Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Несущая способность грунтов — это одна из его основных характеристик, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см2 или т/м2.

Зачем нужна несущая способность грунтов?

По несущей способности грунта определяют, 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. 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 не обязательно 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 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен.

Далее по типу и увлажненности грунта определить его несущую способность.

Основные виды грунтов

На территории нашей страны в основном преобладают песчаные и глинистые грунты, за исключением болотистой местности с просадочными торфяными грунтами , а также горных хребтов и возвышенностей со скальными грунтами.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Как определить вид грунта?

  1. Исследуемый образец грунта укладываем в стеклянную банку на ¼ её высоты;
  2. Доливаем в банку воды до уровня ¾ высоты;
  3. Добавляем в воду 1 чайную ложку средства для мытья посуды;
    закрываем банку крышкой и встряхиваем содержимое в течение 10 минут. За это время образец грунта разделится на составляющие;

    банку ставим и через 1 минуту отмечаем на ней маркером уровень песка, который осел на дне;

  4. Уровень ила отмечаем через 2 часа;
  5. Ждем пока вода станет прозрачной и отмечаем уровень слоя глины.
  6. Процесс осадки глины достаточно длительный и может занять от 2 до 7 дней;
  7. Находим толщину слоя песка, ила и глины. Например: уровень песка через 1 минуту составил 6 см, уровень ила 7 см от дна банки, уровень глины 10 см от дна банки. Тогда: толщина слоя песка 6 см, толщина слоя ила 1 см (7-6=1), толщина слоя глины 3 см (10-7=3), а общая толщина осадка 10 см;
  8. Вычисляем относительную величину каждого вида осадка (в процентах): толщину слоя песка/ила/глины делим на общую толщину осадка, затем умножаем на 100 процентов:
    • 6/10*100% =60% — содержание песка в %;
    • 1/10*100%=10% — содержание ила (пыли) в %;
    • 3/10*100%=30% — содержание глины в %.

Расчетное сопротивление грунта на разной глубине

  1. Величины расчетного сопротивления грунтов (R0), приведенные ниже , даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.
  2. Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротив­ление грунта (Rh) определяется по формуле:
    Rh = 0,005R0(100 +h/3), где
  3. h — глубина заложения фундамента в см.

Пример 1
Глинистый грунт на глубине 0,5 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное со­противление грунта Rh = 2,33 кг/см2.
Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м.

то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = R0 + kg(h — 200), где
h — глубина заложения фундамента в см,
g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2);

к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15).

Пример 2
Глинистый грунт на глубине 3 м при R0=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопро­тивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высо­той 300 см — 0,42 кг/см2.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов
Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Несущая способность грунтов: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов – Несущая способность грунтов, как определить, таблица несущей способности. ???? Как избежать ошибок

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Это экономичный, устойчивый вариант установки фундамента, применяемый практически в любых условиях.

В статье мы расскажем о видах свай, порядке и различных методах расчета фундамента.

Виды

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

  • Забивные сваи. Самый популярный вид. Погружаются в грунт путем забивки пневматическим молотом на рассчитанную глубину;
  • Буронабивные сваи устанавливаются в самые короткие сроки. Сначала методом шнекового бурения разрабатывают скважину и уплотняют грунт вокруг нее. Потом одновременно с извлечением бура под давлением закачивают в скважину бетонную смесь. Сразу после этого в ней устанавливают армирующий каркас. Его изготавливают из металлических стержней на заводе или строительной площадке;

  • Вибропогружаемые
    опускаются в толщу пород под действием собственного веса. Специальная установка передает вибрацию через сваю на грунт, за счет этого уменьшается сила трения между конструкцией и частицами почвы и свая постепенно погружаются в породу. Метод применяется на площадках с песчаным или насыщенным влагой грунтом;
  • Винтовые конструкции имеют лопасти на концах, благодаря им конструкция погружается в землю. Хорошо работают на неустойчивых грунтах и плывунах при наличии недалеко от поверхности прочной породы. При монтаже не издают шума, не повреждают почву, могут устанавливаться на площадках с плотной застройкой. Монтаж осуществляется вручную или с применением легкой техники;
  • Вдавливаемые устанавливаются без сильных толчков и вибраций, создают минимальную нагрузку на почву и фундаменты расположенных вблизи сооружений. Подходят для строительства крупных объектов в местах с плотной застройкой и вблизи зданий с неустойчивыми или старыми фундаментами.

