Несущая способность грунтов: Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунтов / каркасный дом своими руками

Несущая способность грунта – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома. Несущая способность показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см² или т/м2. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Несущие способности разных грунтов в кг/см² в разном состоянии представлены в таблице 1.

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

В таблице 2, указано какую нагрузку может выдержать каждый грунт при опоре на него круглых свай разного диаметра, это особенно важно учитывать при расчёте количества свай под строительство.

Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют своих свойств при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод.

Чтобы узнать несущую способность грунта необязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен.

Отличить песок от глины не составляет труда: в песке ясно видны отдельные песчинки, при растирании песчаного грунта меду ладонями они отчетливо чувствуются. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2мм. Супесь содержит не более 10% глинистых частиц, в сухом состоянии она крошится, если скатать из нее шарик, то он рассыпается при легком давлении на него. Суглинок содержит от 10% до 30% глинистых частиц, обладает большей пластичностью, чем супесь. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям. Глина – наиболее пластичный грунт, если раздавить шар, сделанный из глины, то он превратится в лепешку, на краях которой не будет трещин.

Влажность грунта можно так же определить на глаз. Если в вырытой яме или пробуренной скважине сухо, т.е. вода там откровенно не скапливается, значит грунт можно считать сухим. Если же на дне скважины через некоторое время накапливается вода, значит уровень грунтовых вод близко и грунт надо считать насыщенным влагой. Влажность и пластичность глины можно определить так: если лопата входит в глину легко и глина хорошо прилипает к лопате, то она пластичная и влажная. В противном случае ее можно считать сухой.
Плотность грунта – величина непостоянная. Находящийся глубоко под землей грунт будет плотным, поскольку на него давят слои грунта, находящиеся выше. При бурении скважины, извлеченный на поверхность земли грунт становится рыхлым и имеет насыпную плотность, которая гораздо меньше. При расчете несущей способности, грунт, находящийся на глубине 0,8-1 м и более можно считать плотным.

Исследование грунта происходит далеко не всегда, и даже при профессиональном проектировании дома, таких данных может не быть. Поэтому зачастую для упрощенных и приблизительных расчетов, несущую способность грунта принимают равной 2 кг/см².

Читайте так же:

• Глубина промерзания грунта
  Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

• Уровень грунтовых вод
  Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

• Пучинистый грунт
  Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

• Силы морозного пучения грунтов
  Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

• Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт
  На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Для того, чтобы определить суммарную нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.)

как рассчитать, чтобы не прогадать

Мало построить дом – нужно построить его так, чтобы с годами в стенах не появились трещины, а само жилище не стало «проседать» и разрушаться. На практике такое случается нередко, а все – из-за ошибок, допущенных при закладке фундамента. В том числе, при оценке такого важного показателя как несущая способность грунта, находящегося под будущим домом. Чтобы верно его рассчитать, необходимо учесть несколько основополагающих факторов, а именно: тип, плотность и увлажненность грунта.

Говорим на языке специалистов

Разрушение дома из-за иного грунта

Твердые составляющие и капилляры, заполненные воздухом и влагой, – вот, то такое грунт. Он не имеет постоянной величины и под воздействием веса фундамента, здания, его «начинки», а также снежного покрова меняет объем, что ведет к смещению конструкций.

Когда столбик термометра за окном опускается ниже нулевой отметки, грунт может пучиниться и подниматься. Это связано с тем, что влага при минусовых температурах превращается в лед, что приводит к разрушению фундамента.

Выяснив несущую способность, можно определить, какую нагрузку способен выдержать грунт без негативных последствий для находящихся на нем построек. Основная единицы измерения – т/м2 или кг/см2. При расчетах действует принцип обратной пропорции: чем хуже он выдерживает нагрузку, тем масштабней должна быть площадь будущего фундамента. Главное же правило гласит, что среднее значения давления под подошвой не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания.

Разновидности грунтов

Существует две основных группы, которые, в свою очередь, также делятся на несколько разновидностей.

Песчаные (осадка происходит быстро):

• гравелистые и крупные – имеют высокую несущую способность, не теряют своих свойств даже при достаточно сильном увлажнении;
• средней крупности – при обилии влаги несущая способность значительно снижается;
• мелкие и пылеватые – характеризуются низкой несущей способностью.

Работа на глинистой почве

Глинистые (осадка происходит медленно):

• глины – с одной стороны, они «вязкие» по консистенции, поэтому рекомендованные для строительства; с другой – могут содержать высокое количество влаги, а значит, подвержены морозному пучению;
• суглинки – подвержены пучению в средней степени;
• супеси – менее всего подвержены пучению.

Скальные (можно не бояться осадки). На самом деле это не совсем грунт, а сплошная горная порода. Он обладает огромным количеством преимуществ, в том числе: не пропускает воду, не сжимается, не пучинится при морозе и не накапливает влагу.

Крупнообломочные, или конгломераты (риск осадки фундамента сводится к нулю). Он состоит из различных «ингредиентов»: камней, щебенки, гравия и т.д. Если он имеет включения песка, то будет подвержен вспучиванию; если содержит в своем составе глину – грунт будет непучинистым.

И, наконец, торфяные. Они рыхлые, сжимаются неравномерно, а потому абсолютно не подходят для строительства. Такой грунт необходимо либо снять, либо максимально обжать и уплотнить.

Как определить тип грунта?

Большинство строителей-«любителей» определяют тип грунта на глаз и на ощупь. Для этого на участке пробуривается скважина глубиной до двух метров в среднем. Дальнейшая логика понятна:

Разновидности грунтов

1. «песчанка» в основном состоит из частиц различных фракций. Если намочить крупнозернистый песок, то даже в таком состоянии из него будет сложно что-либо слепить.
2. супесь: в сухом состоянии ее удастся скатать в комочек, однако он быстро рассыпается.
3. суглинок более пластичный, но если сдавить комок, то можно получить потрескавшуюся лепешку;
4. шарик, полученный из глины, при раздавливании также превращается в лепешку, но без трещин по краям.

Скальные и крупнообломочные типы грунтов определить еще легче благодаря их специфической структуре.

Однако надежней всего воспользоваться услугами профессионалов – геологов, которые с максимальной точностью определят, к какой категории можно отнести грунт, находящийся на том или ином участке.

В центре внимания – сейсмичность

Прочность грунта снижается там, где существует вероятность подземных вибраций. В подобных случаях он приобретает пагубные свойства псевдожидкого состояния, и также неспособен выдержать большие нагрузки. Поэтому, если стройка ведется там, где нередко случаются землетрясения, при расчетах необходимо учитывать еще один показатель – сейсмичность. Он определяется следующим образом: расчетное сопротивление делится на 1,5.

