Рыхлые пески в основании фундамента: Рыхлые пески

Рыхлые пески

Вернуться на страницу «Основания фундаментов»

Рыхлые пески в основании зданий и сооружений

Естественная структура рыхлых песков малой степени водонасыщения (0<Sr<=0,5) легко нарушается при динамических воздействиях (сотрясениях, взрывах, вибрациях и т.д.). Ускорение, которым измеряется уровень динамического воздействия и при котором рыхлый песок начинает уплотняться, называют критическим. При уровне динамического воздействия больше критического, происходит резкое уплотнение песка, это вызывает провальную вертикальную деформацию, т.е. проседание основания.

Чем больше плотность строения песка, тем при большем значении критического ускорения начинается его уплотнение.

Очень неустойчивыми системами, которые даже при незначительных динамических воздействиях могут разряжаться, есть рыхлые пески средней степени водонасыщения, насыщенные водой. Особенно сильно подвержены разрежению мелкие и пылеватые пески, в которых преобладают тонкозернистые (0,1 … 0,05 мм) и мелкозернистые (0,25 … 0,1 мм) фракции. Кроме того, для этих песков характерно повышенное, а также высокое содержание пылевидных фракций (0,05 … 0,005 мм) и обязательное наличие некоторого количества глинистых частиц (<0,005 мм) и глинистых частиц коллоидной фракции.

Разряжение рыхлых песков происходит вследствие перезаключения их зерен, взвешенных в воде. Разрежение может быть поверхностным и внутренним.Поверхностное охватывает сравнительно небольшие объемы и возникает при перемещении людей и механизмов по поверхности песков, при разработке котлованов, траншей и каналов, откачке воды из них и тому подобное. Внутреннее разряжение приводит к взвешиванию больших толщ грунта и начинается с глубины массива. Его механизм можно объяснить следующим образом. Под влиянием динамического воздействия теряются контакты между частицами определенного глубинного слоя или прослойки грунта. Если от динамического воздействия, давление внешней нагрузки и собственного веса вышерасположенного грунта передается в большей степени на скелет грунта и меньшей на воду в порах, то после нарушения структуры, в результате этого, давление внезапно передается только на воду в порах, образуя в ней напор и вызывая ее фильтрацию с гидравлическими градиентами, превышающими критические значения.

Почти мгновенно образуется восходящий фильтрационный поток, в котором теряют прочность все выше расположенные грунты, превращаясь в разреженную плывунную массу. Эта разреженная грунтовая масса может лавинообразно вытеснятся из под фундамента, вызывая проседание основания.

Если вытеснения песчаной массы грунта не произошло, то дальше идет процесс уменьшения давления воды в результате ее стока и возникновения новых, более устойчивых контактов между твердыми частицами. При динамическом воздействии, что превышает начальный, может произойти новое разрежение песка с последующим, еще более плотным уплотнением. Так песок можно постепенно довести до такого состояния плотности строения, когда динамические воздействия уже не вызывают его разрежения. Это свидетельствует о том, что до начала строительства, насыщенные водой пески в основании, которые могут подвергаться воздействию фильтрационного потока, необходимо уплотнять до состояния средней плотности, а при возможности сильных динамических воздействий — до плотного состояния.

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Для выбора фундамента необходимо знать, что за грунты слагают основание участка, какая у них несущая способность и свойства – просадка, пучинистость, возможность плывуна под верхними слоями грунта. Все это и еще – все, что возможно, о грунтовой воде, ее высоте, агрессивности к бетону, напорная она или более выражена как фильтрационная, как меняется по сезонам. Для получения полной информации нужны исследование – геологические и гидрологические.

Механические свойства грунта верхнего слоя можно определить и своими руками, и хозяева участков отлично знают свои грунты. Способы определения свойств по морфологии образца грунта несложные.

Песчаные грунты, их состав и свойства

Пески – это мелкодисперсные грунты, состоящие главным образом из частиц размерами от 0,25 мм до 2 мм. Это наиболее часто встречающиеся пески на планете. Чтобы рассмотреть песчинки, микроскоп не нужен, и на первый взгляд, они все одинаковы. Но это не так, пески из различных мест и их свойства очень сильно отличаются. В пустынных песках, иногда на речном и морском берегу, песок состоит из окатанных, сглаженных и округлых частиц. Нередко встречаются практически идеальные «шары».

У подножий горных склонов песок будет совершенно другой – песчинки неокатанные, остроребристые, «колючие», с четкими очертаниями кристаллов. В песочке с пляжа вероятнее всего можно будет увидеть в микроскоп и слабоокатанные и кристаллические зерна.

Основной минерал в составе песков – кварц, материал исключительной твердости и прочности. Полевой шпат и слюда в составе песков имеет меньший процент. Состав песка обусловлен его образованием. Скальные грунты – граниты, гнейсы и др. выветриваются в результате многовековых колебаний температур, солнечной радиации, мороза, ветра, прорастания корней растений, воды и влаги и еще многих природных факторов.

Наиболее стойкий минерал – кварц, и в результате миллионов лет геологических процессов и выветривания кварц остается основным составом песков, но даже кварц разрушает всесильное время. Поверхность кварцевых песчинок покрывается слоем силикатов или глинистых минералов. При миграциях с дождями, ветрами, в реках и т.п, попадая на морское дно, песок за тысячи лет превращается в песчаник, затем опять выветривается, и процессы эти бесконечны.

К чему все эти сказки? Да просто к тому, что недостаточно определить свой грунт на своем участке – это песок. У песков очень большой диапазон свойств! И поведут себя пески различной крупности и рыхлости под фундаментами и в дренажных подушках очень по-разному.

Песок имеет особые свойства, невозможные для других грунтов. Форма и размеры песчинок при отсыпке слоев обуславливает их рыхлую, «воздушную» укладку. Плотным слой песка станет только если применить вибрационное воздействие и уплотнить его механически. Песчинки укладываются компактно, слой становится значительно тоньше – может «сесть» на четверть высоты и более и приобретает несущие качества.

Также можно уплотнить песок, пропуская через него воду. Песчинки мгновенно перераспределяются, «переориентируются» в водной массе и образуют плотный массив. Они упаковываются компактно и плотно, в результате активная пористость песка снижается. Это явление известно всем, кто ходил по пляжу, иногда по песочку возле прибоя можно бегать, как по асфальту.

Прием уплотнения песков способом пропускания через него воды в строительстве применяется редко. В некоторых случаях нормы прямо запрещают уплотнение проливкой, одна из причин – большое количество воды размывает нижележащие грунты, может нарушить их структуру на участке под будущей конструкцией, и в результате снизить их несущую способность. Еще у песка есть «неприятное» свойство, хорошо знакомое строителям, да и дачникам тоже – песок способен с водой просачиваться сквозь слои даже плотных глин и при этом утягивать часть глины с собой. Особенно этим отличаются речные пески. В конструкциях пирогов отсыпок, отмосток и пр. эти свойства песка и глин обязательно учитывают.

Слагать основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная. Зачастую для усиления оснований приходится применять меры – уплотнение не только механическое, но и различные виды цементаций, силикатизаций и многие другие. Притчи и выражения вида «построить домик на песке» относятся именно к рыхлым сухим песчаным грунтам. Строить на этих грунтах – рискованно.

Песчаные грунты разнообразны по составу, их свойства зависят от условий образования, климатических условий местности и от минералогического состава, от вида горных пород, которые в составе песка. Пески делят на следующие виды – гравелистый, крупный, средней крупности и мелкий, причем в одном отложении песок может быть всех видов сразу. Минералы, входящие в состав песка — до 70% кварца, до 8% полевых шпатов, до 3% кальцита, соли и железо. Чаще всего встречаются песок кварцевый и кварцево-полевошпатовый.

Классифицируют пески по ГОСТу, исходя из размера зерен и процента содержания частиц разного размера в массе пробы, то есть по гранулометрическому составу:

• Пески гравелистые. По содержанию – более 25% частиц размером более 2мм
• Пески крупные. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,5 мм
• Пески средней крупности, или средние. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,25 мм
• Пески мелкие. По содержанию – более и равное 75 % по массе число частиц размером более 0,1 мм
• Пески пылеватые. По содержанию – до 75% частиц более 0,1 мм

По плотности и несущей способности песчаные грунты подразделяют на пески плотной и средней плотности. Плотные пески, как правило, расположены глубже 1,5 м, и спрессовались под давлением от расположенных выше слоев грунта. Такие пески являются хорошим основанием для фундаментов.

Пески средней плотности – те, что находятся на глубине до 1,5 или отсыпаны и уплотнялись искусственно. Эти пески имеют несущую способность похуже, и подвержены значительной осадке под фундаментом.

Понятна взаимосвязь между плотностью и несущей способностью песчаных грунтов. Для гравелистых песков средней плотности предел нагрузки до 5 кгс/см2, у плотных – больше 6 кгс/см2. Средние пески плотные имеют предел несущей способности до 4-5 кгс/см2, среднеплотные – до 3-4 кгс/см2. Мелкие пылеватые пески в плотном состоянии максимально несут нагрузку в 3кгс/см2, при средней плотности – до 2кгс/см2. Водонасыщенные пески резко снижают свою несущую способность до 2 кгс/см2.

Эта особенность песчаных грунтов связана с их способностью резко терять прочность и переходить в «текучее» состояние при насыщении водой и вибрациях. На крайнем полюсе этого явления – зыбучие пески. Разжижение водонасыщенных песков связано с процессами разрушения их структуры при заводнении, а затем новом уплотнении и уменьшении прочности. Причем в текучее состояние переходят не только пески пылеватые, имеющие в составе тонкие глинистые частицы и коллоидные примеси, увеличивающие тиксотропию (разжижение при механическом воздействии). Неожиданно потерять прочность могут и слои чистых крупных песков.

Характеристики прочности связаны с другой характеристикой песка – пористостью. Пористость – это отношение воздушных пор в объеме грунта к его общему объему, и измеряется в процентах. У гранита и базальта пористость составляет десятые доли процента, у глин – до 80%. У песков пористость меньше, чем у глин – 30-38%, у крупных гравелистых песков до 50%, но пески в отличие от глин отлично пропускают воду, являются дренирующими грунтами. А глины, имея пористость от 35 до 80%, практически водонепроницаемые. Объяснение – в структуре грунтов. У песка поры крупные, до 0,01 мм, так как частицы песка имеют размеры от 0,1 до 2,5 мм, а глинистые грунты содержат тонкие частицы от 0,0001 до 0,005 мм и менее, и поэтому имеют тонкопористую структуру, где вода начинает испытывать силы капиллярного притяжения. Тонкие поры глин воду не пропускают и делают слой уплотненной глины отличным водоупором, несмотря на высокий процент пористости. Пески, особенно гравелистые, фильтруют воду с большой скоростью, это отлично видно при дожде, когда участок сложен крупными песками. Луж не будет даже после ливня.

Другое дело – если грунт сжать. Крупные поры песков разрушатся очень быстро, а тонкие поры глин могут сохраняться долгое время при нагружении грунта. Поры размером более 0,01 мм называют активными, а структуры грунтов оценивают еще одной важной характеристикой – активной пористостью.

На прочность слоя песчаного грунта в основании участка их пористость влияет в огромной степени, причем абсолютно по-разному на крупные и мелкие пылеватые пески. Вода уходит через поры крупных песков, а нагрузки воспринимает скелет грунта. Поэтому песок с низкой пористостью влагу держит плохо, и практически не подвержен морозному пучению. Чем меньше влажность песка и выше его плотность, тем больше несущая способность данного основания.

Самый лучший вид песчаного грунта для устройства фундамента – крупные и гравелистые пески. Фундамент можно выбирать практически любого типа, в зависимости от веса, архитектурного плана здания и нагрузок. Эти пески практически не насыщаются водой, а фильтруют ее без изменений своей структуры, и вода не может влиять на их плотность. Хороший дренаж – как следствие малая степень пучинистости, и в итоге — не будет подвижек грунта. Вследствие этого крупные и гравелистые пески отличаются наибольшей несущей способностью.