По виду материала:

  • Железобетон. Самый популярный материал для возведения крупных объектов. Металл, составляющий каркас обеспечивает стойкость к изгибающим нагрузкам, а бетон защищает металлоконструкцию от воздействия окружающей среды, обеспечивает стойкость к вертикальным нагрузкам и увеличивает силу трения с грунтом;
  • Дерево. Применяется в индивидуальном строительстве на сухих почвах. Дешевый и доступный материал, но требует дополнительной гидроизоляции;
  • Металл. Из этого материала выполняют винтовые сваи. После изготовления их покрывают специальным составом, защищающим их от коррозии.

Сваи отличаются по виду конструкции и форме. Это могут быть квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые сечения. Последний вид приобрел наибольшую популярность благодаря простоте изготовления и расчета нагрузки на такую конструкцию.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

По характеру работы:

  • Сваи-стойки работают за счет установки их нижней части на прочную породу. Они передают нагрузку на устойчивое основание, миную другие, менее надежные слои;
  • Висячие сваи работают за счет силы трения между ними и сжатыми грунтами вокруг.

На выбор типа конструкции влияют условия работы, особенности грунтов, конструкция и вес здания. Для правильного расчета необходимо обратиться к специалистам, способным провести все необходимые измерения и изыскания.

Проектирование свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента необходимо участь

ряд факторов, влияющих на его устойчивость:

  • Глубина залегания толщина и надежность пород;
  • Масса здания;
  • Условия строительства и эксплуатации;
  • Конструктивные особенности здания.
  • При проектировании инженеры опираются на данные геологических изысканий и на их основе определяют возможность строительства, рассчитывают количество свай, выбирают их вид, форму и материал.
  • Второй важный фактор — это нагрузка от здания.
  • Она складывается из нескольких видов нагрузки:
  • Постоянная. Включает в себя вес самого здания;
  • Долгосрочная временная — это вес станков, оборудования и других тяжелых конструкций;
  • Краткосрочная временная складывается из веса мебели и людей в здании;
  • Снеговая и ветровая нагрузки рассчитываются отдельно для каждого здания на основании климатических данных региона согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Карта снеговых районов России

Вид сваи зависит от технико-экономических показателей строительства. Подбирается самый дешевый вариант, удовлетворяющий все требования и обеспечивающий надежность конструкции.

На этапе проектирования инженеры предусматривают запас прочности, обеспечивающий длительный срок эксплуатации фундамента даже при больших нагрузках.

Расчет ростверка

Важный показатель для строительства — количество свай в ростверке. Этот показатель напрямую влияет на способность конструкции правильно передавать нагрузку на основание и обеспечивать прочность фундамента.

Ростверк — это балка, соединяющая верхние части свай и

равномерно распределяющая между ними нагрузку.Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

  1. Крепление ростверка к разным видам свай
  2. Количество свай в ростверке находят по формуле:
  3. где:
  • dp — заглубление ростверка;
  • N0I — максимальное значение суммы нагрузок от веса здания;
  • Yk — коэффициент надежности;
  • F — максимальная нагрузка на одну сваю;
  • A — площадь ростверка;
  • Ymt — усредненный вес ростверков и грунта на его обрезах.
Читайте также:  Срок службы домов из бревен: сколько простоит деревянный коттедж и почему снижается долговечность

Полученное в результате вычислений число округляется всегда в большую сторону до целого значения.