Все дело в водах

Еще один важнейший показатель, характеризующий способность грунта выдерживать большие нагрузки, – уровень залегания подземных вод, или УГВ. Данный показатель свидетельствует, на какой глубине ниже уровня земли находится первый водоносный слой. Чем он выше – тем хуже показатели несущей способности грунта. Кроме того, высокий УГВ – это стопроцентная гарантия того, что без регулярного дренажа и качественной гидроизоляции цокольные этажи и подвалы дома периодически будут затапливаться.

Определить УГВ можно с помощью инженерных изысканий, либо самостоятельно. Первый признак – пышная растительность на участке строительства. Но более надежный способ – пробурить скважину глубиной 2-2,5 метра и в течение суток наблюдать за ее состоянием. Уровень воды, скопившейся за это время, и станет показателем УГВ, который следует брать в расчет при проектировке фундамента.

Закрепляющий эффект

«Слабый» грунт – не приговор, а руководство к решительным действиям. Его можно закрепить с помощью ряда мероприятий. Но для начала необходимо подготовить основания под будущий фундамент. Существует несколько способов добиться желаемого эффекта:

1. Осушение – для этого необходимо организовать на участке осушительные и дренажные канавы.
2. Грунтовая подушка – слабая «основа» под дом меняется на слой из строительных отходов, крупных камней, гравия и т.д.
3. Уплотнение – осуществляется с помощью виброплит или катков (кулачковых, пневмоколесных, решетчатых и с гладкими вальцами).
4. Закрепление – практикуется лишь крупными строительными организациями, оснащенных соответствующим оборудованием и использующих определенные вяжущие материалы. В арсенал методов по закреплению входят: силикатизация, смолизация и битуминизация.

Основные ошибки, которые нельзя допускать

• Нередко люди отказываются от проведения испытаний, позволяющих определить состояние грунта. При этом они изначально проектируют фундамент, рассчитанный на наихудшую несущую способность. А зря, это может существенно удорожить строительство, – особенно, если речь идет о двух- или трехэтажных домах из бетона и кирпича.

  Результат допущенной ошибки

• В некоторых случаях оценка производится на недостаточной глубине – до полутора метра. Но следует помнить, что максимально точную информацию можно получить лишь с глубины от двух метров.
• Очень часто низкую несущую способность стараются нивелировать с помощью фундамента с очень большой площадью. Но этого недостаточно: следует также отказаться от строительства дома с большим количеством этажей, массивной основой и тяжелыми материалами.

ФУНДАМЕНТально о грунте

При строительстве важна каждая деталь, и данные о несущей способности грунта – основополагающие величины, которые следует рассматривать при закладке фундамента. Состояние грунта характеризуется его:

• плотностью и пористостью
• сезонной влажностью;
• уровнем подземных вод.

Максимально плотный и утрамбованный грунт, с низким уровнем влажности способен выдержать самые высокие нагрузки. Таким образом, наилучшей несущей способностью обладают скальные породы и конгломераты; чуть хуже «ведут» себя гравелистые и крупные песчаные, а также глинистые грунты (при низком уровне залегания подземных вод). Зато от строительства на черноземах и торфах лучше отказаться.

Определить тип грунта и уровень залегания вод, влияющих на его состояние, можно своими силами. Но целесообразней обратиться к специалистам, которые проведут инженерно-геологические изыскания и дадут точную оценку.

При строительстве необходимо также учитывать уровень сейсмичности на данном участке.

Если в силу своей специфики грунт не в состоянии выдерживать большие нагрузки, его можно закрепить. Для этого существует несколько способов, актуальных как в случае частного строительства малоэтажного жилья, так и при возведении многоэтажек.

способы расчета под закладку фундамента, СНиП

Содержание статьи:

Степень восприимчивости почвы к нагрузкам называют несущей способностью грунта. Показатель характеризует максимальное усредненное давление между подошвой фундамента и земли, при котором не происходят сдвиги, оползни и провалы в окружающем слое. На величину значения влияет вид почвы, ее физические и механические характеристики.

Что такое несущая способность грунта и на что она влияет

От несущей способности грунта зависит выбор типа фундамента

Понятие рассматривают как давление, воспринимаемое единицей площади основания, при котором оно не деформируется и не приводит к разрушению строения. Геологи исследуют грунт, чтобы определить его свойства и рассчитать несущие характеристики.

Восприимчивость почвы к давлению зависит от условий:

• тип грунта;
• массивность слоя;
• отметка залегания;
• показатели нижележащего пласта;
• уровень почвенных вод;
• глубина промерзания земли;
• плотность породы.

Показатели несущей способности влажного и сухого грунта отличаются, т.к. при насыщении влагой повышается текучесть и снижается сопротивление нагрузкам. Если слой контактирует с жидкостью, он относится к категории насыщенных. Исключение составляют песчаные крупно и среднезернистые почвы, которых не касается деформация так как они пропускают влагу, а не скапливают ее.

Изыскания проводят для определения, подходит слой для установки фундамента или нужно усилить его для повышения несущей способности. Не проектируют опорные элементы на глубине, где граничат разные пласты. Подошву фундамента закладывают ниже отметки стояния почвенной влаги, т. к. насыщенные породы вспучиваются при замерзании.

Чувствительность грунта к нагрузкам снижают путем искусственного уплотнения или введения химических модификаторов. В первом случае вбивают сваи, чтобы уменьшить объем пустот в почве. Химические реагенты способствуют адгезии (сцеплению) отдельных частиц почвы.

Определение плотности почвы и уровня грунтовых вод

Плотность определяют в зависимости от пористости основания. В почве есть твердые части, между ними находятся полости, наполненные водой или воздухом в зависимости от условий. Если превысить максимально допустимую нагрузку, сдвиги приведут к разрушению дома. Плотные грунты с малым числом или одиночными кавернами относят к наиболее прочным основаниям.

Плотность находят отношением веса почвенного образца при стандартной влажности к объему, который он занимает. Расчет делают по формуле p = B / V, где:

• B — вес грунта в естественном состоянии, г;
• V — объем, см3.

Породы, которые залегают неглубоко от поверхности, считаются неплотными, с понижением отметки грунты становятся толще, надежнее и прочнее, т. к. на их давят вышележащие пласты. В России наблюдают пески и глины, есть торфяники, болотистые местности и регионы со скальными породами.

Грунтовые жидкости находят в слабых и рыхлых породах или трещинах плотных пластов. Почвенная влага обычно поднимается постепенно и не имеет напора.

Уровень стояния зависит от факторов:

• осадки, испарения;
• температура воздуха, атмосферное давление;
• изменение состояния водоемов;
• хозяйственные процессы деятельности людей.

