за умови, що вони не піддаються розмиває дії ґрунтових вод. Всі переваги піщаних грунтів проявляються особливо яскраво, якщо рівень грунтових вод знаходиться нижче рівня промерзання, характерного для даного регіону. Якщо рівень грунтових вод в піщаних грунтах вище глибини промерзання, то споруджувати фундаменти слід з обов`язковим армуванням сталевими прутами.

Мал. 1 Поперечний армування фундаментів:
А - прямокутними сеткамі- Б - зигзагоподібними сітками



Мал. 2 Вертикальне армування стовпчастих фундаментів:
А - стовп трикутного сеченія- Б - стовп прямокутного перетину-1 - закладаються арматурні стержні

Чим більше пісок, тим більше навантаження він може сприймати. Стисливість щільного піску невелика, а швидкість ущільнення під навантаженням значна. Тому осаду будівель, підставою яких є пісок, швидко припиняється. Піски мають велику водопроникність і тому не мають властивості здимання при замерзаніі.Водонасищенние пилувато-піщані ґрунти з домішкою дрібних глинистих частинок називаються пливунами. Вони не можуть бути підставою для фундаментів будинку через велику рухливості і низькою несучою здатністю.

Глинисті пов`язані грунти з пластичністю 0,01 складаються з дуже дрібних частинок, розміри яких менше 0,005 мм. На відміну від піщаних грунтів глини мають тонкі капіляри і велику поверхню зіткнення частинок між собою. Глинисті грунти здатні стискатися, розмиватися. При цьому стисливість глини вище, ніж у пісків, а швидкість ущільнення з навантаженням менше. Тому осаду будівель, фундаменти яких розміщуються на глинистих ґрунтах, триває більш тривалий час, ніж на піщаному грунті. Глинисті грунти з піщаними прошарками легко розріджується і тому мають невелику несучу здатність. Суха глина, злежала протягом багатьох років, вважається хорошим підставою для фундаменту будинку. Глина, пори якої заповнені вологою, при промерзанні пучітся, збільшуючись в обсязі.

Морозний пучение грунтів відноситься до фізико-механічних процесів, в результаті яких промерзає грунт набуває напружено-деформований стан під дією термодинамічних змін. Суть цих процесів: присутня в грунті волога збільшується в об`ємі, в результаті чого відбувається підйом грунту. І чим більше вологи знаходиться в грунті, тим сильніше він збільшується в об`ємі при замерзанні. У пористих грунтах це явище менш помітно, так як при замерзанні грунт розширюється в бік пір, заповнюючи порожнечі. І чим більше пористий грунт, тим менше ймовірність його пученія.

Крім того, промерзання грунту відбувається поступово і починається цей процес зверху, проникаючи все глибше і глибше. Замерзлий грунт починає витісняти знаходиться в ньому вологу, яка через пори йде в нижні шари грунту. У пористих грунтах волога безперешкодно проходить крізь пори і обдимання ґрунту не відбувається. Глина ж, як відомо, погано пропускає вологу, вона не йде вниз, викликаючи тим самим підйом замерзлого ґрунту.

Суглинки і супіски представляють собою суміш піску, глини і пилуватих частинок. Суглинки містять від 10 до 30% глинистих частинок, супіски - від 3 до 10%. За своїми властивостями ці ґрунти займають проміжне положення між глиною і піском.

Грунти з органічними домішками (рослинний грунт, мул, торф, болотяний грунт і т.п.) неоднорідні за своїм складом, рихлі, мають великий і нерівномірною сжимаемостью, тому в якості природних підстав непридатні.

Штучні підстави складаються переважно з насипних ґрунтів. На відміну від природних, насипні ґрунти мають неоднорідний склад і складання, нерівномірну стисливість, здатність ущільнюватися з плином часу під дією власної ваги і прикладених навантажень. Такі грунти в більшості випадків (за винятком регульованих насипних ґрунтів) не використовуються в якості природного підстави. До просідаючих грунтів з можливою осіданням від власної ваги більше 5 см вживають заходів по зміцненню або усунення можливості осідання. Для цього:
- грунт ущільнюють важкими трамбовкамі-
- влаштовують піщані подушки;

Мал. 3 Стовпчастий круглий фундамент на піщаній подушці (розміри в мм):
1 круглий башмак- 2 утрамбований пісок-3 кільце фіксує

- попередньо замочують грунти в межах всієї просідаючої площі-
- збільшують величину заглиблення фундаменту до позначки нижче грунтах грунтов-
- встановлюють по периметру фундаменту буронабивні сваі-
- використовують водозахисні заходи для запобігання можливих просідань.

Відео: пученія грунту 2год Фундаменти глибокого закладення

Залежно від стану грунту може бути застосований один із способів його зміцнення, призначений для збільшення несучої здатності. Найчастіше така потреба виникає при зведенні будинків двох і більше поверхів. Будівельна практика має багатьма способами штучного зміцнення грунтів. Необхідність штучного зміцнення грунтів може визначатися проектом.

фундамент

Відео: Фундаменти

Каркасний будинок. Слідами старих книг. Зміст.