Определение типа грунта своими руками

Как провести анализ грунта на участке перед выбором и укладкой фундамента?

Фундамент – основа любого строения, принимающая на себя основные нагрузки от крыши, стен, перекрытий, всего содержимого в доме, его жителей и даже частично от погодных условий. Без осознания всей серьезности подхода к выбору верного типа фундамента для прочности и долговечности всей конструкции строительство лучше даже не начинать.

В противном случае, если вы, например, выберите точно такой же фундамент, как и у соседа или знакомого, ваше строительство может закончится весьма плачевно или будет стоить очень дорого в плане исправления ошибок. Даже если соблюдено тождество в общей площади, этажности, типе стен, крыши, если всё – «как у соседа», то это не означает, что у вас одинаковый тип грунта, уровень грунтовых вод, влажность грунта.

Ниже на рисунке показано, что происходит со зданиями или строениями из-за невнимательности, небрежности строителей / проектировщиков и некорректном выборе типа фундамента, категорически неподходящего к начальным критериям.

Большие нагрузки на фундамент и грунт

Только представьте какую колоссальную нагрузку принимает на себя фундамент, а далее перераспределяет ее на почву, на которой он установлен. Чтобы вам было проще «прикинуть», приведем таблицу для определения приблизительной нагрузки на фундамент:

Анализ грунта на участке – своими силами или заказать инженерно-геологические изыскания?

Сначала ВСЕГДА нужно провести оценку грунта, ее возможно выполнить несколькими способами:

• На заказ в компании, которая занимается геологическим исследованием грунта (не путайте геодезию и геологию). Это недешево, многие отказываются от такой статьи затрат. Инженеры таких компаний исследуют рельеф, сезонные изменения, физико-механические свойства грунтов в лабораторных условиях, проводят сдвиговые (сцепление частиц между собой) и компрессионные испытания (макс нагрузки). Также проводят исследования грунтовых вод – уровень, хим. анализ, состав, кислотность. В итоге составляют рекомендации для устройства или укрепления грунта перед строительством, рассчитывается его несущая способность. Кстати, проба грунта обязательно берется не в одном месте, а по периметру будущего дома или строения, чем больше таких точек забора грунта – тем выше стоимость. Перечень выполняемых работ зависит от этажности и масштабности вашей постройки — большая нагрузка требует более точных подробных расчетов. Вот пример одного из исследований:

• В идеальном варианте правильно сначала сделать площадную съемку геофизическим методом исследования естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ), затем по ее данным пробурить в конкретных местах с помощью геологов скважины, далее исследовать пробы в лаборатории и так далее. Что такое площадная съемка и для чего она нужна? Обычно бурят шурфы или скважины, как правило, вслепую, по пятну будущей застройки. Таким образом вполне вероятно пропустить плывун или другой сложный тип грунта. Площадная съемка дает возможность увидеть, как массив грунта, разуплотнение его, так гидрогеологию — водные динамические процессы, о которых не расскажет простой замер уровня грунтовых вод. Этот метод можно сравнить с рентгеном, только исследуется не организм человека, а участок, производится поиск аномалий напряженно — деформированного состояния.
• Самостоятельно, что достаточно сложно. Не забудьте, что недостаточно покопать лопаткой на метр, следует сделать 3-4 шурфа как минимум в разных местах, на которые будет опираться будущая постройка (пятно застройки). Шурфы желательно сделать хотя бы на 4-5 метров, а если планируется подвал или цокольное помещение – то глубже. На заметку, бур геолога может пробурить скважину на глубину до 10 метров, нанять его в частном порядке не так дорого.
• У буровиков, как бюджетная альтернатива – можно заказать в компании бурение скважины на воду и совместить с собственноручным анализом почвы (или заказать лабораторное исследование). Лучше буровым специалистам сразу сказать, что вы ходите изучить грунт, чтобы они записали детально извлекаемые породы. Можно пригласить геолога в частном порядке, для определения типа почвы из скважины, её влажность, пластичность — в полевых условиях.

Зачем такие сложности? Почему нельзя вскопать лопатой пару метров и посмотреть, что за грунт? Потому, что бывают частые сложные случаи, например, может оказаться, что верхний двух– или метровый слой – твердый суглинок, а под ним 4 метра суглинка, но текучего. А еще существуют просадочные грунты, плывуны, о которых речь пойдет ниже в разделе, посвященном описанию грунтов.

Что мы посоветуем? Конечно, самый безопасный вариант – заказать полноценный комплекс инженерно-геологических изысканий в уважаемой компании с первоклассными геологами, но иногда выбирать не приходится. Например, если город маленький, там такой организации попросту может не оказаться, либо стоимость подобных услуг слишком высока для частного застройщика, тогда только один вариант – сделать хотя бы часть работы самостоятельно. Все же лучше – чем просто сделать фундамент без каких-либо изучений грунта.