Влага внутри слоев может быть агрессивной, содержать кислоты, щелочи, сульфаты, углекислоту — такие добавки разрушают бетон и металл фундаментов. Определяют уровень жидкости путем бурения в полевых условиях шурфов, которые отрывают на несколько метров, чтобы они были ниже предполагаемой отметки опоры. Скважину накрывают и оставляют на 5 – 7 суток. Если в ней не обнаружена вода, почва не содержит влаги. В другом случае для выполнения строительных работ по правилам нужен дренаж (система отвода воды).

Как определить несущую способность грунта под фундамент самостоятельно

Несущая способность является основой при проведении подсчета в процессе проектирования. Классифицируют грунты в рамках сведений документа ГОСТ 25.100-2011 «Грунты. Классификация». Нормы сопротивления давлению находятся в таблицах нагрузки на грунт материалов СП 22.133.30-2016 «Основание зданий и сооружений». Здесь же приводятся стандартные модули расчёта, формулы, коэффициенты.

Несущую способность находят математическим выражением R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) · (N + 200) / 2 · 200 — для заглубления до двух метров, и формулой R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Q · (N – 200) — если конструкция погружается более двух метров, где:

• R₀ — противодействие нагрузке по вертикальной оси, содержится в таблицах и определяется видом грунта;
• K₂ — используется при расчётах в стабильных слоях;
• K — поправочный коэффициент из таблиц СП на разновидность породы;
• B — поперечный размер низа фундамента;
• N — глубина погружения опоры;
• Q — коэффициент, чтобы найти расчетный средний показатель удельного веса почвы от верха земли до подошвы фундамента.

Тип грунта можно определить своими руками. Берут грунт из скважины на глубине погружения опоры, смачивают водой и скатывают жгут, затем его соединяют в кольцо. Элемент без трещин, легко соединяется — почва связная, чаще это глины. При сгибании появляются трещины, значит, в руках смесь глины и песка, последнего содержится 10 – 30%. Жгут трудно скатать, а соединить кольцом невозможно — песчаная почва.

Далее используют таблицы СНиП несущей способности грунта, где по типу почвы можно найти требуемое значение.

Риски ошибок в исследовании несущей способности грунта

Появляется опасность сдвига почвы в результате неточного расчёта глубины заложения и габаритов фундамента. Здание весит тонны, на грунт оказывается сильное давление, поэтому к расчетам привлекают строительных инженеров и техников, чтобы в будущем исключить проблемы с деформацией.

Неправильное нахождение несущей способности почвы влечет неприятности в виде:

• ошибочного подсчета диаметра сваи, площади подошвы ленточного монолита, бетонной плиты;
• установки опоры в неплотные грунты, просадки строения;
• неправильного выбора отметки заглубления, выталкивания фундамента вспучивающимися грунтами.

В расчете применяют много коэффициентов, которые нужно точно определить в таблице, иначе фундамент будет запроектирован с ошибками, которые легко править на бумаге, но трудно устранить после возведения стен и кровли. Шатается коробка дома, прогибаются полы в результате чрезмерных усадок после неправильно установленных свай. В здании идут трещины по углам, перекашиваются оконные и дверные коробки в проемах, если сдвинется ленточный фундамент.

Фундамент и несущая способность грунта

 

Прибор для определения несущей способности грунта

При выборе типа и параметров  фундамента для строительства дома необходимо знать несущую способность грунта на строительном участке. В первую очередь исследуется тип грунта, затем определяется его несущая способность.

 

Для чего нужно определять несущую способность

Грунт состоит из твердых частиц и пор, заполненных водой или воздухом. Под действием нагрузки от дома объем грунта меняется за счет изменения объема пор – он уплотняется, а его пористость сокращается. При расчете нагрузок интерес для строителя представляют предельные нагрузки, т.е. нагрузки, увеличение которых приводит к потере устойчивости массива грунта.

Чаще всего нарушенное состояние равновесия приводит к большой осадке грунта  и его выпору из-под фундамента, смещению конструкций. Значительное смещение конструкций губительно для большинства сооружений. Поэтому так важно определить максимально возможную безопасную для грунта нагрузку, которая не нарушит его равновесие.
 

Как определять несущую способность грунта

Осадки фундаментов принято рассчитывать по линейной зависимости между напряжениями и деформациями. В соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01-83* (п. 2.41.) среднее значения давления под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания. В соответствии с п. 2.42. и Приложения 3 СНиП 2.02.01-83*  расчетные сопротивления грунтов основания (R₀) определяется по таблице:

Тип грунта	Расчетное сопротивление R0, кг/см2
Крупнообломочные
Галечниковые (щебенистые) с песчаным заполнителем	6
Галечниковые (щебенистые) с пылевато-глинистым заполнителем	4 — 4,5
Гравийные (дресвяные) с песчаным заполнителем	5
Гравийные (дресвяные) с пылевато-глинистым заполнителем	3,5-4
Песчаные
	плотные	средней плотности
Крупные	6	5
Средней крупности	5	4
Мелкие маловлажные	4	3
Мелкие влажные и насыщенные водой	3	2
Пылеватые маловлажные	3	2,5
Пылеватые влажные	2	1,5
Пылеватые насыщенные водой	1,5	1
Пылевато-глинистые (непросадочные)
	сухие	влажные
Супеси (коэффициент пористости 0,5) *	3	3
Супеси (0,7)	2,5	2
Суглинки (коэффициент пористости 0,5)	3	2,5
Суглинки (0,7)	2,5	1,8
Суглинки (1,0)	2	1
Глины (коэффициент пористости 0,5)	6	4
Глины (0,6)	5	3
Глины (0,8)	3	2
Глины (1,1)	2,5	1
Просадочные
	сухие	влажные
Супеси природного сложения (плотностью в сухом состоянии 1,35 т/м3)	3	1,5
Супеси природного сложения (плотностью в сухом состоянии 1,55 т/м3)	3,5	1,8
Супеси уплотненные (плотностью в сухом состоянии 1,6 т/м3)	2
Супеси уплотненные (плотностью в сухом состоянии 1,7 т/м3)	2,5
Суглинки природного сложения (плотностью в сухом состоянии 1,35 т/м3)	3,5	1,8
Суглинки природного сложения (плотностью в сухом состоянии 1,55 т/м3)	4	2
Суглинки уплотненные (плотностью в сухом состоянии 1,6 т/м3)	2,5
Суглинки уплотненные (плотностью в сухом состоянии 1,7 т/м3)	3

* — коэффициент пористости показывает отношение объема пор к объему твердых частиц. Чем выше значение показателя, тем более рыхлый грунт. Оценить данный показатель самостоятельно можно только с некоторой долей допущения. При этом можно исходить из следующего:  грунт при увлажнении проседает и уплотняется. Так, пучинистый грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется по максимуму. С течением времени его состояние не меняется. При этом грунт, подверженный промерзанию, насыщается влагой и промерзая увеличивается в объеме за счет превращения в лед влаги, находящейся в порах (пучение). Замерзая, вода расширяется сама, и расширяет при этом поры: грунт становится пористым. 