Мелкий и пылеватый песок отличаются тем, что воду не фильтруют, а впитывают и удерживают. Образуется, простыми словами, грязь, которая при замерзании значительно увеличивается в объеме, и происходит процесс под названием морозное пучение, способный вытолкнуть дом из земли, повредить дорожное покрытие и т. далее. Пылеватые пески – основание, склонное к сильному пучению, и этот фактор ограничивает выбор видов фундамента и требует расчета глубины заложения.

Фундаменты на гравелистых, крупных и средних песках можно устраивать ленточные или ленточно-столбчатые, заглубляя подошву на 30-70 см. Эти пески под действием нагрузок быстро уплотняются, мало промерзают, их поведение в основаниях довольно стабильно. В отличие от крупных, пылеватые мелкие пески зачастую испытывают просадку под фундаментами многие годы, отличаются невысокой прочностью и «держат», а не фильтруют воду. Если УГВ высокий, то фундамент на пылеватых песках следует закладывать ниже глубины промерзания грунта.

При необходимости строительства на мелких пылеватых песках необходимо особое внимание уделять связи их свойств с возможным высоким уровнем грунтовых вод. Одна из особенностей пылеватых песков с примесями глины – образовывать плывуны при насыщении водой. Если в основании участка мелкие и пылеватые пески, и близко есть (или был) водоем, болото или заболоченное место, исследование геологии участка – практичное решение.

Грунт под фундамент – виды и характеристики грунтов, несущая способность

Глинистые грунты в зависимости от их пластичности подразделяют на супеси, суглинки и глины.

Супеси — пески с примесью 5 — 10 % глины. Некоторые разновидности супесей, разжиженных водой, становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость. Такие грунты получили название плывунов. Плывуны практически непригодны для использования в качестве оснований фундаментов.

Суглинки — пески, содержащие 10 — 30 % глины. По своим свойствам они занимают промежуточное положение между глиной и песком. В зависимости от процентного содержания глины суглинки могут быть легкими, средними и тяжелыми.

Глины — горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005, мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц. Глинистые грунты способны сжиматься, размываться. При этом сжимаемость глины выше, чем у песков, а скорость уплотнения под нагрузкой меньше. Поэтому осадка зданий, фундаменты которых покоятся на глинистых грунтах, продолжается более длительное время, чем на песчаной почве. Глинистые грунты с песчаными прослойками легко разжижаются и поэтому обладают небольшой несущей способностью. Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома. Это правило справедливо с некоторыми оговорками. Дело в том, что глина в природном состоянии практически никогда не бывает сухой. Капиллярный эффект, присутствующий в грунтах с мелкой структурой, приводит к тому, что глина практически всегда находится во влажном состоянии. Но коварство глины заключается не в самой влажности, а в ее неоднородности. Сама по себе глина плохо пропускает воду, и влага проникает через различные примеси, находящиеся в грунте. Неоднородность влажности начинает проявляться при замерзании грунта. При отрицательных температурах глина примерзает к фундаменту и вспучивается, поднимая за собой фундамент. Но так как влажность глины различна, то вспучивается она в разных местах по-разному. В одном месте чуть-чуть, а в другом поднимается более сильно, что может привести к разрушению фундамента, и это следует учитывать при строительстве. Пучинистыми могут быть все виды глинистых грунтов, а также пылеватые и мелкие пески.

Глинистые грунты, обладающие в природном сложении видимыми невооруженным глазом порами, значительно превышающими скелет грунта, называют макропористыми. К макропористым грунтам относят лёссовые (более 50 % пылевидных частиц), наиболее распространенные на юге РФ и Дальнем Востоке. При наличии влаги лёссовидные грунты теряют устойчивость и размокают.

Глинистые грунты, образовавшиеся в начальной стадии своего формирования в виде структурных осадков в воде, при наличии микробиологических процессов называют ила-ми. Большей частью такие грунты располагаются в местах торфоразработок, болотистых и заболоченных местах.

При наличии лессовых и илистых грунтов необходимо принять меры к укреплению основания.
Консистенцию глинистых грунтов можно визуально определить при их разработке лопатой.

Пластичный грунт липнет к лопате, твердый — рассыпается на мелкие куски. Определить вид глинистого грунта можно, растирая его по ладони или скатывая в шнур.

Выбираем фундамент в зависимости от грунта

4 февраля 2019

время чтения 3 минуты

Основа любого фундамента – это грунт. С его изучения начинается строительство любого сооружения. В этой статье мы расскажем, почему так важно знать особенности грунта, на котором будет стоять ваш фундамент. Также мы рассмотрим каждый из самых распространенных грунтов (плодородный слой, песчаные, глинистые, торфяные и скалистые грунты, суглинки и супеси) и их особенности.

1. Почему грунт так важен?
2. Плодородный слой
3. Песчаные грунты
4. Глинистые грунты
5. Суглинки и супеси
6. Торфяные грунты
7. Скалистые грунты

Почему грунт так важен?

Выбор типа фундамента начинается на этапе проектирования здания. Самая главная характеристика грунта – его несущая способность, исходя из нее выбирают основание будущего дома. Поэтому не доверяйте советам соседей или информации из интернета. Некорректная оценка геологии приведет к разрушению не только фундамента, но и всего дома.

Стоит упомянуть, что универсального фундамента не существует. Для каждых конкретных условий, которые создают грунты, вес, размер конструкций и рельеф необходимо разрабатывать индивидуальный проект. Для этого проводятся геологические изыскания, в ходе которых специалисты оценивают характеристики грунта. С этой целью бурят скважины, из которых извлекают пробы грунта. Затем их исследуют в лаборатории. Результатом такой работы становится отчет с подробным описанием грунтов. В него входит информация о плотности, прочности, модуле деформации, а также геологический разрез с указанием мощностей грунтов и геологических условий для конкретного участка.

Давайте рассмотрим разные типы почв и их влияние на тип фундамента

Плодородный слой

В Ленинградской области толщина плодородного слоя составляет в среднем 300мм, но может достигать 700-800мм.

Пригодность и особенности: Он непригоден для основания фундамента, так как этот слой слабонесущий, обладает сильно просадочными свойствами, удерживает воду.

Варианты действий: плодородный слой, как правило, является верхним. Мы рекомендуем снимать его перед началом строительства.

Песчаные грунты.

Для примерной оценки грунта на месте строительства можно выполнить следующее: взять горсть влажного грунта, который залегает ниже плодородного слоя и раскатать его между ладоней в шнур. Песчаный грунт вам не поддастся и рассыплется.

В песчаных грунтах не задерживается влага, они слабо промерзают. При правильном уплотнении песок может держать и большую нагрузку.

Но важно знать, что составлять основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная.

На плотных песках можно строить практически все виды фундаментов. Стоит помнить, что пылеватые и водонасыщенные пески могут обладать тиксотропными свойствами. Другими словами, песок переходит из твердого состояния в текучее – становится плывуном. Это сильно влияет на ход строительных работ. Например, когда забивают сваи в разжиженный грунт, это происходит настолько легко, что возникают сомнения в прочности конструкции.

Для таких грунтов обязательна консультация специалиста. При наличии плывунов на участке чаще всего применяют технологию замещения грунта, либо упрочнение грунта путем силикатизации, цементации или другими способами.

Глинистые грунты.

Самостоятельно определить глинистый грунт можно следующим образом : взять горсть грунта и попробовать скатать его в шнур и легко сложить в кольцо.

Глинистые грунты крайне нестабильны. При промерзании они пучатся, когда грунт сухой – он может выдерживать большие нагрузки, а в пластичном состоянии нет. Поскольку глина плохо пропускает воду, необходимо предусмотреть дренаж участка. Плотные глины подходят для большинства типов фундаментов. Следует обращать внимание на уровень УГВ  понимать, что при увлажнении глина теряет несущую способность.

Суглинки и супеси

Супесь своими характеристиками ближе к песчаным грунтам. Суглинок же нечто среднее между песчаным и глинистым грунтом. Поэтому, если вы легко раскатываете влажную почву в ладонях – это супесь. Если почва разламывается – суглинок.

Эти типы грунтов представляют собой пограничное состояние между песчаной и глинистой почвой.

Суглинок – на треть состоит из глины. Она, в свою очередь состоит из маленьких частиц-пластинок. Остальная часть содержимого включает в себя песок и другие примеси. Цвет грунта может быть разным.

Частицы глины хорошо впитывают и удерживают воду, поэтому пористость такой почвы считается сравнительно большой. Когда суглинок поглощает воду, она задерживается там даже когда он высыхает. Поэтому замерзая, вода кристаллизуется в лед, а расширяясь он увеличивает и объем почвы. Чем больше глины в грунте – тем сильнее выражена эта особенность. Также чем больше глины – тем пластичнее почва. По содержанию влаги суглинок превосходит супесь.

Супесь содержит большую долю песка и меньшую глины. Поэтому в супеси меньше влаги, чем в других глинистых почвах. Именно от показателя влажности зависит консистенция грунта, которая говорит об его устойчивости. Супеси подразделяют на: твердые, пластичные и текучие.

В сухом состоянии супесь служит хорошим основанием, ее даже относят условно к непучинистой группе. Но водонасыщенная при малой плотности является текучей и сильно вспучивается при замерзании.

Торфяные грунты

Торфяные грунты довольно часто встречаются в Лен области.

Они непригодны в качестве естественного основания, т.к. легко насыщаются водой, сильно вспучиваются, неравномерно сжимаются. При наличии торфа на участке, консультация специалиста обязательна. Толщина торфяного слоя может быть и 0.5 м а может и 5 м. При наличии торфа обязательны геологические изыскания.  Основными решениями для такого грунта являются либо замена грунта, либо переход на свайную конструкцию. Тип фундамента следует выбирать исходя из решения по устройству основания.

 Скалистые грунты.

В Ленинградской области встречаются редко.

Эти грунты выдерживают большую нагрузку, не промерзают и не подвержены проникновению вод в почву.  Такой тип грунта подходит практически для любого типа фундамента.

Мы рассказали вам об особенностях различных типов грунтов. Также есть множество пограничных вариантов. И каждый тип грунта может находиться в любом состоянии в зависимости от состава, УГВ и техногенных факторов.

Рекомендуем перед началом проектирования и именно проектирования обратиться к специалистам и провести оценку грунта для подбора верного типа фундамента.

Автор: Александр Слыховский, руководитель отдела по работе с клиентами.

Задать вопрос

Типы грунта и расчет фундамента для дома

Вам кажется, что речь пойдёт о фундаменте? Действительно, толкование слова «основание» подразумевает опорную часть чего-либо. То есть то, на что опираются. Но сегодня мы будем говорить об источнике: на чём строится дом, — грунт, принимающий нагрузку всего сооружения.

Почему возникла такая необходимость? Потому что характеристика грунта во многом определяет конструкцию фундамента. Если фундаменты устанавливаются на природных грунтах, то такое основание считается естественным. Безусловно, грунт для будущего здания должен быть очень прочным. Мы рассмотрим типы грунтов, которые применяются в качестве основания для строительства брусовых домов.

Типы грунтов

Скальные грунты. Эти типы наиболее надёжны. Они не поддаются проседанию, размыванию и вспучиванию. Такие грунты залегают сплошным массивом. На них фундамент не заглубляют.

Крупнообломочные грунты. В состав таких грунтов входит более 50% крупного песка. Их два вида: галечниковый (щебенистый) — частицы 12 мм; гравийный (дрясвеный) — частицы 3 мм. Это не сжимаемые грунты. Заглубления более 0,5 м не требуется.

Песчаные грунты. При высыхании такие грунты сыпучие, а при увлажнении не пластичны. По массе, частиц 2 мм, содержится более 50%. Они подразделяются на плотные, средние и рыхлые. Эти показатели нужно учитывать при расчёте несущей способности грунта. Под нагрузкой песчаные грунты уплотняются. Но это тоже зависит от размера частиц, входящих в состав грунта. Средне крупные пески деформации подвергаются не значительно и на увлажнение реагируют слабо. Мелкие, увлажняясь, не способны выдерживать нагрузки.

Суглинки и супесь. Такие грунты составляют промежуток между песчаными и глинистыми. Если содержание глины от 30% — это суглинки, если до 30% — это супесь.

Лёссы и лёссовидные грунты имеют весьма прочные структурные связи, но при намокании связи разрушаются и грунт может значительно просесть.