Если вы планируете возводить тяжелые стены (бетон, камень), всегда перезакладывайте несущую способность грунта в сторону уменьшения – то есть перестраховывайтесь по надежности грунта, и не экономьте на материалах – особенно на арматуре.

Таким образом, вы убережете себя от больших сложностей, заказав минимальные лабораторные исследования на физико-механические свойства грунта и потратив больше денег на увеличение запаса несущей способности грунта; зато не будете тратить большие суммы в дальнейшем на заделывание трещин в стенах, крыше, менять окна, двери, ремонтировать фундамент.

Упрощенные геологические изыскания или самостоятельный анализ грунта

Итак, если вы решили обратиться в компанию и заказать геологическое исследования вашего участка, тут все просто – звоните и договариваетесь.

Каков алгоритм действий для тех, кто хочет сэкономить несколько десятков тысяч?

Делаем 2-4 шурфа по пятну застройки границы вашего будущего дома на участке, там, где вы планируете возводить дом. Для чего их несколько, а не один: грунт неоднороден, динамичен, и может так получиться, что в том месте, где вы возьмете одну единственную пробу, окажется неплохая его структура, а опирание фундамента в конечном итоге произойдет на неоднородную основу, на сложный грунт, что вызовет повреждения всего дома. Конечно, это все равно получается выбор места для забора грунта вслепую.

Получившуюся скважину можно приспособить под септик, колодец, или под уличный туалет, или можно сразу заказать бурение скважины на воду и аккуратно взять пробу грунта из нее.

На какую глубину делать шурфы для отбора грунта? Еще раз повторимся, что 4-5 метров – это вообще минимум. Можно пригласить к вам на участок геолога в частном порядке, его ручной бур берет на 10 метров.

Отобранные пробы грунта, только обязательно с ненарушенной структурой для точной оценки. Можно позвонить в местную лабораторию и узнать подробности отбора грунта для его дальнейшей оценки – стоимость анализа 1 пробы, какой трубой, и другие подробности.

После отбора нужно отнести пробы в лабораторию, или же можете самостоятельно оценить состав грунта, его характеристики, несущую способность (вряд ли вы сможете сделать это более-менее точно, лучше не экономить и по возможности отнести в лабораторию). Что вам смогут определить лабораторных условиях?

Определят тип грунтов на вашем участке, изучат их механические свойства – то, как они будут себя вести под нагрузкой.

Как трактовать все эти показатели? Проще всего: договоритесь с каким-нибудь геологом (например, в частном порядке, это опять же недорого), он сможет все расшифровать и сделать важные для вас выводы. Вы можете и самостоятельно научиться вычислять расчетное сопротивление грунта. Лучше доверить хотя бы часть работы профессионалам.

Мы советуем заказывать инженерно-геологические изыскания или хотя бы заказать отдельно анализ проб в лаборатории + консультацию геолога – в зависимости от ваших фин.возможностей. Последний вариант обойдется вам в районе десяти тысяч, зато сэкономит вам кучу времени, к тому же точные расчеты произвести самостоятельно очень сложно, практически невозможно, доверьте хотя бы часть работы профессионалам.

Если вы уже определили тип грунта на участке, мы предлагаем вам рассчитать фундамент с помощью наших эффективных онлайн-калькуляторов!

Источник

Как своими силами определить состав грунта

Перед началом строительства, особенно если оно ведётся без строительного проекта вообще или по так называемому эскизному проекту, в котором отсутствует расчет фундамента, очень важно представлять, какие грунты залегают на данном участке. От этого будет зависеть выбор типа, формы и глубины заложения фундамента.

В том случае, если за исследованием участка нет возможности обратиться в специализированную геолого-геодезическую организацию для проведения соответствующих работ, определить состав грунта можно и самостоятельно. Однако, нужно отдавать себе отчет в том, что это не стопроцентно гарантированный способ и все измерения носят приблизительный характер.

Общие характеристики грунтов

Выделяют четыре основных класса несущих грунтов:

• скальные;
• дисперсные;
• техногенные (намывные, насыпные);
• мерзлые

Скальные, техногенные и мерзлые грунты попадаются редко, в определенных климатических районах.

Строителям, как правило, приходится иметь дело с дисперсными грунтами. Основные их виды: глинистые (глина, суглинок, супесь), песчаные (пески различной крупности), илистые и заторфованные.

Основные типы грунтов на строительном участке

Рассмотрим все основные типы грунтов, залегающие на строительном участке.