 

Как зависит несущая способность грунта от глубины заложения фундамента

ВАЖНО:  значения R₀, приведенные в таблице, определены для фундаментов шириной 1 м и глубиной заложения 2м.  При изменении ширины и глубины заложения фундамента, расчетное сопротивление  (R) вычисляется по формулам:

• при глубине заложения менее 2 м:

             R = R₀ * [1 + k₁*(b – 100)/100] * (d +200)/2*200

•  при глубине заложения более 2 м:

              R = R₀ * [1 + k₁ *(b — 100)/100] + k₂*g*(d — 200), где

Коэффициент k₁ равен:  0,125 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов, кроме пылеватых песков; 0,05 – из пылеватых песков, супесей, суглинков и глин;

Коэффициент k₂ равен:  0,25 — для оснований из крупнообломочных и песчаных грунтов; 0,2 – из супесей и суглинков; 0,15 – из глин;

g— удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кг/см³;

b— ширина фундамента, см. Если подошва фундамента имеет круглое сечение или сечение правильного многоугольника площадью А, то ширина фундамента определяется по формуле  b=квадратный корень из А;

d– глубина заложения фундамента, см.

Как влияет сейсмичность на несущую способность грунта

При необходимости учета вибрационных нагрузок для постройки сейсмостойкого фундамента необходимо принимать во внимание, что при одновременном действии на грунт нагрузок от дома и вибраций происходит снижение прочности грунта, он приобретает свойства псевдожиткого состояния. Поэтому для учета возможного воздействия сейсмических нагрузок значение расчетного сопротивления делится на 1,5.

Подбор типа и параметров фундамента с учетом несущей способности грунта основания позволит избежать деформаций и смещений дома.

Несущая способность грунта. Видео

21 ноября 2014

Основная характеристика грунта, которая определяет особенности возведения зданий на нем — это несущая способность. Она измеряется в т/м² или кг/см² и показывает, какую нагрузку способен выдержать грунт, не проседая при этом. Величина этого показателя зависит от трех факторов: типа грунта, его уплотненности и влажности.

Как определить несущую способность грунтов

При самостоятельном строительстве можно приблизительно определить несущую способность грунта под фундаментом будущего здания. Для этого следует пробурить скважину глубиной в 2 метра или выкопать яму лопатой.

Определение типа грунта проводят следующим методом — скатывают из грунта шарик и раздавливают его:

• шар из песка скатать сложно, если потереть такой грунт между ладонями, можно почувствовать песчинки;
• из супесчаного грунта (90% песка и 10% глины) можно сформировать шар, но при малейшей нагрузке он будет разрушаться;
• шар из суглинка (содержит до 30% глины) при раздавливании образует потрескавшуюся по краям лепешку;
• при раздавливании шара из глины образуется плоская лепешка без трещин.

---

Несущая способность грунта

---

Насыщенность влагой определяют по скоплению воды в выкопанной яме: если спустя некоторое время в ней скапливается вода — грунт влажный; в противном случае — сухой.

Плотность грунта — это величина, которая изменяется при увеличении глубины. Грунт на глубине 1 метра и более считают плотным. После того как основные показатели определены, можно вычислять несущую способность грунта. Ниже приведены значения этого показателя для различных грунтов, первое значение соответствует грунту средней плотности, второе — плотному.

крупный песок — 5—6 т/м2; средний песок — 4—5 т/м2; мелкий песок — 3—4 т/м2; мелкий влажный песок — 2—3 т/м2; супесь — 2,5—3 т/м2;

влажные супеси — 2—2,5 т/м2; суглинки — 2—3 т/м2; влажные суглинки — 1—3 т/м2; глина — 2,5—6 т/м2; влажная глина — 1—4 т/м2.

Зависимость площади фундамента от несущей способности грунта

Величина несущей способности определяет опорную площадь фундамента здания — чем она меньше, тем большей должна быть площадь фундамента.

Для проведения расчетов следует определить, какая нагрузка будет действовать на грунт при возведении здания. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты суммарного веса здания и фундамента, включающие вес строительных материалов, снежного покрова, людей, бытовой техники и мебели. Для самостоятельных расчетов можно учитывать только основную нагрузку: вес конструкций и снежного покрова.

---

Несущая способность грунта

---

Определяем площадь стен, перекрытий и кровельного материала и умножаем на вес каждого материала (таблицы с показателями веса можно найти в справочниках по строительству или в интернете). Суммируя все полученные значения, получаем общий вес дома.

Определяем величину снежного покрова, который зависит от географического положения и площади кровли.

Определяем вес фундамента и его опорную площадь. Для этого следует умножить толщину фундамента, его ширину, длину и плотность материала, из которого он изготовлен. Суммируем массы дома, снега и фундамента, делим их на опорную площадь фундамента и получаем величину, показывающую нагрузку, действующую на единицу площади почвы. В идеале, эта величина должна быть на 20% меньше несущей способности грунта. Если это не так, следует увеличить опорную площадь фундамента. Не стоит забывать, что при увеличении площади фундамента, увеличивается также и его вес. Поэтому расчет следует провести заново.

Зависимость конструкции дома от величины несущей способности грунта

Если несущая способность грунта очень низкая (например, для влажной глины), увеличение площади фундамента не позволяет добиться существенного снижения нагрузки. На таком грунте не стоит возводить здание, или следует выбрать более легкое строение, с меньшим количеством этажей или менее массивным фундаментом с большей опорной площадью. Если в доме планируется подвальное помещение, то фундамент следует углубить. На глубине от 2 метров, несущая способность грунта существенно увеличивается, поэтому следует также делать поправки на глубину подвала.

Видео

Фото: vieskanmetalli.fi, gtechearthsciences.ca

Типы грунтов Определение типа грунта на месте строительства какого-либо сооружения – один из определяющих критериев, который в обязательном порядке учитывается на стадии проектирования. Знать тип грунта необходимо, потому что этот фактор отражается на основном элементе конструкции – фундаменте. О том, как определить тип грунта и для чего это нужно делать при проектировании мы подробно расскажем в данном материале….

Мы предлагаем Вашему вниманию карту почв и почвообразующих пород Ленинградской области. Данное изображение представлено на нашем сайте с ознакомительной целью.

Мы отдаем себе отчет, что многие люди, которые планируют построить дом или баню (неважно, своими силами или прибегнув к помощи строительных фирм) не являются специалистами в этой сфере. Поэтому мы хотим поделиться с вами тем, что мы знаем о строительстве деревянных домов и бань с учетом опыта, который наша компания приобрела за годы своей работы….