Торф состоит из смеси глинистых и песчаных грунтов с большим количеством растительных остатков. Такой грунт очень подвержен сжатию. Из-за высокого содержания растительных остатков, в нём развивается агрессивная бактериальная среда, которая со временем разрушит фундамент.

Простые методы самостоятельного определения грунтов

Можно проверить растиранием между ладоней. Если скатывается в шнур, не растрескивается, сгибается — это глина.

При увлажнении пластичность слабая; просматриваются частички песка; при скатывании шнура не образуется; сдавливается в лепёшку — это суглинок.

Пластичность очень низкая; от удара рассыпается, в шнур скатать не возможно — это супесь.

Очень похожа на крупную пыль; песчинки не просматриваются — это пылеватый песок.

Можно различить зёрна с пшено — это мелкий песок.

Больше половины зёрен размером от 10 мм; края зёрен округлые — это гравий.

Зёрна размером 10-12 мм, края острые — это дресва.

Более 50% зёрен превышают размер 25 мм, имеют округлую форму — это галька.

Зёрна размером 35 мм, острой формы, — это щебень.

К не связным грунтам относят пески, гравий и галечник. На таких грунтах применяют насыпь.

Расчёт глубины заложения фундаментов

Условия глубины заложения фундаментов зависят от:

• типа конструкции и его особенностей
• величины и характера нагрузки, действующих на фундамент
• геологических и гидрологических условий грунта, на котором размещается здание
• возможности вспучивания при промерзании и усадки при намокании

На всех грунтах глубину заложения фундамента рекомендуют 0,5 м. Это же относится к конструкциям, подразумевающим наличие подвалов.

Глубину можно расчитать по формуле: Hп = (h2+h3) (Vп+Vб)/ Vгр

Пример расчёта

Hп = (15+20) (1,7+2,3)/ 1,64 = 85 см.

где h2 — высота отсыпки под пол 15 см из песка объёмом Vп =1,7 т/м3;

h3 — бетонный пол 20 см, объём бетонаVб = 2,3 т/м3.

Объём супеси Vгр = 1,64 т/м3.

Нужно учитывать, что супеси и мелкие пески промерзают на 20%.

Расчёт глубины промерзания

H = mt * Hн

де mt – коэффициент теплового режима здания, влияющий на промерзание грунта у наружных стен; Hн — нормативная глубина промерзания.

При условии регулярного отопления здания, если температура воздуха в зданиине не ниже 10 градусов, коэффициент mt составит:

— грунт — 0,6

— лаги у грунта — 0,7

— балки — 0,8

Все здания с неотапливаемым подполом будут иметь коэффициент равный 1.

При теплозащите, глубина промерзания определяется специальным расчётом. Необходима консультация специалиста.

Идеальными будут условия, при глубине промерзания выше грунтовых вод.

Большие осложнения возникают при промерзании грунта значительно ниже грунтовых вод и не одинаковой равномерности грунта по строению. Тогда вспучивание при промерзании будет неодинаковым, изменится подъём фундамента и произойдёт его перекос. Появятся трещины во всём фундаменте и в стенах сооружения.

Понятно, что задуматься о том, где, какой и как заложить фундамент, необходимо, пока вы просто обозреваете просторы своего участка и стоите на твёрдой земле.

Наша компания осуществялет строительство фундаментов для домов и бань быстро и качественно.
Все работы производятся опытными мастерами в соответствии в ГОСТ и СНиП.

Основания под фундаменты зданий и сооружений

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Основания под фундаменты зданий и сооружений Основания под фундаменты зданий и сооружений

Естественными основаниями служат грунты, способные в своем природном состоянии выдерживать нагрузку от возводимого здания или сооружения. К ним относятся скальные, обломочные, песчаные, глинистые, суглинистые, супесчаные и лёссовые грунты.

Скальные грунты — это каменные породы, залегающие обычно в виде сплошного массива. К ним относятся: известняк, песчаник, гранит. Скальные грунты являются наиболее надежными основаниями, так как в большей степени отвечают всем предъявляемым к ним требованиям. Эти грунты имеют наибольшую прочность, являются практически несжимаемыми, обладают достаточной водоустойчивостью. Скальные грунты являются связными грунтами.

Обломочные грунты (щебень, гравий) в основном состоят из обломков различных скальных пород крупностью более 2 мм. (свыше 50% по массе). Обломочные грунты также обладают высокими строительными свойствами с точки зрения использования их в качестве естественного основания, хотя и уступают скальным. Эти грунты являются несвязными, поэтому при использовании их в основаниям они не должны подвергаться размыванию.

Песчаные грунты состоят из частиц крупностью от 0,щ до 2 мм округленной формы. В зависимости от крупности частиц разе личают пески гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие щ пылеватые. Пылеватыми называются пески, содержащие в своем соИ ставе от 15 до 50% пылеватых частиц размером от 0,05 до 0,005 ммЯ Частицы песка не впитывают воду, а пески гравелистые, крупные средней крупности имеют значительную водопроницаемость. Поэтому оНи, как и обломочные грунты, не обладают свойством пучения при замерзании и просадок при оттаивании. Песчаный грунт может служить хорошим естественным основанием при возведении различных зданий и сооружений. Однако этот грунт является несвязным (сыпучим), поэтому в основаниях зданий и сооружений он не должен подвергаться размыванию.

Глинистые грунты состоят из очень мелких частиц плоской (чешуйчатой) формы размером меньше 0,005 мм. В отличие от песчаных глинистые грунты обладают свой- л ством впитывать и удерживать воду. Поэтому при промерзании влажная глина пучится, а при оттаивании дает просадку. Глинистые грунты являются связными. Сухая глина может выдерживать большие нагрузки и служить основанием различных зданий и сооружений. При возведении зданий и сооружений на глинистых грунтах под подошвой фундаментов, как правило, устраивается песчаная подсыпка, которая способствует пропусканию воды с глинистого основания.

Суглинистые грунты (суглинки) представляют собой смесь песка глины и пылеватых частиц с содержанием глины от 10 до 30%.

Супесчаные грунты (супеси) — это смесь песка, глины и пылеватых частиц, содержащая в своем составе глины от 3 до 10%. Супеси, разжиженные водой, называются плывунами. Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны для использования в качестве основания являются мало пригодными.

Рис. 1. Виды искусственных оснований: а—устройство гравийных или песчаных подушек; б — физико-химическое закрепление грунта; в — термохимическое закрепление просадочных грунтов: 1 — слой песка, гравия, щебня; 2 — перфорированные трубы для нагнетания закрепляющих растворов; 3— массив закрепленного грунта; 4 — грунт с просадочными свойствами; 5 — грунтовый столб, упрочненный обжигом; 6 — скважина для сжигания высококалорийных смесей

По своим свойствам суглинки и супеси занимают промежуточное положение между глиной и песком.

Лёсс по своим свойствам относится к группе пылеватых суглинков. В сухом состоянии лёсс может служить основанием, но при замачивании водой он размокает, сильно уплотняется, образуя просадки. Поэтому лёссовые грунты называют просадочными. При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

Несущая способность грунтов характеризуется величиной нормативного давления на грунт, выраженная в кН/см2. Величина нормативного давления различных грунтов (в кГ/см2) указана в строительных нормах и правилах (СНиП Н-Б. 1—62).

Искусственные основания устраивают путем укрепления слабых грунтов различными способами (рис. 1). К слабым грунтам относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.

Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

Уплотнение грунтов производят трамбовочными плитами, пневматическими трамбовками, катками, вибраторами (поверхностное уплотнение), а также путем устройства так называемых грунтовых свай (глубинное уплотнение). Этот способ применяют при недостаточно плотных грунтах, в том числе насыпных.

Цементация грунтов состоит в нагнетании в них с помощью специальных труб жидкого цементного раствора или цементного молока, которые после затвердевания придают им камневидное состояние. Цементацию применяют для укрепления слабых песчаных грунтов, кроме мелкозернистых и пылеватых.

Силикатизация грунтов заключается в нагнетании в них силикатных растворов, в результате химической реакции которых происходит окаменение грунта. В качестве силикатных растворов обычно используют жидкое стекло и хлористый кальций. Способ силикатизации применяют для закрепления слабых песчаных грунтов, плывунов, лёсса.

Битумизация состоит в нагнетании в грунт разогретого битума.

Этот способ применяют для закрепления крупнозернистых песчаных грунтов, обломочных и трещиноватых скальных.

Термический способ заключается в том, что производят разными способами нагрев грунта до спекания, в результате чего слабый грунт превращается в камневидный. Этот способ используют для укрепления лёссовых проезд очных грунтов.

Искусственные основания удорожают стоимость строительства зданий и сооружений, поэтому их устраивают в необходимых случаях с обязательным технико-экономическим обоснованием.

Похожие статьи:
Фундаменты глубокого заложения

Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Какой фундамент лучше сделать на песчаном грунте

Главное при возведении дома — это фундамент. Неправильное его проектирование может вызвать проседание дома, его перекос, образование микротрещин и дальнейшее их увеличение, а в итоге приведет к разрушению стен и крыши. Для того чтобы надежно построить дом, необходимо правильно планировать строительство фундамента, учитывая различные характеристики, в частности, тип грунта и его свойства. Для песчаных грунтов есть некоторые отличия при возведении фундамента.

Пример готового фундамента на песчаном грунте Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Как определить вид почвы

Перед планированием фундамента лучше провести инженерно-геологический анализ, так как для каждого типа грунта подходят определенные виды основания. Определить, какой вид почвы на участке, можно с помощью исследования процентного соотношения песка, глины и ила, а также тактильно-визуальным способом.

Провести подобное исследование можно самостоятельно или с помощью специалистов. При геологических изысканиях бурят несколько глубоких скважин — до пятнадцати метров — и добывают образцы грунта, а также грунтовых вод для последующего лабораторного анализа.

Геодезическое исследование позволяет не допустить серьезных ошибок, при которых затраты на их исправление могут быть значительно большими по сравнению с затратами на строительство самого фундамента. Для определения того, какой вид основы предпочтителен, нужна консультация специалистов.

Свойства песчаного грунта

1. Несущая способность — одно из главных свойств песчаного грунта. Характеризует возможную нагрузку, которую выдерживает грунт без негативных последствий. Высокая несущая характеристика грунта не допускает просадки фундамента, грунт сохраняется в целости и предупреждает смещение слоев. Первым показателем является уплотненность слоев. Наибольшее давление выдерживают грунты с высокой плотностью. Второй — увлажненность. Менее подвержен изменениям и смещениям грунт с небольшим содержанием воды.
2. Сжимаемость грунта — это характеристика, показывающая, насколько грунт может сжиматься под нагрузкой. Глубина фундамента влияет на сопротивляемость сжатию. Большая глубина ведет к большей сопротивляемости. За счет этого уменьшается степень просадки дома. Грунт с преобладанием песчаных фракций имеет небольшой показатель сжимаемости, соответственно оседание длится недолго.
3. Уровень морозного пучения — характеристика, зависящая от увлажненности почвы. Под воздействием низких температур частицы грунта, окруженные водой, расширяются, выталкивая друг друга на поверхность. В зависимости от насыщенности почвы водою пучение может быть сильным (при большом количестве влаги) и слабым (при малом количестве). Чтобы уменьшить силу морозного пучения на фундамент, рекомендуется заменять грунт непучинистым видом. На увлажненных почвах фундамент лучше строить ниже черты промерзания. Показатель пучинистости для песчаных почв обычно меньше, чем для остальных видов.
4. Уровень почвенных вод также влияет на показатель пучинистости. Схема расположения грунтовых под и различных почв

   При близком их нахождении повышается уровень морозного пучения. Также уровень почвенных вод может изменяться в разное время года, размывать грунт, имея в своем составе агрессивные примеси — разрушать фундамент. Поднятие грунтовых вод в песчаных почвах может достигать пяти метров.

Песчаный грунт — горная рыхлая порода, которая содержит песок и суглинок в пропорции 3:1. Песок характеризуется сыпучестью. Он состоит из песчинок величиной от нескольких миллиметров до мелких частиц, похожих на пыль. Лучше строить фундамент на песке с крупными частицами.