Грунты скалистого типа или скальные грунты

Грунт скалистого типа – это даже не грунт, а каменная горная порода, скальный массив. Так как скальные грунты состоят из сцементированных, спаянных между собой пород, то они обладают очень высокой плотностью и прочностью и не подвергаются воздействию подземных (грунтовых) вод.

Они не только не пропускают воду, но и не накапливают ее в себе. Следовательно, такие грунты являются непучинистыми. Разрабатывать их крайне тяжело, да и нет особой необходимости, так как они не деформируются и не размываются. Следовательно, фундаменты не заглубляют в горную породу, а закладывают их на поверхности, поверх скалы.

Грунты крупнообломочного типа

В грунтах крупнообломочного типа, помимо традиционных глинистых грунтов и песка, больше половины составляют обломки камней, гравий и щебень природного или искусственного происхождения.

Крупнообломочные грунты делятся на валунные (с размерами частиц более 200 мм), галечниковые (с размерами частиц более 10 мм) и гравийные (с размерами частиц более 2 мм). Гравийные и галечниковые грунты еще называют хрящеватыми. В хрящеватых грунтах более половины объема – мелкие камни, гравий и щебень.

Благодаря такому составу, как крупнообломочные, так и хрящеватые грунты обладают высокой несущей способностью и подвергаются малому воздействию грунтовых вод. К тому же такие грунты в зимнее время промерзает незначительно.

Они могут обладать невысокой степенью пучинистости, но только том случае, если в их состав входит глинистый грунт. Именно поэтому на таких грунтах нет необходимости зарывать фундамент глубоко в землю, достаточно 50-60см, т.е. идеально – устраивать мелкозаглубленный фундамент.

Глинистые грунты

Глинистые грунты – это все грунты, в той или иной степени содержащие глинистые частицы. Чистая глина содержит более 30% глинистых частиц, суглинки – от 10 до 30%, супеси – от 5 до 10%.

В зависимости от того, сколько песчаных или пылеватых частиц входит в состав глинистых грунтов, каждый из них делится на следующие виды:

Глина : легкая песчанистая, легкая пылеватая и тяжелая.

Суглинки : легкие песчанистые, легкие пылеватые, тяжелые песчанистые и тяжелые пылеватые.

Супеси : песчанистые и пылеватые.

Так как в этих грунтах значительное содержание не только глинистых, но и пылеватых частиц, то они очень хорошо связывают находящуюся в них грунтовую воду и одновременно насыщаются ею.

Вследствие этого, глинистые грунты обладают разной степенью пучинистости и достаточно пластичны. Несущая способность глинистых грунтов также находится в прямой зависимости от его насыщения влагой.

При строительстве малоэтажных домов на глинистом грунте следует отдавать предпочтение мелкозаглубленному фундаменту: ленточному или плитному.

Песчаные грунты

Песчаные грунты – это те грунты, в состав которых практически не входит глина (от 0 до 5%). Причем, и песчаных частиц в них может не быть практически. В песке пылеватом, например, количество песчаных частичек – от 0 до 50%, остальное – илистые (пылеватые) частицы.

В зависимости от того, в каком количестве (процентном отношении) и какой крупности (от 0,1 до 2 мм) песчаные частички преобладают, различают гравелистый, крупный, средний, мелкий и пылеватый песок. Чем крупнее песок, тем лучшими строительными характеристиками он обладает.

В гравелистых и крупных песках практически отсутствует капиллярная активность, они не удерживают влагу, пропуская ее через себя и поэтому не пучинятся и имеют довольно большую несущую способность. Пески пылеватые – наоборот, из-за пылеватых частиц в составе, хорошо насыщаются водой, удерживая ее и поэтому являются сильнопучинистыми грунтами.

Подробнее о песчаных грунтах можно прочитать в статье “Песчаные грунты в строительстве”

Торфяные грунты

Торфяные грунты залегают на осушенных или частично осушенных болотах. В таких грунтах очень высок уровень залегания подземных (грунтовых) вод, а значит они перенасыщены влагой.

Строительство на таких грунтах – очень рискованно, так как под нагрузкой торф сжимается и может затянуть фундамент под землю. Поэтому для малоэтажных домов, где нереально применение длинных свай, производят частичную замену грунта.

Самостоятельное определение состава грунта

Рассмотрим два способа определения состава грунта:

• визуальный способ определения состава грунта;

• определение состава грунта по оседающим частицам.

Для того, чтобы определить, какие грунты залегают на участке строительства, обыкновенным садовым буром или мотобуром роют шурфы глубиной 2-2,5м в количестве не меньше двух, а ещё лучше четырех, на каждый угол дома. Через каждые 60-80см бур вынимают, берут образцы грунта, раскладывают их в отдельные контейнеры и плотно закручивают, чтобы туда не попала влага. Перед этим чертят вертикальный разрез шурфа с разметкой через 60-80см и записывают по отметкам результаты бурения.