Мы решили обратиться с вопросом: «Как построить дом?», непосредственно к рабочим, занимающимся возведением дома из профилированного бруса. Фундамент При строительстве деревянного дома особое внимание уделяется типу фундамента и глубине его заложения. Это зависит не только от вида и размеров Вашего дома, но и от почвы, которая скрывается под дерном (песок, глина и т.д.), и от уровня грунтовых вод. Если почва достаточно сухая и не глинистая, можно выбрать блочный фундамент, который достаточно вкопать на 20…

С помощью современного декоративного камня владелец может с минимальными усилиями провести облицовочные работы, во всяком случае, обращаться с этим изделием заметно проще, чем с натуральным камнем. Изготовление гранитных плит и лестниц, их установку лучше доверить специалистам компании «Мрамор мира», а вот с искусственным камнем можно попробовать поэкспериментировать самостоятельно. Что нужно сделать хозяину, чтобы уложить материал…

90000 PDH Courses Online. PDH for Professional Engineers. PDH Engineering. 90001 90002 90003 «I like the breadth of your HVAC courses; not just green or energy savings 90004 90005 90002 90003 courses. «90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Russell Bailey, P.E. 90004 90005 90002 90003 New York 90004 90005 90002 90003 «It reinforced my current knowledge and taught me a few new things in addition 90004 90005 90002 90003 to exposing me to new sources 90004 90005 90002 90003 of information.»90004 90005 90002 90005 90002 90003 Stephen Deduck, P.E. 90004 90005 90002 90003 New Jersey 90004 90005 90002 90003 «The material was very informative and organized. I learned a lot and they were 90004 90005 90002 90003 very quick to respond to questions. 90004 90005 90002 90003 It was top notch. Will use 90004 90005 90002 90003 again. Thanks. «90004 90005 90002 90003 Blair Hayward, P.E. 90004 90005 90002 90003 Alberta, Canada 90004 90005 90002 90003 «Easy to use website.Well organized. I will indeed be using your services again. 90004 90005 90002 90003 I will pass along your company 90004 90005 90002 90003 name to others at work. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 Roy Pfleiderer, P.E. 90004 90005 90002 90003 New York 90004 90005 90002 90003 «The reference material was excellent, and the course was very illuminating especially since I thought I was already familiar 90004 90005 90002 90003 with the details of the Kansas 90004 90005 90002 90003 City Hyatt accident.»90004 90005 90002 90003 Michael Morgan, P.E. 90004 90005 90002 90003 Texas 90004 90005 90002 90003 «I really like your business model. I like being able to view the text before purchasing. I found the class 90004 90005 90002 90003 informative and useful 90004 90005 90002 90003 in my job. «90004 90005 90002 90003 William Senkevich, P.E. 90004 90005 90002 90003 Florida 90004 90005 90002 90003 «You have a great selection of courses and the articles are very informative.You 90004 90005 90002 90003 are the best I’ve found. «90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Russell Smith, P.E. 90004 90005 90002 90003 Pennsylvania 90004 90005 90002 90003 «I believe that the approach makes it easy for a working engineer to earn PDH by allowing the time to review 90004 90005 90002 90003 the material. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 Jesus Sierra, P.E. 90004 90005 90002 90003 California 90004 90005 90002 90003 «Thanks for allowing me to view the incorrect answers.In reality, a 90004 90005 90002 90003 person learns more 90004 90005 90002 90003 from failures. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 John Scondras, P.E. 90004 90005 90002 90003 Pennsylvania 90004 90005 90002 90003 «The course was well put together and the use of case studies is an effective 90004 90005 90002 90003 way of teaching. «90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Jack Lundberg, P.E. 90004 90005 90002 90003 Wisconsin 90004 90005 90002 90003 «I am very impressed with the way you present the courses; i.e., allowing the 90004 90005 90002 90003 student to review the course 90004 90005 90002 90003 material before paying and 90004 90005 90002 90003 receiving the quiz. «90004 90005 90002 90003 Arvin Swanger, P.E. 90004 90005 90002 90003 Virginia 90004 90005 90002 90003 «Thanks for offering all these great courses. I certainly learned and 90004 90005 90002 90003 enjoyed a lot. «90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Mehdi Rahimi, P.E. 90004 90005 90002 90003 New York 90004 90005 90002 90003 «I am very pleased with the course offerings, the quality of material content, and the ease of locating and 90004 90005 90002 90003 taking your on-line 90004 90005 90002 90003 courses.»90004 90005 90002 90003 William Valerioti, P.E. 90004 90005 90002 90003 Texas 90004 90005 90002 90003 «This material largely met my expectations. The course was easy to follow. The photos mostly provided a good visual of 90004 90005 90002 90003 the topics being discussed. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 Michael Ryan, P.E. 90004 90005 90002 90003 Pennsylvania 90004 90005 90002 90003 «Exactly what I was looking for. Needed 1 credit in Ethics and found it here.»90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Gerald Notte, P.E. 90004 90005 90002 90003 New Jersey 90004 90005 90002 90003 «This was my first online experience in obtaining my required PDH credits. It was 90004 90005 90002 90003 informative, beneficial and economical. 90004 90005 90002 90003 I would highly recommend it 90004 90005 90002 90003 to all engineers. «90004 90005 90002 90003 James Shurell, P.E. 90004 90005 90002 90003 Ohio 90004 90005 90002 90003 «I appreciate the questions are» real world «and are relevant to my practice, 90004 90003 and are 90004 90005 90002 90003 not based on some obscure 90004 90003 section 90004 90005 90002 90003 of the laws that do not apply 90004 90005 90002 90003 to 90004 90003 «normal» practice.»90004 90005 90002 90003 Mark Kanonik, P.E. 90004 90005 90002 90003 New York 90004 90005 90002 90003 «Great experience! I learned a lot to take back to my medical device 90004 90005 90002 90003 organization. «90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Ivan Harlan, P.E. 90004 90005 90002 90003 Tennessee 90004 90005 90002 90003 «Course material had good content, not too mathematical, good emphasis on practical applications of technology.» 90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Eugene Boyle, P.E. 90004 90005 90002 90003 California 90004 90005 90002 90003 «This was a very pleasant experience. The topic was interesting and well presented, 90004 90005 90002 90003 and the online format was very 90004 90005 90002 90003 accessible and easy to 90004 90005 90002 90003 use. Many thanks. «90004 90005 90002 90003 Patricia Adams, P.E. 90004 90005 90002 90003 Kansas 90004 90005 90002 90003 «Excellent way to achieve compliance with PE Continuing Education within the licensee’s time constraints.»90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Joseph Frissora, P.E. 90004 90005 90002 90003 New Jersey 90004 90005 90002 90003 «I must admit, I actually learned a lot. It helps to have the printed quiz during 90004 90005 90002 90003 the review of the text material. I 90004 90005 90002 90003 also appreciated viewing 90004 90003 the 90004 90005 90002 90003 actual cases provided. «90004 90005 90002 90003 Jacquelyn Brooks, P.E. 90004 90005 90002 90003 Florida 90004 90005 90002 90003 «The document Common ADA Errors in Facilities Design is very useful.The 90004 90005 90002 90003 test did require 90004 90003 research in the 90004 90005 90002 90003 document 90004 90003 but 90004 90003 answers were 90004 90005 90002 90003 readily available. «90004 90005 90002 90003 Harold Cutler, P.E. 90004 90005 90002 90003 Massachusetts 90004 90005 90002 90003 «This was an efficient use of my time. Thank you for having a variety of selections 90004 90005 90002 90003 in traffic engineering, which I need 90004 90005 90002 90003 to fulfill the requirements of 90004 90005 90002 90003 PTOE certification.»90004 90005 90002 90003 Joseph Gilroy, P.E. 90004 90005 90002 90003 Illinois 90004 90005 90002 90003 «A very convenient and affordable way to earn CEU »s for my Delaware PG requirements.» 