Виды песчаного грунта

Можно построить практически любой фундамент на песчаном грунте. Для того чтобы узнать, какой вид выбрать, необходимо принимать во внимание структуру почвы, величину частиц и их проц
Гравелистый вид песчаного грунта лучше всех отвечает требованиям для закладки фундамента, состоит из самых крупных частиц и имеет высокие несущие характеристики.

Крупные песчаные грунты и грунты средней крупности тоже хороши для возведения дома, так как они не подвержены пучинистости, хорошо отводят воду, устойчивы к сезонным смещениям, в них практически не встречаются зыбучие пески и плывуны.
Мелкозернистый песок не пропускает воду, а удерживает ее, впитывая в себя.

Поэтому мелкий тип песчаного грунта больше подвержен морозному пучению. При монтаже фундамента на такой почве траншею необходимо выложить полиэтиленовой пленкой для изоляции основания от взаимодействия с водой.

Пылеватый вид почвы напоминает по виду пыль, его еще называют лессовидным. Для монтажа фундамента подходит меньше всего. Впитывая влагу, он надолго ее удерживает, образуя грязь, по виду напоминающую глину. Имеет очень низкую степень несущей способности.

Строительство фундамента на почве такого вида — трудоемкий и дорогостоящий процесс, который усложняется возможностью образования плывунов.

Вернуться к оглавлению

Виды фундаментов

Вся нагрузка от построенного здания идет на фундамент. Его надежность определяет безопасное использование строения. Глубина фундамента равна длине от верхнего слоя почвы до нижней границы залегания основания.

Мелкозаглубленный фундамент на песчаном грунте

Для выбора наиболее подходящего вида основы следует учитывать не только вид и свойства почвы, но также высоту здания, особенности эксплуатации, используемые для строительства стен материалы. Различные виды фундамента и их особенности позволят определить, какой из них лучше подойдет для строительства.

Ленточное основание

Ленточный фундамент — наиболее распространенный вид. Представляет собой забетонированную вглубь почвы ленту по всему периметру планируемого строения и под будущими стенами. Он бывает мелкозаглубленным в почву или имеющим значительную глубину.

Мелкозаглубленный ленточный тип основания легко строится, есть возможность использования фундаментных блоков. Он лучше подходит для постройки деревянных строений из-за возможной просадки грунта.
Заглубленный ленточный тип фундамента чаще всего используют для возведения дома, имеющего подвал.

Схема устройства заглубленного ленточного фундамента

При этом требуется изолировать стены и пол подвала от воздействия влаги. При непучинистой почве основание можно сделать из бетонных или керамзитобетонных блоков свободной укладки.

Если грунт имеет высокую степень морозного пучения, то лучше использовать монолитный железобетон; для большего эффекта применить армирующий пояс, на котором будут держаться плиты перекрытия.
Однако не во всех случаях ленточный фундамент может обеспечить должную степень прочности дома.

На песчаной почве с очень мелкими частицами такой вид фундамента может приводить к перекашиванию и проседанию строения. Ленточный вид основания требует значительных материальных и временных затрат.

Столбчатая основа

Столбчатое основание представляет собой небольшие столбы, которые зарывают в специально подготовленные лунки. При закладывании основы между балками и поверхностью земли необходимо оставлять зазор. Такой вид фундамента можно использовать для строительства крупногабаритного дома на песке.

При возведении основания требуется меньше материальных и физических затрат, при этом строится оно быстро. Однако следует учитывать, что глубина столбов должна быть достаточной, чтобы грунт не вытеснял их на поверхность. В противном случае особенно если почва состоит из пылеватых частиц, столбы могут перекашиваться, разъезжаться, и строение быстро разрушится.

Монтаж столбчатого фундамента

Свайное основание

Свайная основа монтируется из полых металлических труб, имеющих на конце винт и объединенных сверху железобетонными балками или плитами. Такой вид основания отличается высокой надежностью, так как глубина установки свай находится ниже черты промерзания почвы.

Свайный фундамент используют на участках со слабым лессовидным грунтом (50 % пылеватых частиц) в основном на склонах и под зданиями в несколько этажей.

Сваи очень прочные и не деформируются даже при больших движениях грунта.

В некоторых случаях свайный фундамент может заменить ленточный. В зависимости от степени заглубления свайная основа бывает забивной, железобетонной и бетонной набивной, буровой железобетонной и винтовой.

Столбчатый фундамент на песчаной почве

Размещение свай в фундаменте может быть одиночным, в виде ленты и свай, а также свайных кустов. Усиление свайными кустами обычно проводится для закрепления слабого участка. В основном сваи устанавливают вертикально, но возможно их размещение под наклоном.

Установка такого вида фундамента обычно проводится с помощью специальной техники и требует небольших материальных затрат. Не рекомендуется для постройки массивных сооружений.

Плитная основа

Является самым надежным вариантом для возведения коттеджа на песчаном грунте. Плитная основа — это монолитное основание, состоящее из сплошной или решетчатой плиты из железобетона и сборной плиты с монолитным покрытием, которая заглубляется в землю на глубину не более полуметра.

Толщина плиты равняется 20–50 см. Плита может находиться как на поверхности почвы, так и быть углубленной в грунт. Ее заливают на всю площадь здания, отличается жестким каркасом. На дно подготовленного котлована засыпается щебенка, песок, а затем проводится изоляция от воды.

Для дома с цокольным этажом глубина плиточного фундамента рассчитывается в соответствии с проектной документацией. В таких зданиях закладывают глубокозаглубленный фундамент. Такой вид основания можно использовать для чернового пола.

Заливка плитного фундамента на песчаном грунте

При смещении песчаного грунта плита словно «плавает по волнам» вместе с домом, строение не разрушается благодаря жесткому и прочному каркасу.

Плитный вид основы больше подходит для маленького строения. Монтаж такого фундамента обходится очень дорого, так как для того, чтобы его сделать, требуется много арматуры и бетона.

Вернуться к оглавлению

Заключение

В целом строительство фундамента на песчаном грунте имеет незначительные отличия от строительства на других видах почв.

Опалубка для заливки фундамента

Для возведения фундамента необходимо руководствоваться общепринятыми правилами:

• Разработать план работ;
• Определить нагрузки на участок;
• Оценить свойства грунта и ландшафт;
• Принять во внимание возможность оседания фундамента, выбрать подходящую глубину для него и его тип;
• Сделать расчет габаритов основания фундамента;
• Выполнить дренажную систему и гидроизоляцию.

(PDF) Определение сопротивления свайного основания в песках

682 / ЖУРНАЛ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО И ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ / АВГУСТ 1999

БЛАГОДАРНОСТЬ

Исследование, представленное в этой статье, было профинансировано Министерством транспорта штата Индиана

Управление шоссейных дорог

в рамках Совместной программы транспортных исследований.

ПРИЛОЖЕНИЕ I. ССЫЛКИ

Альбиеро, Дж. Х., Сачилотто, А. К., Де Мантилла, Дж. Н.R., Teixeira, C.Z., и

Carvalho, D. (1995). «Последовательные испытания под нагрузкой на буронабивных сваях». Proc.,

10th Pan-Am. Конф. почвенного мех. и нашел. Engrg., Guadalajara,

Vol. 2, 991–1002.

Бандини П. и Сальгадо Р. (1998). «Методы проектирования свай на основе результатов

CPT и SPT». Proc., 1st Int. Конф. по характеристике участков,

П. Робертсон и П. Мейн, ред., Балкема, Роттердам, Нидерланды —

земель, 967–976.

Беллотти, Р., Jamiolkowski, M., Lo Presti, D.CF, and O’Neill, D.A.

(1996). «Анизотропия малой жесткости при деформации в песках Тичино». Ge´o-

, техника, Лондон, 46 (1), 115–131.

Болтон, М. Д. (1986). «Прочность и расширение песков». Ge´otech-

nique, London, 36 (1), 65–78.

Борха Р. И., Ли С. Р. и Сид Р. Б. (1989). «Численное моделирование

раскопок в упругопластических грунтах». Int. J. Numer. и аналитические методы

в геомехе., 13 (3), 231–249.

Чен, В. Ф., и Балади, Г. Ю. (1985). Пластичность почв: теория и практика —

. Elsevier Science, Нью-Йорк.

Де Бир, Э. (1984). «Различное поведение буронабивных и забивных свай».

Proc., 6th Conf. на почв. мех. и нашел. Engrg., G. Petrasovits, ed.,

Budapest, 307–318.

Де Бир, Э. (1988). «Различное поведение буронабивных и забивных свай

». Proc., Deep Found. on Bored and Auger Piles, Van Impe, ed.,

Balkema, Роттердам, 47–82.

Де Мелло, В. Ф. Б. и Аоки, Н. (1993). «Обновление реализма на буронабивных сваях большого диаметра

». Proc., 2nd Int. Геотех. Семинар по Deep

Найдено. на буронабивных и шнековых сваях, издательство Van Impe, Балкема, Роттердам,

,

, Нидерланды, 35–42.

Десаи, К. С., и Кристиан, Дж. Т. (1977). Численные методы в геотехнике

инженерия. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.

Десаи, К. С., Сириварден, Х.Дж. (1984). Учредительные законы для инженерных

материалов с акцентом на геологические материалы. Прентис-Холл,

Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси

Дункан, Дж. М., и Чанг, К. Ю. (1970). «Нелинейный анализ напряжений

в почвах». J. of Soil Mech. и нашел. Div., ASCE, 96 (5), 1629–

1653.

Fahey, M., and Carter, J.P. (1993). «Исследование мелкодисперсных элементов при испытании на песке измерителем давления

с использованием нелинейной упругопластической модели.» Может.

Геотек. J., Оттава, 30 (2), 348–361.

Фиораванте В., Гионна В. Н., Ямиолковски М. и Педрони С. (1995).

«Несущая способность буронабивных свай большого диаметра в песке и

гравии». Сборник 10-й Азиатской региональной конференции. в Soil Mech. и нашел.

Engrg., 1–13.

Franke, E. (1989). «Со-отчет к обсуждению, занятие 13, по сваям большого диаметра

». Proc., 12th Int. Конф. на почв. мех. и нашел. Engrg.

Franke, E.(1993). «Проектирование буронабивных свай, включая отрицательное поверхностное трение

и горизонтальную нагрузку». Proc., 2nd Int. Геотех. Семинар по Deep

Найдено. на буронабивных и шнековых сваях, Van Impe, ed., Balkema, Rotterdam,

The Netherlands, 43–57.

Гионна В. Н., Ямиолковси М., Ланселлотта Р. и Педрони С. (1993).

«Базовая прочность буронабивных свай в песках по результатам натурных испытаний». Proc., 2nd

Int. Геотех. Семинар по Deep Found. на буронабивных и шнековых сваях, Van

Impe, ed., Balkema, Роттердам, Нидерланды, 67–74.

Гионна В. Н., Ямиолковси М., Педрони С. и Сальгадо Р. (1994).

«Смещение вершины пробуренных стволов в песках». Proc., Settlement

’94, A. Yeung and T. Felio, eds., Vol. 2, Геотех. Engrg. Div., ASCE,

Рестон, Вирджиния, 1039–1057.

Джузеппе Б. (1991). «Modellazione numerica delle proof pressiome-

triche in camera di calibrazione per la sabbia del ticino», магистерская диссертация,

Dipartimento Di Ingegneria Strutturale, Politecnico Di Torino, Италия.

Гобл, Г. Г., Ковач, А. М., и Рауше, Ф. (1972). «Полевая демонстрация —

: реакция инструментальных свай на забивание и нагрузочные испытания».

Proc., Specialty Conf. на перф. Земли и наземных сооружений.,

Vol. 3, ASCE, Рестон, Вирджиния, 3–38.

Грегерсен, О.С., Аас, Г., и Дибиаджио, Э. (1973). «Испытания под нагрузкой на трение

свай в рыхлом песке». Proc., 8th Int. Конф. на почв. мех. и нашел.

Engrg., Vol. 2, 109–117.

Хардин Б. О. и Блэк В. Л. (1966). «Жесткость песка при различных трехосных напряжениях

». J. Soil Mech. и нашел. Div., ASCE, 92 (2), 27–42.

Хардин Б. О., Дрневич В. П. (1972). ‘‘ Модуль сдвига и демпфирование

в грунтах; расчетные уравнения и кривые. » J. Soil Mech. и нашел. Div.,

ASCE, 98 (7), 667–692.