А далее с пробами грунта производят манипуляции, соответствующие способу определения его состава.

Визуальный способ определения состава грунта

Определение состава грунта визуальным способом

Для определения типа грунта его необходимо визуально обследовать следующим образом:

• растереть на ладони;
• определить состояние грунта в сухом виде;
• определить состояние грунта во влажном виде;
• скатать во влажном виде в шар или в шнур

Используя данные способы, а также таблицу, приведенную ниже, можно «на глаз» определить тип грунта, залегающего на участке.

Тип грунта	Ощущение при растирании в руке	Состояние в сухом виде	Состояние во влажном виде
Глина	Песчаные частицы не чувствуются, ощущается как однородный порошок	Куски и комья в сухом состоянии очень трудно раздавить	Очень мягкая, пластичная, вязкая, липкая. Если скатать в шар, то при надавливании он превращается в лепешку без трещин по краям. Также в сыром состоянии скатывается в шнур диаметром до 0,5мм, из которого можно слепить кольцо. При разрезании видна гладкая поверхность с полным отсутствием крупинок песка.
Суглинок	Ясно чувствуются песчаные частицы	Не такой твердый, как глина, отдельные комья легче раздавливаются. При ударе рассыпается на мелкие кусочки	Малопластичен. Если скатать в шар, то при надавливании он превращается в лепешку, с трещинами по внешнему контуру. В длинный шнур в сыром состоянии скатывается хорошо, но при попытке сложить из шнура кольцо, оно распадается и ломается на мелкие части.
Суглинок пылеватый	Песок не чувствуется	При ударе комья рассыпаются в мелочь.	Пластичный, липкий. Шар скатать можно, но получается он рыхлым. Шнур плохо формируется, рассыпается.
Супесь	Легко растирается между пальцами. На ощупь чувствуются достаточно крупные песчаные частицы	Куски легко рассыпаются	Не пластична. Шар во влажном состоянии скатать можно, но при надавливании от рассыпается. Шнур сделать не получится – он также рассыпается.
Песок	В песке крупном ощущается много частиц размером с пшеничную крупу; В песке средней крупности – размером с просяное зерно; В мелком песке – зерна слабо различимы Осыпается между пальцами, не задерживаясь.	Не пластичен и не обладает связанностью. Шнур скатать невозможно.
Песок пылеватый	На ощупь похож на муку-крупчатку. При растирании остается пыль.	Осыпается между пальцами, но пыль задерживается в складках кожи
Гравий	Более половины по объему составляют зерна размером от горошины до мелкого ореха.
Более половины по объему составляют зерна размером больше ореха.	Форма гальки – окатанная, форма щебня – остроугольная

Определение состава грунта по оседающим частицам

Определение состава грунта методом оседания частиц

Для определения состава грунта по оседающим частицам, необходимо проделать следующие действия:

• пробы грунта просушить, очистить от мусора, корней, камней и органических вкраплений;
• мелко его измельчить;
• взять любую прозрачную емкость, например, литровую банку и до половины наполнить ее грунтом;
• долить банку до верха водой;
• добавить в банку чайную ложку соли или средства для мытья посуды, ни в коем случае ни мыло, ни порошок, ни шампунь. Соль или средство для мытья посуды ускорят процесс вымывания глины;
• плотно закрутить крышку и интенсивно встряхивать банку в течении 10 минут. Это заставит грунт расслоиться на составляющие;

Компоненты будут «садиться» на дно банки в следующей последовательности: вначале песок, так как скорость его оседания самая высокая, затем ил (пылеватые частицы), а сверху – глина.

• через 30-50 секунд минуты уже можно будет посмотреть уровень песка и замерять его;
• через 10-20 минут – уровень выпавшего ила;
• уровень глины следует замерять после того, как вода станет полностью прозрачная. Это займет несколько часов, а может и дней, в зависимости от типа почвы. Все, что останется плавать на поверхности воды – органический материал;
• замерив высоту каждого слоя необходимо вычислить процентное отношение каждого из них и воспользовавшись диаграммой Ферре, определить тип грунта.

Процентное содержание глины показано красными линиями, песка – желтыми и ила (пылеватых частиц) – синими. В точке пересечения всех трех линий и находится искомый тип грунта.

Например: после осадки всех частиц, замеры показали следующие результаты: высота слоя глинистых частиц – 4 см; песчаных частиц – 3 см; илистых (пылеватых) частиц – 2см. Общая высота – 9 см.

Вычисляем процентное соотношение каждого слоя:

Глинистые частицы: 4 / 9 х 100 = 45%;

Песчаные частицы: 3 / 9 х 100 = 33%;

Илистые (пылеватые) частицы: 2 / 9 х 100 = 22%.

Источник