90004 90005 90002 90005 90002 90005 90002 90003 Richard Rhoads, P.E. 90004 90005 90002 90003 Maryland 90004 90005 90002 90003 «Learned a lot with Protective Grounding. So far all courses I took were great. 90004 90005 90002 90003 Hope to see more 40% 90004 90005 90002 90003 discounted courses.»90004 90005 90002 90005 90002 90003 Christina Nickolas, P.E. 90004 90005 90002 90003 New York 90004 90005 90002 90003 «Just completed the Radiological Standards exam and look forward to taking additional 90004 90005 90002 90003 courses. The process is easy, and 90004 90005 90002 90003 much more efficient than 90004 90005 90002 90003 having to travel. «90004 90005 90002 90003 Dennis Meier, P.E. 90004 90005 90002 90003 Idaho 90004 90005 90002 90003 «The services provided by CEDengineering are very helpful for Professional 90004 90005 90002 90003 Engineers to gain PDH units 90004 90005 90002 90003 anytime.Very convenient. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 Paul Abella, P.E. 90004 90005 90002 90003 Arizona 90004 90005 90002 90003 «So far it has been great! With being a full time mother of two I do not have much 90004 90005 90002 90003 time to be researching where to 90004 90005 90002 90003 attain my credits from. «90004 90005 90002 90005 90002 90003 Kristen Farrell, P.E. 90004 90005 90002 90003 Wisconsin 90004 90005 90002 90003 «It was very informative and educational.Easy 90004 90003 to understand 90004 90003 with illustrations 90004 90005 90002 90003 and graphs; definitely 90004 90003 makes it 90004 90005 90002 90003 easier 90004 90003 to absorb 90004 90003 all the 90004 90005 90002 90003 theories. «90004 90005 90002 90003 Victor Ocampo, P.Eng. 90004 90005 90002 90003 Alberta, Canada 90004 90005 90002 90003 «A good review of semiconductor principles. I enjoyed going through the course at 90004 90005 90002 90003 my own pace during my 90004 90003 morning 90004 90005 90002 90003 subway commute 90004 90005 90002 90003 to work.»90004 90005 90002 90003 Clifford Greenblatt, P.E. 90004 90005 90002 90003 Maryland 90004 90005 .90000 Bearing Capacity of Soil — Bearing Pressure Chart 90001 90002 In addition to providing a level platform for forms or masonry, footings spread out the weight of the house so the soil can carry the load. The load spreads out within the footing itself at about a 45-degree angle, and then spreads out in the soil at a steeper angle, more like 60-degrees from the horizontal. 90003 90002 As the load under a footing spreads out, pressure on the soil diminishes. Soil directly under the footing takes the greatest load, and therefore should be thoroughly compacted.90003 90002 90007 Find nearby slab and foundation contractors to help with your footings. 90008 90003 90002 Because the load spreads out, the pressure on the soil is greatest right beneath the footing. By the time we get down below the footing a distance equal to the footings width, the unit soil pressure has dropped by about half. Go down the same distance again, and the pressure has dropped by two-thirds. So it’s the soil right under the footing that is the most critical and also, typically, the most abused.90003 90002 When we excavate for the footings, the teeth on the bucket stir up the soil and mix air into it, decreasing its density. Also, soil from the embankment may fall into the trench. Soil that’s loose has much less bearing capacity than the original soil. 90003 90002 That’s why it is so important to compact the trench bottom. Use a vibrating plate compactor for sand or gravel soils, and a jumping jack compactor for silt or clay (learn more about compaction equipment in this guide to subgrades and subbases).If you do not compact that soil, you could get 1/2 inch of settlement in just the first 6 inches of soil. 90003 90002 If you dig too deep and replace the soil to recover the grade, you are adding back soil that has expanded by as much as 50%. Under load, it will reconsolidate and cause settling. So when you replace material in the trench, compact it thoroughly, or else use large gravel. One-inch-and-a-half or larger gravel is virtually self-compacting as you place it. Under the weight of a wood house, it will not settle to any significant degree.90003 90002 Learn how to span soft spots in the soil. 90003 90020 Soil Bearing Capacities Chart 90021 90022 90023 90024 90025 Class of Materials 90026 90025 Load-Bearing Pressure 90028 (pounds per square foot) 90026 90030 90031 90032 90024 90034 Crystalline bedrock 90035 90036 12,000 90035 90030 90024 90034 Sedimentary rock 90035 90036 6,000 90035 90030 90024 90034 Sandy gravel or gravel 90035 90036 5,000 90035 90030 90024 90034 Sand, silty sand, clayey sand, silty gravel, and clayey gravel 90035 90036 3,000 90035 90030 90024 90034 Clay, sandy clay, silty clay, and clayey silt 90035 90036 2,000 90035 90030 90063 90064 90002 90007 Source: Table 401.4.1; CABO One- and Two- Family Dwelling Code; 1995. 90008 90003 90020 Soil Properties & Bearing 90021 90002 The type and density of the native soil is also important. The International Building Code, like the CABO code before it, lists presumed bearing strengths for different types of soils. Very fine soils (clays and silts) typically have lower capacities than coarse granular soils (sands and gravels). 90003 90002 However, some clays or silts have higher bearing capacity than the values ​​in the code tables.If you have a soil test done, you could discover that you have a denser clay with a much higher bearing strength. Mechanically compacting the soil can also raise its bearing capacity. 90003 90020 Determining Bearing Capacity on Site 90021 90002 Check soil density in a footing trench using a penetrometer. The bearing capacity of your soil will help you determine if you need a shallow foundation or deep foundation. Soil strength directly under the footing, where loads are concentrated, is crucial to foundation performance.90003 90002 You can get a pretty good idea of ​​the soil bearing capacity in the trench bottom using a hand penetrometer. This pocket-sized device is a spring-loaded probe that estimates the pressure the soil can resist and is calibrated to give readings in tons per square foot. Every contractor and building inspector should have one of these. It can help you avoid a lot of trouble. 