Харрис Д. Э. и Мейн П. В. (1994). ‘‘ Осевое сжатие

двух пробуренных валов в остаточных грунтах Пьемонта.’’ Proc., Int. Конф. Des.

и Constr. из Deep Found., Vol. 2, 352–367.

Харроп-Уильямс, К. (1989). «Анализ поправочных коэффициентов риска для несущей способности

». Proc., Congr. на Найдено. Engrs., H. Kulhawy, ed., Vol. 2,

ASCE, Рестон, Вирджиния, 848–856.

Хирани А. и Кулхави Ф. Х. (1989). ‘‘ Интерпретация нагрузочных испытаний

пробуренных валов

, часть 1: Осевое сжатие. ’’ Proc., Congr. на Найдено.

Engrg., H. Kulhawy, ed., Vol.2, ASCE, Рестон, Вирджиния, 1132–1149.

Ямиолковски М. и Ланселлотта Р. (1988). «Актуальность результатов натурных испытаний

для оценки допустимого сопротивления основания буронабивных свай в песках

». Proc., 1st Int. Геотех. Семинар по Deep Found. on Bored

and Auger Piles, Van Impe, ed., Balkema, Rotterdam, 107–120.

Конднер, Р. Л. (1963). «Гиперболическая реакция напряжения-деформации: связная почва

». J. Soil Mech. и нашел. Div., ASCE, 189 (1), 115–143.

Ли, К. Ю., Оллман, М. А., и Поулос, Х. Г. (1989). «Статическое поведение

свай в цементированных известняковых песках». Proc., 1989 г. Найдено. Engrg.

Congr., Vol. 1, ASCE, Рестон, Вирджиния, 485–499.

Ли, Дж. Х. (1999). «Проектирование фундаментов, несущихся в песке на основе результатов CPT

», докторская диссертация, Школа гражданского строительства, Университет Пердью, Запад

Лафайет, Индиана

Ли, Дж. Х. и Сальгадо, Р. (1999) . ‘‘ Анализ калибровочной камеры плиты

нагрузочных испытаний.» Может. Геотех. J., Оттава, декабрь.

Mayne, P. W., and Harris, D. E. (1993). ‘‘ Осевая нагрузка-смещение be-

havior пробуренного фундамента вала в остатке Пьемонта. ’’ Tech. Rep.

№ 41-30-2175, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия

Нейлор Д. Дж., Панде Г. Н., Симпсон Б. и Табб Р. (1981). Конечные

элементов в геотехнике. Пинеридж, Суонси, Великобритания

Поулос, Х. Г. (1989). ‘‘ Разработки в области анализа статического и циклического бокового отклика свай

.’’ Proc., 4th Int. Конф. на Нумер. Методы в

Геомеханика, Vol. 3, Роттердам, Балкема, Нидерланды, 1117–

1135.

Риз, Л.С., и О’Нил, М.В. (1988). ‘‘ Валки буровые; строительство

процедур и методов проектирования ». Номер представителя FHWA-HI-88-42, US

Департамент транспорта, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия

Робертсон, П.К., и Кампанелла, М. ( 1983). «Корреляция SPT-CPT».

J. Geotech. Engrg., ASCE, 109 (11), 1449–1459.

Салгадо Р. (1993). «Анализ сопротивления проникновению в песок», докторская диссертация

, кафедра гражданского строительства, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния,

Салгадо, Р. (1995). «Проектирование свай в песках на основе результатов CPT».

Proc., 10th Pan-Am. Конф. почвенного мех. и нашел. Engrg., Guada-

lajara ,, Vol. 3, 1261–1274.

Салгадо Р., Бандини П. и Карим А. (1999). «Жесткость и прочность

илистого песка». J. Geotech.и Геоенвир. Engrg., ASCE, принято к публикации

.

Салгадо Р., Буланже Р. В. и Митчелл Дж. К. (1997a). «Боковое напряжение

влияет на корреляцию сопротивления разжижению CPT». J. Geotech. и

Геоенвир. Engrg., ASCE, 123 (8), 726–735.

Салгадо Р., Митчелл Дж. К. и Ямиолковски М. (1997b). «Cavity ex-

, сопротивление сопротивлению проникновению и проникновению в песках». J. Geotech. и Геоенвир.

Engrg., ASCE, 123 (4), 344–354.

Салгадо Р., Митчелл Дж. К. и Ямиолковски М. (1998). «Калибровка

Влияние размера камеры

на сопротивление проникновению в песок». J. Geotech.

и Геоенвир. Engrg., ASCE, 124 (9), 878–888.

Симонини П. (1996). «Анализ поведения песка, окружающего наконечники сваи

». J. Geotech. Engrg., ASCE, 122 (11), 897–905.

Тацуока, Ф., Сиддики, М.С.А., Парк, К., Сакамото, М., и Абэ, Ф.

(1993). ‘‘ Моделирование зависимости напряжения от деформации в песке.’’ Soils and Found.,

Tokyo, 33 (2), 60–81.

Тейшейра, К. З., и Альбиеро, Дж. Х. (1994). «A da de

~

evoluc¸ao reac¸ao

ponta de estacas escavadas submetidas a sucessivas provas de carga.»

Proc., 10th Brazilian Conf. на почв. мех. и нашел. Engrg., Foz Do

Iguacu, Vol. 1, 3–9.

Trochanis, A. M., Bielak, J., and Christiano, P. (1991). «Трехмерное нелинейное исследование свай». Дж.Геотех. Engrg., ASCE, 117 (3),

429–447.

Веккья, Г. (1991). «Modellazione con Il metodo degli elementi niti

delle proof triassiali E pressiometriche usingizzando la legge constitutiva

di lade», магистерская диссертация, Dipartimeno Di Ingegneria Strutturale, Politecnico di

.

Вилар (1979). «Estudo da unidirecional do sedimento mod-

~

compressao

erno (соло) da cidade de Carlos», магистерская диссертация, Школа

~

Sao

Engrg., Университет Пауло, Карлос, Пауло.

~ ~ ~

Сан-Сан-Сао

ПРИЛОЖЕНИЕ II. ОБОЗНАЧЕНИЕ

В данной статье используются следующие символы:

B = диаметр сваи;

C

g

= число модуля упругости при малой деформации сдвига;

Сопротивление поднятию свайных фундаментов с увеличенным основанием

1.

Адамс Дж., Хейс Д. (1967) Подъемная способность фундаментов мелкого заложения. Ont Hydro Res Q 19 (1): 1–13

Google Scholar

2.

Balla A (1961) Устойчивость к вырыванию грибовидных оснований пилонов. В кн .: Материалы 5-й Международной конференции по механике грунтов и фундаментостроению. pp 569–576

3.

Bhattacharya P, Kumar J (2015) Подъемная способность полосовых и круглых анкеров в мягкой глине с наложением песчаного слоя. Geotech Geol Eng 33 (6): 1475–1488

Статья Google Scholar

4.

Bolton M (1986) Прочность и расширение песка.Геотехника 36 (1): 65–78

Статья Google Scholar

5.

Bouazza A, Finlay T (1990) Подъемная способность пластинчатых анкеров, погребенных в двухслойном песке. Геотехника 40 (2): 293–297

Статья Google Scholar

6.

Чай Дж., Картер Дж., Хаяши С. (2005) Метод моделирования деформационного разупрочнения глины и его применение для моделирования сопротивления поднятию фундамента с балкой.В: Материалы 2-го китайско-японского геотехнического симпозиума. pp 167–174

7.

Chattopadhyay BC, Pise PJ (1986) Подъем свай в песке. J Geotech Eng 112 (9): 888–904

Статья Google Scholar

8.

Даш Б.К., Писе П.Дж. (2003) Влияние сжимающей нагрузки на подъемную способность модельных свай. J Geotech Geoenviron Eng 129 (11): 987–992

Статья Google Scholar

9.

Дикин Э. (1988) Подъем горизонтальных анкерных плит в песке. J Geotech Eng 114 (11): 1300–1317

Статья Google Scholar

10.

Dickin E, Leung C (1990) Характеристики свай с увеличенным основанием при воздействии подъемных сил. Can Geotech J 29 (5): 546–556

Артикул Google Scholar

11.

Dickin E, Leung C (1992) Влияние геометрии фундамента на подъем свай с увеличенными основаниями.Can Geotech J 29 (3): 498–505

Артикул Google Scholar

12.

Дрешер А., Детурней Е. (1993) Предельная нагрузка в механизмах поступательного разрушения для ассоциативных и неассоциативных материалов. Геотехника 43 (3): 443–456

Статья Google Scholar

13.

Harris DE, Madabhushi GSP (2015) Грузоподъемность расширенного свайного фундамента. Proc ICE Geotech Eng 168: 526–528

Статья Google Scholar

14.

Hopkins A (2012) Подъемная способность расширенных свай. Департамент инженерии, Кембриджский университет, Кембридж

Google Scholar

15.

Хьюстон В. Н., Митчелл Дж. К. (1969) Взаимосвязи собственности в чувствительных глинах. J Soil Mech Found Div 5 (4): 1037–1062

Google Scholar

16.

Hughes F (2015) Подъемное сопротивление расширенного свайного фундамента.Департамент инженерии, Кембриджский университет, Кембридж

Google Scholar

17.

Ilamparuthi K, Dickin E, Muthukrisnaiah K (2002) Экспериментальное исследование подъемного поведения круглых пластинчатых анкеров, погруженных в песок. Can Geotech J 39 (3): 648–664

Артикул Google Scholar

18.

Кумар Дж. (2003) Сопротивление подъему полосовых и круглых анкеров в двухслойном песке.Найдено почв 43 (1): 101–107

Статья Google Scholar

19.

Leung H (2016) Подъемное сопротивление расширенного свайного фундамента. Департамент инженерии, Кембриджский университет, Кембридж

Google Scholar

20.

Мерифилд Р., Слоан С. (2006) Максимальная выносливость анкеров из фрикционных грунтов. Can Geotech J 43 (8): 852–868

Артикул Google Scholar

21.

Мейерхоф Дж., Адамс Дж. (1968) Максимальная подъемная способность фундаментов. Can Geotech J 5 (4): 225–244

Артикул Google Scholar

22.

Митрани Х. (2006) Методы восстановления существующих зданий с помощью разжижения. Докторская диссертация, Кембриджский университет, Кембридж

23.

Мюррей Э., Геддес Дж. (1987) Подъем анкерных плит в песке. J Geotech Eng 113 (3): 202–215

Статья Google Scholar

24.

Поулос Х.Г., Дэвис Э.Х. (1980) Расчет и проектирование свайных фундаментов. Серия по геотехнике. Уайли, Хобокен

Google Scholar

25.

Randolph MF, Houlsby G (1984) Предельное давление на круглую сваю, загруженную сбоку в связный грунт. Геотехника 34 (4): 613–623

Статья Google Scholar

26.

Rowe R, Davis E (1982) Поведение анкерных пластин в глине.Геотехника 32 (1): 9–23

Статья Google Scholar

27.

Роу Р., Дэвис Е. (1982) Поведение анкерных плит в песке. Геотехника 32 (1): 25–41

Статья Google Scholar

28.

Шанц Т., Вермеер П. (1996) Углы трения и растяжения песка. Геотехника 46 (1): 145–152

Статья Google Scholar

29.

Thorne C, Wang C, Carter J (2004) Повышенная способность быстро нагружаемых ленточных анкеров в глине с однородной прочностью. Геотехника 54 (8): 507–517

Статья Google Scholar

30.

Томлинсон М. (2001) Практика проектирования и строительства свай, 4-е изд. Spon Press, Лондон

Google Scholar

31.

Варданега П., Хей С. (2014) Взаимосвязь недренированного индекса прочности и ликвидности.Can Geotech J 51 (9): 1073–1086

Артикул Google Scholar

32.

Варданега П. и др. (2012) Лабораторные измерения мобилизации силы в каолине: ссылка на историю стресса. Geotech Lett 2 (1): 9–15

Статья Google Scholar

33.

White DJ, Gaudin C, Boylan N, Zhou H (2010) Интерпретация тестов пенетрометром с Т-образным стержнем при неглубокой заделке и в очень мягких почвах.Can Geotech J 47 (2): 218–229

Артикул Google Scholar

34.