90003 .90000 Calculation of Safe Bearing capacity of soil onsite | Liquefaction | SBC Values ​​90001 90002 Safe Bearing Capacity of Soil: — 90003 90004 The First test which one should be performed before construction is the safe bearing capacity of the soil. It’s a preliminary test which it should be conducted before the construction of any structure. It is recommended that safe bearing capacity of soil should be tested at all the points of footings. 90005 90004 90007 What is a Safe Bearing Capacity of Soil? 90008 90005 90004 Safe bearing capacity of soil field test is done to check the capacity of the soil to withstand loads.Let us consider an example of a Small plastic chair, This small plastic chair is made for kids and It can bear a capacity of 10 Kgs. Suppose, if an adult sat on it, then Chair will be broken. The same case is applied to the soil, If more load is applied on soil than its resistance, then soil starts displacing or breaking which leads to settlements. In order to keep structure safe, Safe bearing capacity of a soil is calculated on the field at different points and the selection of footing is done acccordingly.90005 90004 The maximum load per unit area which the soil can bear without any displacement or settlements is designated as the 90007 «Safe bearing capacity of the soil.» 90008 90005 90002 Safe Bearing Capacity of Soil formula: — 90003 90004 90005 90020 Ultimate Bearing Capacity of Soil: — 90021 90004 The point at which soil starts displacing is called Ultimate bearing capacity of the soil. 90005 90004 90007 For Example: 90008 Take a rubber band and stretch it oppositely, Rubberband has an elastic property which it can regain back to the original position.If u start stretching it more, it may break at a certain point, that point is known as the Ultimate point of Rubberband where it loses its elasticity and it will not come back to its original position. 90005.90000 Solid Ground? Measuring Soil Bearing Capacity 90001 Please ensure you have JavaScript enabled in your browser. If you leave JavaScript disabled, you will only access a portion of the content we are providing. Here’s how. 90002 90003 90004 Areas of Science 90005 90006 Civil Engineering 90007 90005 90009 90003 90004 Difficulty 90005 90006 90005 90009 90003 90004 Time Required 90005 90004 Short (2-5 days) 90005 90009 90003 90004 Prerequisites 90005 90004 None 90005 90009 90003 90004 Material Availability 90005 90004 Readily available 90005 90009 90003 90004 Cost 90005 90004 Very Low (under $ 20) 90005 90009 90003 90004 Safety 90005 90004 No issues 90005 90009 90046 90047 Abstract 90048 Foundations for many types of structures rest on soil.This project shows how you can investigate the bearing capacity of different types of soil. 90047 Objective 90048 90051 The goal of this project is to test the bearing capacity of different types of soil. 90052 90047 Share your story with Science Buddies! 90048 Yes, I Did This Project! Please log in (or create a free account) to let us know how things went. 90051 Are you planning to do a project from Science Buddies? 90052 90051 Come back and tell us about your project using the «I Did This Project» link for the project you choose.90052 90051 You’ll find a link to «I Did This Project» on every project on the Science Buddies website so do not forget to share your story! 90052 90047 Credits 90048 90051 Jeffrey R. Hess, D. E. Harvey Builders, Inc. and Texas A & M University 90052 90051 Andrew Olson, Ph.D., Science Buddies 90052 90047 Cite This Page 90048 General citation information is provided here. Be sure to check the formatting, including capitalization, for the method you are using and update your citation, as needed.90069 MLA Style 90070 90051 Science Buddies Staff. «Solid Ground? Measuring Soil Bearing Capacity.» 90072 Science Buddies 90073, 23 June 2020 року, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/CE_p009/civil-engineering/measuring-soil-bearing-capacity. Accessed 12 July 2020. 90052 90069 APA Style 90070 90051 Science Buddies Staff. (2020 року, June 23). 90072 Solid Ground? Measuring Soil Bearing Capacity. 90073 Retrieved from https: // www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/CE_p009/civil-engineering/measuring-soil-bearing-capacity 90052 90051 Last edit date: 2020-06-23 90052 90047 Introduction 90048 90051 The bearing capacity of soil is an important consideration in construction projects. Dams, bridge abutments, and temporary support structures (falsework) during construction are all examples of structures that can be supported by underlying soil. 90052 90051 How do engineers know how much weight soil can support? Is the amount of weight different for different types of soil? How does the size of the area in contact with the soil affect bearing capacity? How does the presence of water in the soil affect bearing capacity? Do you think sand or topsoil will have a higher bearing capacity? Why? These are the kinds of questions you can begin to answer with this project.90052 90047 Terms and Concepts 90048 90051 To do this project, you should do research that enables you to understand the following terms and concepts: 90052 90093 90094 soil types, 90095 90094 silt, 90095 90094 clay, 90095 90094 sand, 90095 90094 loam. 90095 90104 90051 More advanced students should also study: 90052 90051 Questions 90052 90093 90094 Which soil type do you think will support the most weight? Which soil type do you think will support the least weight? Why? 90095 90094 Advanced: how does pressure exerted on soil change with contact area of ​​the support structure, given a constant load? 90095 90104 90047 Bibliography 90048 90093 90094 Wikipedia contributors, 2006.Soil Mechanics, Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved June 19, 2006} (Pa). For a definition of the pascal in base units, and a link to a calculator that converts between different units of pressure, see: 90007 PEditor, 2000. «Pascal,» Sizes, Inc. Retrieved June 19, 2006. 90095 90104 90047 News Feed on This Topic 90048 90124 90051 90052 90072 Note: 90073 A computerized matching algorithm suggests the above articles.It’s not as smart as you are, and it may occasionally give humorous, ridiculous, or even annoying results! Learn more about the News Feed 90047 Materials and Equipment 90048 90051 To do this experiment you will need the following materials and equipment: 90052 90093 90094 large plastic tub (container for soil), 90095 90094 1-inch diameter dowel (length approx. Equal to height of tub), 90095 90094 ruler, 90095 90094 marker, 90095 90094 small pieces of wood or hardboard for platform and jig, 90095 90094 drill with 1-inch spade bit or hole saw, 90095 90094 file, 90095 90094 1/4-inch diameter dowel for legs of jig, 90095 90094 different types of soil (play sand, mason’s sand, topsoil, subsoil), 90095 90094 shovel or garden trowel, 90095 90094 weight for platform (e.g., bucket with water). 90095 90104 90047 Experimental Procedure 90048 90159 90094 Do your background research and make sure that you are knowledgeable about the terms, concepts, and questions, above. 90095 90094 You can make a simple experimental apparatus for measuring soil bearing capacity in a plastic tub. You’ll need a piece of 1-inch diameter dowel, about as long as your tub is high.Mark off 1-cm increments along the length of the dowel, as shown in Figure 1. 90051 Figure 1. 1-inch diameter dowel, marked off in 1-cm increments (not to scale). 90052 90095 90094 Make a platform from a small piece of wood or hardboard and attach it firmly to the top of the dowel with a wood screw and glue (Figure 2). It’s a good idea to drill a pilot hole for the wood screw, so the dowel does not split. Your platform should be large enough to support the weight you’ll be using.90051 Figure 2. Dowel with platform attached (not to scale). 90052 90095 90094 Make a jig to hold the dowel vertically over the soil surface (Figure 3). The dowel should be able to slide freely, so the hole needs to be slightly larger than the diameter of the dowel. You can drill it with a 1-inch spade bit, or a 1-inch hole saw, and then file out the hole to enlarge it enough for the dowel to slide freely. Make the legs from thinner dowels, and glue them to the bottom.You’ll push these into the soil, so they need to be a bit longer than your tub is high (tall enough to hold the dowel upright). 90051 Figure 3. Jig for holding the dowel upright. The hole should be slightly larger than the dowel, allowing it to slide freely, but still supporting it. The legs should reach the bottom of the tub, and leave the platform high enough above the soil to keep the dowel from tipping over (not to scale). 90052 90095 90094 Fill the plastic tub with the sand or soil you want to test.90095 90094 Push the legs of the jig firmly down into the soil, and set the dowel so that it rests on the surface of the soil (see Figure 4). 90051 Figure 4. The dowel supported in the jig. Push the legs of the jig firmly down into the soil, and set the dowel so that it rests on the surface of the soil (not to scale). 90052 90095 90094 Load the platform with weight (e.g., container + 500 ml water), and record how far the dowel penetrates into the soil.Keep track of the results in your lab notebook. 90095 90094 Add an increment of weight and record how far the dowel penetrates into the soil. Repeat until the dowel does not penetrate further. Repeat the measurement at least three times, in different locations in the tub. Calculate the average penetration depth for each weight and soil type tested. 90095 90094 For each soil type, make a graph of the penetration depth vs. weight. 90095 90094 What happens to the soil underneath the dowel? If you add more weight to the dowel, does it descend by the same amount for each additional (equal) increment in weight? 90095 90094 The Science Buddies project Get Down and Dirty: How Does Soil Change with Depth? describes how to classify different soil types based on physical properties (soil structure, consistence, and texture).See the Experimental Procedure section, in particular, steps 7, 9, and 10. 90095 90094 More advanced students can compute the pressure applied to the soil by the weighted dowel. Pressure is the force per unit area. The SI unit for pressure is the pascal (Pa), which is newtons per square meter. Calculate the pressure on the dowel for each weight tested, and make a graph of soil penetration depth vs. pressure. 90095 90192 90051 . 90052 90047 If you like this project, you might enjoy exploring these related careers: 90048 90069 Soil Scientist 90070 Not all dirt is created equal.In fact, different types of soil can make a big difference in some very important areas of our society. A building constructed on sandy soil might collapse during an earthquake, and crops planted in soil that does not drain properly might become waterlogged and rot after a rainstorm. It is the job of a soil scientist to evaluate soil conditions and help farmers, builders, and environmentalists decide how best to take advantage of local soils. Read more 90069 Civil Engineers 90070 If you turned on a faucet, used a bathroom, or visited a public space (like a road, a building, or a bridge) today, then you’ve used or visited a project that civil engineers helped to design and build.Civil engineers work to improve travel and commerce, provide people with safe drinking water and sanitation, and protect communities from earthquakes and floods. This important and ancient work is combined with a desire to make structures that are as beautiful and environmentally sound, as they are functional and cost-effective. Read more 90069 Surveyor 90070 Did you know three of the four United States presidents on Mount Rushmore had the proud distinction of being surveyors? Surveying is an unusual mix of law and civil (construction) engineering.Surveyors protect the interests and rights of property owners. They create original legal documents describing property boundaries in land and water, and can act as expert witnesses in property or criminal cases. Read more 90047 Variations 90048 90093 90094 What happens if you pack the soil down in the container prior to your test? To do this in a repeatable way, you could set a piece of wood (cut to fit your tub) on top of the soil, and load it with a fixed weight (e.g., a bucket full of bricks, or water). Lift the bucket and set it down on the board repeatedly to «tamp» the soil down. Do the same number of tampings, with the same weight, for each soil type. Measure the height of the soil in the tub before and after packing. Test both packed and unpacked soil samples for different soil types. Does packing make a difference for every sample tested? 90095 90094 What happens if you add a fixed amount of water to the test container? 90095 90094 What happens if you saturate the soil in the test container with water? 90095 90094 What happens if you increase the effective diameter of the dowel (attach a fender washer to the bottom of the dowel).90095 90094 Try measuring the bearing capacity of soil samples collected from different depths. 90095 90094 If you are interested in learning more about different soil types, see this Science Buddies project in the Environmental Science area: Get Down and Dirty: How Does Soil Change with Depth? 90095 90104 90047 Share your story with Science Buddies! 90048 Yes, I Did This Project! Please log in (or create a free account) to let us know how things went.90007 90047 Ask an Expert 90048 The Ask an Expert Forum is intended to be a place where students can go to find answers to science questions that they have been unable to find using other resources. If you have specific questions about your science fair project or science fair, our team of volunteer scientists can help. Our Experts will not do the work for you, but they will make suggestions, offer guidance, and help you troubleshoot. 90051 Ask an Expert 90007 90052 90047 Related Links 90048 90047 News Feed on This Topic 90048 90124 90051 90052 90072 Note: 90073 A computerized matching algorithm suggests the above articles.It’s not as smart as you are, and it may occasionally give humorous, ridiculous, or even annoying results! Learn more about the News Feed 90047 Looking for more science fun? 90048 90051 Try one of our science activities for quick, anytime science explorations. The perfect thing to liven up a rainy day, school vacation, or moment of boredom. 90052 Find an Activity 90047 Explore Our Science Videos 90048 90002 90003 90004 90051 Make Fake Snow — Craft Your Science Project 90052 90005 90004 90051 4 Easy Robot Science Projects for Kids 90052 90005 90004 90051 How to Make a Bristlebot 90052 90005 90009 90046 90051 Thank you for your feedback! 90052 .