White D, Take W (2002) Geopiv: Программное обеспечение для измерения скорости изображения частиц (PIV) для использования в геотехнических испытаниях. Технический факультет Кембриджского университета. Технический отчет

35.

Рот С., Вуд Д. (1978) Корреляция свойств индекса с некоторыми основными инженерными свойствами почв. Can Geotech J 15 (2): 137–145

Статья Google Scholar

36.

Xu HF, Yue QZ, Qian QH (2012) Модель разрушения грунта вокруг увеличенного основания глубоких поднятых свай. Proc ICE Geotech Eng 165 (5): 275–288

Статья Google Scholar

Состояние недр — обзор

9.2.6 Строительные фундаменты

Для определения параметров грунта на предлагаемой площадке для строительства диспетчерской, сваи для MMS, линий HT, площадок для массивов и исследования недр будут выполнены через сертифицированного консультанта по почвам.

Объем исследования недр включает:

•

Выполнение полного исследования почвы, включая бурение, бурение и отбор образцов ненарушенного грунта, где это возможно, или образцов почвы с нарушенными условиями.

•

Проведение лабораторных испытаний образцов для определения различных параметров, в основном связанных с несущей способностью, уровнем грунтовых вод, осадкой и состоянием грунта.

•

Предоставление подробных отчетов с рекомендациями относительно подходящего типа фундамента для каждой скважины вместе с рекомендациями по улучшению почвы, где это необходимо.

Тест почвы также включает анализ пробы воды.

Фундамент : Часть конструкции, лежащая ниже уровня земли, называется основанием или фундаментом. Цель фундамента — эффективно поддерживать надстройку, передавая приложенные нагрузки (реакции в виде вертикальных и горизонтальных сил и моментов) на грунт ниже. Для фундамента используется цементный и железобетонный бетон.Обычный цементный бетон (PCC) определяется как любая твердая масса, полученная с использованием цементирующей среды. В состав PCC входят цемент, песок, гравий и вода. Бетон необычайно силен на сжатие, но он также слаб при растяжении. Его предел прочности на разрыв составляет примерно 1/10 от его прочности на сжатие. Армированный цементный бетон — это бетон со встроенным в него стальным стержнем.

Любой бетонный фундамент состоит из ПКК и ПКК.

Цемент : На рынке у нас есть обычный портландцемент (OPC) и смешанный цемент в виде портландцемента Pozzalana (PPC) или шлакового цемента.Кроме того, существуют различные другие типы цементов, такие как:

•

Быстротвердеющий портландцемент (RHPC).

•

Гидрофобный портландцемент (HPC).

•

Низкотемпературный портландцемент (LHPC).

•

Сульфатостойкий портландцемент (SRPC).

•

Портланд-белый цемент (PWC).

Обычный портландцемент (OPC)

•

Чаще всего используется в общем бетонном строительстве.

•

В его состав входят известь, кремнезем, глинозем и оксид железа.

•

Цемент доступен в двух различных классах: 43 и 53. Число обозначает среднюю прочность на сжатие не менее трех кубиков раствора за 28 дней.

•

Цемент 43 сорта используется для производства сборного железобетона, помимо производителей шпал и других строительных компонентов.

•

Цемент 53 используется для изготовления высокопрочного бетона, такого как мосты, эстакады, крупнопролетные и высотные конструкции.

Портланд-поццалановый цемент (PPC) / шлаковый цемент

•

Производится путем взаимного измельчения OPC с пуццоланом (летучей золой), полученным в качестве побочного продукта угольных тепловых электростанций. Обладает отличной устойчивостью к агрессивным водным атакам. Это полезно в морской среде.

Песок : Согласно стандартам, песок — это песок, большая часть которого проходит через сито 4,75 мм. Обычно считается, что нижний предел песка составляет 75 мкм.

Гравий : Согласно стандартам, гравий — это гравий, большая часть которого осталась на 4.Сито 75 мм. Обычно считается, что для гравия верхний предел составляет 40 мм.

Вода : Питьевая вода обычно считается подходящей для замешивания бетона. В воде не должно быть масел, кислот, щелочей, солей, сахаров и органических материалов, которые могут повредить бетон или сталь. Клапан pH воды должен быть не менее 6.

Для железобетона используются арматурные стержни из простой низкоуглеродистой стали или высокопрочной деформированной стали с номинальным диаметром от 6 до 50 мм.Обычные стержни из мягкой стали реже используются в железобетоне, поскольку они обладают меньшей прочностью (предел текучести 250 МПа). Однако они используются на практике там, где требуется номинальное армирование. В RCC обычно используются высокопрочные деформированные стальные стержни с пределом текучести около 415 МПа.

Марки бетона обозначаются как M10, M15, M20, M25, M30 и т. Д., Где M обозначает смесь, а число обозначает заданную прочность на сжатие куба 150 мм, отвержденного через 28 дней, выраженную в Н / мм ² .

Соотношение цемент: песок: гравий для марок бетона M10, M15, M20 и M25 составляет (1: 3: 6), (1: 2: 4), (1: 1,5: 3) и (1: 1: 2) соответственно.

Основываясь на отчете об испытаниях грунта и несущей способности грунта, фундамент для конструкции будет спроектирован с учетом всех нагрузок.

Отверстие просверливается в земле, и сваи наращиваются с помощью PCC. Это называется заливкой свай. Вертикальная опора конструкции соединяется с бетонной сваей с помощью сопрягающих элементов конструкции.Для большинства основ MMS вертикальный базовый фрейм MMS фиксируется в комплекте при укладке свай. Фундамент конструкции MMS с внутрибалочной сваей показан на рис. 9.14.

Рис. 9.14. Фундамент с внутрикорпусной укладкой вертикальной опоры ММС.

Подбор фундаментов из разных грунтов

🕑 Время считывания: 1 минута

Обычно выбор типа фундамента для данной конструкции определяется рядом факторов, например типом почвы, прошлым использованием площадки, прилегающей застройкой, масштабом процесса разработки, ограничениями.Среди этих факторов важную роль играют типы грунта, поэтому в данной статье обсуждается выбор фундамента для разных типов грунта.

Выбор фундамента для разных типов грунта Фундаменты рекомендуются на основе различных типов почвы, которые указаны ниже:

1. Скалы
2. Однородная твердая и твердая глина
3. Мягкая глина
4. Торф

1. Скалы В эту категорию входят камни, твердый мел, песок и гравий, песок и гравий с небольшим содержанием глины и плотный илистый песок.

Рекомендуемые типы фундаментов Для этого типа грунта подходят следующие типы фундаментов:

1. Ленточный фундамент
2. Подушечный фундамент
3. Плотный фундамент.

Рис.1: ленточный фундамент

Рис.2: подушечный фундамент

Рис.3: Плотный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать При выборе типа фундамента необходимо учитывать следующие факторы:

• Минимальная глубина 450 мм должна использоваться для фундамента, если зона подвержена замерзанию, чтобы защитить фундамент.
• Основание полосы или траншеи должно по возможности находиться над уровнем грунтовых вод.
• Инженер должен знать о текущих песчаных условиях.
• Песчаные склоны, возможно размытые поверхностными водами, поэтому защитите фундамент дренажем по периметру.
• Выветрившаяся порода требует оценки при осмотре
• Инженер должен знать о глотках в мелках

2. Однородная твердая и жесткая глина Ниже рассматриваются три случая:

Корпус I там, где фундамент не приближается к растительности или существующая растительность не имеет значения.

Рекомендуемый фундамент

1. Ленточный фундамент
2. Подушечный фундамент
3. плот фундамент.

Факторы, которые следует учитывать в этом случае, следующие:

• Минимальная глубина до нижней стороны фундамента должна составлять 900 мм.
• При строительстве ленточного фундамента из иссушенной глины в сухой почве, тогда фундамент должен быть загружен зданием до возобновления дождей.

Корпус II где деревья, живые изгороди и кустарники находятся рядом с местом расположения фундамента, или в будущем планируется посадить эти деревья рядом со строением.

Рекомендуемый фундамент Можно выбрать один из следующих типов фундамента:

1. бетонные сваи, поддерживающие железобетонные фундаментные балки и сборный бетонный пол
2. бетонные сваи, несущие бетонную плиту
3. Специально разработанная траншея заполняет определенный глинистый грунт в зависимости от расположения фундамента относительно деревьев
4. Плотный фундамент

Рис.4: свайный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать

• Инженер должен знать, что размер и тип свайного фундамента определяется экономическими факторами.
• При использовании плиты грунтового основания из монолитного бетона следует избегать создания под плитой плиты, если она укладывается в сухую погоду в высушенной глине.
• Если расстояние между недавно посаженным деревом и положением фундамента превышает высоту зрелого дерева как минимум в два-два раза, то можно построить ленточный фундамент.
• В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким и средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

Корпус III где деревья вырубают незадолго до начала строительства фундамента

Рекомендуемый фундамент

1. Железобетонная свая в ранее прикорневой зоне дерева
2. Ленточный фундамент
3. Плотный фундамент

Фактор, необходимый для учета

• Сваи должны быть правильно привязаны к подвесным железобетонным плитам или фундаментным балкам.
• Должна быть предусмотрена плита достаточной длины, чтобы выдерживать силу пучения глины.Кроме того, верхняя часть сваи может быть снабжена рукавами для уменьшения трения и подъема.
• Специальная конструкция сваи может потребоваться для глиняных уклонов более 1 из 10, поскольку возможно возникновение ползучести. Следовательно, при проектировании сваи необходимо учитывать поперечную ось и консольный эффект.
• В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким и средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

3.Мягкая глина В эту категорию входят мягкая глина, мягкая илистая глина, мягкая песчаная глина и мягкий илистый песок.

Рекомендуемый фундамент Для этого типа грунта допустимы следующие типы фундаментов:

1. Фундамент широкополосный
2. Плотный фундамент
3. Сваи к более твердым пластам ниже
4. Для небольших проектов используйте опоры и балочный фундамент для твердого слоя

Учитываемые факторы

• Широкий ленточный фундамент используется при достаточной несущей способности и приемлемой расчетной осадке.
• Ленточный фундамент должен быть усилен в зависимости от толщины и выступа за поверхность стены.
• Служебные входы в здания должны быть гибкими.
• Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы оно использовалось в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

4. Торф

Рекомендуемый фундамент

1. Бетонные сваи дошли до твердого слоя грунта ниже
2. Для небольших проектов подушечка и балочный фундамент выдерживают сильную ударную нагрузку.
3. Плотный фундамент для случая, когда твердые пласты недоступны на разумной глубине, но есть твердые поверхностные корки с подходящей несущей способностью толщиной 3-4 м.

Учитываемый фактор

• Типы свай включают забивные на месте с временной обсадной колонной, забивные на месте и забитый сборный железобетон.
• Учет затягивания торфа на сваях
• Если используется плотный фундамент, входы в здание должны быть гибкими.
• При работе с агрессивным торфом, вероятно, потребуются особые высокие качества и защита.
• Если слой торфа неглубокий над твердым слоем почвы, выкопайте его и замените уплотненной насыпью. Для этого используйте плот или усиленный широкораспространенный фундамент в зависимости от предполагаемой осадки.
• Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы оно использовалось в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

Исследование грунтов и типы оснований по свойствам грунтов

🕑 Время чтения: 1 минута

Исследования грунта проводятся для выяснения свойств грунта и подходящих для них типов фундамента.В этой статье обсуждаются различные типы почвенных исследований, их отчеты и подходящие типы фундаментов для различных типов почв.

Типы почвенных исследований для выбора фундамента

Исследования недр Состояние недр исследуют с помощью пробных скважин, предоставленных инженером-грунтовиком (инженер-геолог). Количество отверстий и расположение отверстий зависит от типа здания и условий участка. Обычно для однородных почвенных условий буровые скважины располагаются на расстоянии 100–150 футов друг от друга, для более детальной работы, когда грунтовые основания расположены близко друг к другу, а почвенные условия даже не отличаются друг от друга на 50 футов.Большие открытые складские помещения, где присутствует меньше колонн (большой пролет), требовали менее скучных образцов. Буровые скважины должны доходить до твердого слоя (проходить через неподходящий грунт фундамента), а затем выходить как минимум на 20 футов дальше в терпимый грунт. Расположение образцов отверстий указано на инженерном плане. Они не включены непосредственно в предлагаемые столбцы. В скважинах указывается глубина, классификация почвы (согласно единой почвенной системе) и влажность, а иногда также отображается уровень грунтовых вод.(Физические свойства: размер частиц, влажность, плотность). Отчет о подземных исследованиях почвы Рекомендация должна быть основана на испытании материалов, полученных в результате бурения скважин на месте, и включать:

1. Несущая способность почвы
2. Рекомендации по проектированию фундамента
3. Рекомендации по проектированию мощения
4. Уплотнение грунта
5. Боковая сила (активная, пассивная и коэффициент трения)
6. Проницаемость
7. Глубина замерзания

Исследования поверхностных почв Исследования поверхностного грунта необходимы для строительства в следующих случаях:

• Высокий уровень грунтовых вод.
• Наличие проблемных почв: торф, мягкая глина, рыхлый ил или мелкие водовмещающие пески.
• Скала близко к поверхности (требуется взрыв для земляных работ).
• Свалки или заливки.
• Признаки оползней или проседания.

Наземные индикаторы состояния почвы:

• Рядом со зданиями — требуется опалубка или земля и существующий фундамент.
• Обнажение скальных пород — указывает на коренную породу, хорошую по несущей и морозостойкости, плохую для земляных работ.
• Вода (озеро) — указать высокий уровень грунтовых вод, требуется гидроизоляция фундамента.
• Ровный рельеф — легкая работа на стройплощадке, хорошая устойчивость, но плохой дренаж.
• Пологие склоны — простая работа на стройплощадке и отличный дренаж.
• Convex Terrain (Ridge) — сухое твердое место для строительства.
• Concave Terrain (Долина) — влажное мягкое место для строительства.
• Крутая местность — дорогостоящие земляные работы, возможная эрозия и оползни.
• Листва — некоторые деревья указывают на влажную почву.Большие деревья указывают на твердую почву.

Классификация почв Инженеры, занимающиеся механикой грунтов, разработали простую систему классификации, которая расскажет инженеру о свойствах данного грунта. Единая система классификации почв основана на идентификации почв по их текстурным свойствам и пластичности, а также на их группировке по поведению. Почвы обычно встречаются в природе в виде смесей с различной долей частиц разного размера, каждый из этих компонентов вносит свой вклад в почвенную смесь.

Земля классифицируется на основании:

• Доля гравия, песка и мелочи.
• Форма зерна.

Характеристики пластичности и сжимаемости грунта В единой системе классификации почв (УСКП) почве дается описательное название и буквенное обозначение, обозначающее ее основные характеристики. Отнесение твердого тела к соответствующей группе осуществляется визуальным осмотром и лабораторными исследованиями. В единой классификации почв термины булыжник, гравий, песок и мелочь (ил или глина) используются для обозначения диапазонов размеров частиц почвы. Размер частиц почвы варьируется от самого большого до самого маленького:

1. Брусчатка
2. Гравий (крупный + мелкий)
3. Песок (крупный + средний + мелкий)
4. Мелкие частицы, состоящие из глины или ила

• Прочность почвы на сдвиг складывается из когезии (содержание воды, насколько она липкая) и внутреннего трения (в зависимости от размера зерен). Это определено испытанием на трехосное сжатие

Группы почв: Затем почвы группируются в три группы, состоящие из:

1. Крупнозернистые — разделены на гравийные почвы (G) и пески и песчаные почвы (S)
2. Мелкозернистая — разделена по пластичности.(Д, В)
3. Высокоорганические — не подразделяются. (Пт)

Coarse Gained — это почвы, состоящие из гравия и / или песков и содержащие самые разные частицы. Они наиболее подходят для фундаментов, когда они хорошо дренированы и закрыты. Это почвы с хорошей несущей способностью. В частности, серия G (GW, GP, GM, GC). Определяется по процентному содержанию щебня и песка. Мелкозернистый — это илы и глины (L, H).Содержат более мелкие частицы ила и глины. Они подходят для фундаментов, но требуют уплотнения. Самым подходящим из этой серии (L) является CL. Эти почвы идентифицируются на основе их когезионных свойств и проницаемости. Высоко Органические — это почвы, которые обычно очень сжимаются и не подходят для строительства. Они содержат частицы листьев, травы и веток. Для этой группы типичны торф, гумус и болотные почвы с высокоорганическим составом (Pt).Их легко идентифицировать по цвету, текстуре и запаху. В этом типе почвы также очень высокое содержание влаги. Названия почв, указанные в единой системе классификации почв, связаны с определенным размером зерна и текстурными свойствами. Так обстоит дело с крупнозернистыми почвами. Названия илов и глины основаны на пластичности почвы. Соответствующая информация о пробах, взятых из буровых скважин, которая может помочь инженеру-геологу в определении фундамента, включает:

1. Для крупнозернистой почвы — размер частиц, минералогический состав, форма зерен и характер связующего.
2. Для мелкозернистых грунтов — прочность, влажность, пластичность.

На предварительных этапах визуальный осмотр может определить поведение грунта при его использовании в качестве компонента при строительстве предлагаемого здания. Почвы можно классифицировать по классификационным категориям единой системы классификации почв. (Позже могут быть проведены лабораторные исследования). Прочность и уплотнение, составляющие характеристики уплотнения грунта, определяют его пригодность для строительства фундаментов.

Проблемы с почвой Проблема подъемного давления в почве может быть уменьшена за счет наличия хорошо дренированного и свободного дренирования гравия (GW, GP). Подъемные давления могут возникать в мелкозернистых грунтах, состоящих из илов и глин; такие почвы могут вызвать пучение фундаментов и образование фурункулов. Из-за возможного воздействия мороза

• Независимо от морозостойкости различных групп почв, прежде чем заморозки будут учитываться, необходимо одновременное выполнение двух условий — источник воды в период замерзания и достаточный период низких температур для проникновения в почву.
• В целом илы и глины (ML, CL, OL) более подвержены замерзанию (поскольку они содержат влагу). Хорошо дренированные зернистые почвы менее подвержены промерзанию и возникновению проблем с фундаментом.

За счет дренажа Характеристики

• Дренажные характеристики почв напрямую отражают их проницаемость. Присутствие влаги в материалах основания, основания и подкласса может вызвать образование порового давления воды и потерю прочности.
• Гравийные и песчаные почвы с небольшим количеством мелких частиц или без них (GW, GP, SW, SP) обладают отличными дренажными характеристиками.
• Мелкозернистые почвы и почвы с высоким содержанием органических веществ имеют плохие дренажные характеристики.

Уплотнение почвы Катки с ножками и резиновыми колесами являются обычным оборудованием, используемым для уплотнения почвы. Некоторое преимущество имеет овчинный валик в том, что он оставляет шероховатую поверхность, которая обеспечивает лучшее сцепление между слоями.Гранулированный грунт, состоящий из хорошо гранулированных материалов (GW, SW), дает лучшие результаты уплотнения, чем плохо гранулированный грунт (GP, SP) .

Мелкозернистые грунты также можно уплотнять

• Для большинства строительных проектов любого масштаба очень желательно исследовать характеристики уплотнения почвы с помощью секции полевых испытаний.
• Пригодность грунтов для фундаментов зависит в первую очередь от характеристик прочности, сцепления и уплотнения грунтов.Тип конструкции, нагрузка и ее использование будут во многом определять приспособляемость почвы как удовлетворительного материала основания.
• Почва может быть полностью подходящей для одного типа строительства, но может потребовать специальной обработки для другого здания.
• В целом гравийные и гравийные почвы (GW, GP, GM, GC) имеют хорошую несущую способность и мало уплотняются под нагрузкой.
• Песок с хорошей сортировкой (SW) обычно также имеет хорошую несущую способность.
• Плохо сортированные пески и илистые пески (SP, SM) имеют переменную производительность в зависимости от их плотности.
• Некоторые почвы, содержащие илы и глины (ML, CL, OL), подвержены разжижению и могут иметь плохую несущую способность и большие осадки при воздействии нагрузок. Из мелкозернистых грунтов группа CL, вероятно, лучше для фундаментов.
• Органические почвы (OL и OH) и высокоорганические почвы (Pt) имеют низкую несущую способность и обычно демонстрируют большую осадку под нагрузкой.

Типы оснований на основе исследования грунтов Для большинства мелкозернистых грунтов (содержащих ил и глину) может быть достаточно использования простых раскладывающихся оснований, это в значительной степени зависит от величины нагрузки.Расположение фундамента по отношению к почве (необходимо учитывать фундаментные стены и гидростатическое давление, поскольку в почве присутствует влага). Если почва плохая, а нагрузка на конструкцию относительно велика, требуются альтернативные методы. В некоторых случаях, когда присутствует тонкий связный ил и глинистый грунт, может потребоваться свайный фундамент. (СН, ОН). Иногда может быть желательно и экономически целесообразно провести чрезмерную выемку грунта для удаления таких грунтов, которые не обладают несущей способностью; может удалить уплотнение и насыпать или импортировать другой спроектированный грунт.Инженер-геолог на основании данных о скважинах порекомендует подходящие системы фундаментов или альтернативные решения, а также могут быть установлены выдерживающая способность, минимальные глубины и специальные процедуры проектирования или строительства. Безопасная несущая способность грунта равна предельной несущей способности, деленной на коэффициент запаса прочности (обычно 2-4). предельная несущая способность определяется как максимальное удельное давление, которое грунт может выдержать, не допуская больших осаждений. Bedrock имеет самую высокую безопасную несущую способность.Хорошо отсортированный гравий и песок, которые ограничены и осушены, имеют безопасную несущую способность от 3 000 до 12 000 фунтов на квадратный фут. Илы и глины имеют более низкую безопасную несущую способность от 1000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Роль фондов

1. Переместите строительную нагрузку на землю.
2. Якорное сооружение от ветровой и сейсмической нагрузки.
3. Изолировать здание от морозного пучения.
4. Изолировать здание от обширных почв.
5. Защищает от влаги.
6. Предоставить жилые помещения (подвал, кладовая).
7. Дома механические системы.

Конфигурации фундамента: плита на уровне земли, пространство для подполья и подвал.

Типы фундаментов

Раздвижные опоры Он используется для большинства зданий с небольшими нагрузками и / или с прочными мелкими грунтами. У колонн имеются одноточечные квадратные площадки, несущие стены которых имеют удлиненную форму. Они почти всегда усилены. Эти опоры переносят нагрузку непосредственно на поддерживающие грунты.Площадь основания основания получается делением приложенной силы на безопасную несущую способность грунта (f = P / A). Обычно подходит для малоэтажных домов (1-4 этажа). Требуются твердые грунтовые условия, способные поддерживать здание на площади разложенных опор. При необходимости опоры колонн могут быть соединены вместе с поперечными балками для обеспечения большей поперечной устойчивости при землетрясениях. Они наиболее широко используются, потому что они наиболее экономичны. Глубина основания должна быть ниже верхнего слоя почвы и линии промерзания на уплотненной насыпи или твердой естественной почве.Расставленные опоры должны быть выше уровня грунтовых вод. Толщина бетонных оснований должна быть не меньше ширины ствола. Поскольку вес здания увеличивается по сравнению с несущей способностью или глубиной хорошо несущего грунта, необходимо увеличить размер фундамента или использовать другие системы.

Просверленные пирсы или кессоны Для обширных грунтов с низкими и средними нагрузками или высоких нагрузок с камнями, расположенными не слишком глубоко вниз, можно использовать просверленные кессоны (опоры) и профильные балки. Кессоны могут быть прямыми или выпуклыми внизу для распределения нагрузки.Балка уклона предназначена для перекрытия опор и передачи нагрузок на столбчатый фундамент. Кессоны доставляют груз на грунт большей вместимости, который расположен не слишком далеко вниз.

Фундамент свайный Для обширных почв или почв, которые сжимаются при больших нагрузках, где глубокие почвы не могут выдержать строительную нагрузку и где почва с большей емкостью, если находится глубоко под ней. Есть два типа свай

1. Фрикционные сваи — используются там, где нет приемлемого несущего слоя, и они зависят от сопротивления кожи сваи грунту.
2. Концевой подшипник — переносится непосредственно на почву с хорошей несущей способностью.

Несущая способность свай зависит от конструкционной прочности самой сваи или прочности почвы, в зависимости от того, что меньше. Сваи могут быть деревянными, стальными, железобетонными или монолитными. Забивные сваи состоят из отверстий, просверленных в земле и затем заполненных бетоном, они используются для легких нагрузок на мягком грунте и там, где бурение не вызывает обрушения. Тип трения, определяемый по периметру вала и окружающей земле.

Мат Фундамент Железобетонный плот или маты можно использовать для небольших зданий с небольшой нагрузкой на очень слабых или обширных почвах, таких как глина. Они часто представляют собой бетон, подвергнутый прямому натяжению. Они позволяют зданию плавать по земле или в ней, как плот. Его можно использовать для зданий высотой от 10 до 20 этажей, где он обеспечивает сопротивление опрокидыванию. Его можно использовать там, где почва требует такой большой несущей поверхности, а основание может быть разнесено настолько, что становится более экономичным залить одну большую плиту (толстую), более экономичным — меньше форм.Он используется вместо забивки свай, поскольку может быть менее дорогостоящим и менее заметным (т.е. меньшим воздействием на окружающие территории). Обычно используется на обширных глинах и илах, чтобы фундамент оседал без больших перепадов.

Общее резюме исследования почвы и типы фундаментов Рейтинг грунтов для фундаментов: (от лучшего к неподходящему):

• Песок и гравий — лучший
• Глины средней и твердой — в хорошем состоянии
• Ил и мягкая глина — плохая
• Органический ил и глины — нежелательные
• Торф непригодный

Чем выше PI — индекс пластичности, когезионность, тем больше вероятность усадки и набухания, обычно характерных для глинистых грунтов.Несвязные грунты — это зернистые грунты, состоящие из гравия и песков. Связные почвы представлены илами и глинами, а также органическими. Дифференциальные осадки в бетонных фундаментах должны быть ограничены максимумом от до ½ дюйма. Обычно стоимость фундамента составляет 5% от общей стоимости строительства. Наиболее экономичен, когда безопасная несущая способность составляет не менее 3000 фунтов на квадратный фут — раздвижные опоры. Сваи самые дорогие, в 2–3 раза дороже, чем насыпные опоры.

Работа с рыхлой почвой — The Hindu

Когда Индией правили британцы, среди многих местных практик, которые они презирали, был строительный сектор.Для них идеи наших прошлых поколений казались непрофессиональными, поэтому европейские системы были внедрены на их земле. Несомненно, Индия получила множество преимуществ от этих новых систем, но, к сожалению, в этом процессе утеряна проверенная временем мудрость. Среди этих жертв следует отметить системы фундаментов.

В разных регионах Индии использовались разные методы для решения проблемы переноса строительной нагрузки на землю. Были уплотнения земли, деревянные сваи, валуны, каменные плиты, более глубокие основания внешних стен, песчаные набивки и многое другое, что показалось англичанам непрочным.

Они представили метод, при котором облицованный камень или каменные блоки укладываются слоями, причем каждый верхний слой уже по сравнению с нижним, создавая ступенчатый вид, который обычно считается более прочным. Это требует обработки блока аккуратными размерами, извести или цементного раствора, засыпки траншеи и необходимости начинать с твердых слоев земли, следовательно, может быть на много футов вглубь земли. В рыхлом грунте такие фундаменты требуют больших затрат и сил.

Более простой и традиционной практикой в ​​этом направлении было забивание небольших столбов диаметром от 4 до 6 дюймов в почву на расстоянии одного фута в обоих направлениях.Сначала выкапывается нормальная траншея для фундамента шириной 3 фута и глубиной 3 фута, при этом верхний слой почвы все еще рыхлый.

Любые имеющиеся в наличии бамбук, казуарина, лесная древесина или другие подобные стержни, которые имеют тенденцию становиться узкими, прямыми и длинными, выбираются желаемой длины с тупым или слегка суженным нижним концом. Вся шеста обработана против термитов для долговечности, а верхняя часть обернута тканью или связана веревками, чтобы избежать раскола из-за ударов молотком.

Каждую из них медленно и медленно вбивают в рыхлую почву, пока она не перестанет опускаться.Технически этот метод представляет собой не что иное, как свайный фундамент, где современные бетонные сваи имели своего предшественника в виде деревянных свай. Это гарантирует, что нижний слой почвы станет более плотным и плотно утрамбованным, что позволит ему выдерживать большую нагрузку. На этом слое свай был заложен каменный фундамент на всю ширину траншеи, путем набивки каменных валунов, добытого латерита, местного кирпича или любого другого местного материала.

Негативы

Обратной стороной этой системы является сложность измерения повышенной несущей способности, которую при необходимости можно определить путем проведения испытаний на несущую способность на месте.Если почва чрезмерно сухая, периодически заболачивается или заражена термитами, необходимо принять дополнительные меры предосторожности.

Забивание шестов, в основном вручную, должно выполняться честно, пока они не достигнут слоя твердой почвы.

Типы почвы различаются в зависимости от процентного содержания глины, песка, черного хлопка, гравия, латерита и других, следовательно, имеют различные характеристики расширения, водоудержания и усадки, которые необходимо учитывать.

По мере развития современной строительной науки, время от времени оглядываясь назад, можно обнаружить забытые системы знаний, которые являются ресурсосберегающими и экологичными.

(Автор — архитектор, работающий над экологичным дизайном, с ним можно связаться по [email protected])

Пирс из уплотненного заполнителя — Улучшение грунта RAP CAP, смещение бурения, системы глубокого фундамента для Калифорнии и Западного побережья —

Гараж на станции BART в Плезант-Хилл, Калифорния. RAP — диаметр 30 дюймов и глубина от 20 до 26 футов для опоры фундамента и подъемного RAP для сейсмического опрокидывания нового 8-этажного гаража.

Мемориальная больница Санта-Роза MOB. КРЫШКА 24 дюйма на глубину 25 футов.

Кавалло-Пойнт в форте Бейкер в национальном парке Золотые ворота, штат Калифорния. РАП — диаметр 30 дюймов на глубину 15 футов для поддержки фундамента новых курортных домиков в Cavallo Point Resort.

Расширение переработки риса в Западном Сакраменто, Калифорния.РАП — диаметр 30 дюймов на глубину 14 футов для опоры фундамента нового здания внутри действующего завода.

Caltrans Highway 880 и Highway 92 развязка в Хейворде, Калифорния. РАП — диаметр 30 дюймов на глубину 18 футов для опоры стены H92 MSE Caltrans на восток и запад.

Engineering IV в Cal Poly, Сан-Луис-Обиспо, Калифорния.ПНП — диаметр 30 дюймов на глубину 16 футов для опоры фундамента и подъемного ПНП для сейсмического опрокидывания нового 3-х этажного здания.

Carmel Lofts в Саннивейл, Калифорния. РАП — диаметр 30 дюймов на глубину 18 футов для опоры фундамента многофункционального жилого дома.

Западный въезд в гараж в Калифорнийском университете в Дэвисе.РАП — диаметр 30 дюймов на глубину 15 футов для опоры фундамента нового 6-этажного гаража.

Слайд-шоу на главной странице | Авторские права © 2006-2014 JoomlaWorks Ltd.

Обзор

Пирс из уплотненного заполнителя и колонна из уплотненного грунта (CAP и CSC) — это методы замещения грунта и улучшения грунта. CAP / CSC похожи на утрамбованные опоры, опоры из заполнителя, песчаные опоры и уплотненные грунтовые / грунто-цементные колонны. CAP / CSC улучшают мягкие глины и илы, рыхлые пески, недокументированные насыпи и сжимаемый грунт.В процессе CAP / CSC создается прочный, спроектированный, «композитный грунт» для поддержки фундаментов и плит. CAP / CSC улучшают почву за счет вертикального и горизонтального уплотнения подъемников отборного материала, такого как щебень, песок, переработанный материал и грунтово-цементные смеси. Сжимаемый грунт разбуривается и заменяется выбранным материалом, который утрамбовывается в плотные уплотненные подъемники, расширяющие пробуренную полость. Набивка выбранного материала создает эффект расширения полости, что увеличивает прочность и жесткость грунта, что приводит к более высокой несущей способности и снижению сжимаемости грунта.CAP / CSC обеспечивают прочную композитную основу для поддержки обычных фундаментов, плит и матов с уменьшенной осадкой.

Приложения CAP / CSC

Опорные основания, структурные маты, плиты, насыпи, резервуары, стены MSE и промышленное оборудование. Идеальные приложения для CAP / CSC:

1. Мягкая глина, илистая глина, илистая и песчаная глина, а также участки рыхлого грунта.
2. Участки из сжатого грунта.
3. Недокументированные сайты заполнения.
4. Получите баллы LEED® на объектах с местным и переработанным бетоном.
5. Участки, на которых просверленные отверстия останутся открытыми во время строительства.
6. Участки возле жилых домов и в плотной городской застройке.

4-этапный процесс строительства

ШАГ 1

Просверлить отверстие для удаления мягкой глины, рыхлого песка или недокументированного грунта.

ШАГ 2

Загрузите выбранный материал в трамбовку и уплотните нижний баллон до диаметра 1 ниже просверленного отверстия.

Шаг 3

Загружайте выбранный материал в подъемники и гидроцилиндры и уплотняйте их, чтобы улучшить почву на краю и сформировать CAP / CSC.

Шаг 4

Завершенный CAP / CSC и улучшение грунта с опорой и / или плитой выше.

Слайд-шоу на главной странице | Авторские права © JoomlaWorks Ltd., 2006-2014.

Технические характеристики

Пирс из уплотненного заполнителя и колонна из уплотненного грунта (CAP и CSC) обеспечивают отличную опору для улучшения грунта фундаментов и плит. В процессе CAP / CSC в пробуренной скважине используется утрамбованный и уплотненный выбранный материал для формирования прочного, спроектированного «композитного грунта». Выбранные материалы включают щебень, песок, переработанный материал и специально разработанные грунтово-цементные смеси. Процесс уплотнения CAP / CSC применяется к каждому подъему выбранного материала.Сила уплотнения заставляет выбранный материал уплотняться и вдавливаться сбоку в просверленное отверстие; в результате получается крупногабаритная CAP / CSC с чистовым диаметром больше диаметра сверла. CAP / CSC вызывает эффекты расширения полости на прилегающем грунте, которые 1) увеличивают поперечное ограничивающее давление, 2) увеличивают прочность на сдвиг, 3) увеличивают коэффициент чрезмерного уплотнения, 4) уменьшают коэффициент пустотности и 5) повышают жесткость грунта. Когда композитный грунт CAP / CSC нагружен, высокие силы трения по краям сопротивляются нагрузке и передают напряжение основания наружу и опускаются в профиль почвы.CAP / CSC похож на жесткую пружину, которая заключена в мягкую пружинную среду (естественный грунт), где жесткая пружина будет притягивать большую нагрузку и сопротивляться сжатию благодаря очень плотным подъемам уплотненного выбранного материала.

Большинство CAP / CSC имеют глубину от 5 до 25 футов и занимают от 5% до 25% основания основания. CAP / CSC, установленные с использованием местных и переработанных материалов, соответствуют критериям устойчивости и баллам LEED®. CAP / CSC могут быть оснащены стальными анкерами для противодействия чистым силам натяжения. Натурные испытания под нагрузкой до 200% подтверждают расчетную несущую способность на всех проектах.

Фаррелл использует экскаваторы с навесным оборудованием для гидромолота для установки CAP / CSC. Молотковый инструмент предназначен для уплотнения подъемника отобранного материала толщиной от 18 до 24 дюймов.

CAP / CSC диаметром 18, 24 и 30 дюймов. CAP / CSC — это экономически эффективные системы контроля поселений и улучшения грунта, которые поддержат ваш проект на пути к Go Vertical with Confidence®!

Свидетельство

Пивоварня / винодельня UC Davis и экспериментальное предприятие по производству продуктов питания

Дэвис, Калифорния

«Содержание вторичного бетона в системе действительно сделало это двойным выигрышем, поскольку мы сэкономили деньги на проекте вместо использования бетонных просверленных опор и повысили устойчивость проекта.