Сваи распределяют согласно правилам:

  • В шахматном порядке, в два ряда или в одну линию с равными промежутками;
  • Расстояние между соседними сваями не менее трех их диаметров;
  • Минимальное расстояние от края ростверка до ближайшей сваи равно одному ее диаметру;
  • При возникновении только вертикальных нагрузок сваи заглубляют в ростверк всего на 5–10 см, в иных случаях соединение делают более надежным и дополнительно рассчитывают.

При расчетах ростверков инженеры работают, основываясь на СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Алгоритм расчета свайного фундамента

Процесс расчета начинается с определения общего веса здания.

Он состоит из суммы массы всех конструкций:

  • Кровля;
  • Стены;
  • Перекрытия;
  • Железобетонный каркас.

При расчете толщина каждого слоя конструкции умножается на ее высоту и на плотность. В результате рассчитывается нагрузка на 1 м2 конструкции.

Кратковременные равномерно распределенные нагрузки (вес людей и мебели) берутся с расчетом

150 кг/м2. Сумма нагрузок вычисляется путем умножения значения на общую площадь здания. После этого определяется нагрузка от веса снега. Она будет зависеть от климатического района и форму крыши.

Чем больше угол наклона крыши, тем меньше будет снеговая нагрузка.

После этого определяется несущая способность каждой сваи и их количество в ростверках. Полученные значения дополнительно проверяют и только после этого приступают к дальнейшему проектированию и строительству здания.

Расчет несущей способности по грунту

Несущая способность — это значение, необходимое для выполнения правильных расчетов. Выполнить расчет можно с помощью нескольких методов.

Предварительный теоретический расчет по формуле Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li), где:

  • А — площадь опирания на грунт нижней части единицы конструкции;
  • Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты, учитывающие условия работы фундамента, основания, сил трения;
  • U — периметр разреза сваи;
  • fi — сила трения на боковых стенках;
  • R — величина несущей способности грунта в месте опирания;
  • li — длина боковых частей.

Метод статических нагрузок — это комплекс полевых работ, связанных с практическим нахождением несущей способности.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видовЭто наиболее точный метод:

  • На площадке устанавливают пробную сваю;
  • Дают конструкции набраться прочности в течение положенного срока;
  • Установленный на сваю ступенчатый домкрат передает на нее нагрузку;
  • Специальный прибор замеряет усадку сваи;
  • На основе полученных данных проводятся расчеты.

Метод динамической нагрузки -на уже установленный свайный фундамент передают ударную нагрузку и после каждого удара определяют усадку и проводят необходимые расчеты.

Метод зондирования — пробную сваю оснащают датчиками, погружают на расчетную глубину и определяют сопротивление грунтов.

После выполнения теоретического расчета необходимо дополнительно выполнить одно или несколько полевых испытаний и дополнительных расчетов на их основании. Это поможет проверить правильность расчетов и изысканий на практике.

Для упрощения расчетов инженерами был создан калькулятор несущей способности грунта с использованием макросов в Excel.

Он способен:

  • Построить график изменения несущей способности;
  • Разбить толщу пород на слои, основываясь на введенных данных;
  • Найти коэффициент работы всей поверхности сваи;
  • Учесть коэффициенты, уменьшающие несущую способность.

Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание

Данные для расчета берут в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

В таблице указаны значения расчетных сопротивлений свай:

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

  • Табличные значения сопротивлений для разных типов грунта
  • Формула для расчета сваи-стойки:
  • Fd=gcRA, где:
  • gc — коэффициент, учитывающий работу грунта;
  • R — взятое из таблицы сопротивление грунта;
  • А — площадь разреза сваи.

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Заключение

Расчет несущей способности сваи по грунту — это непростой процесс, требующий опыта и внимания со стороны инженеров. Расчет выполняется в несколько этапов, теоретически полученные значения проверяют в ходе полевых испытаний, полностью исключая возможность ошибки.

  1. Расчет свайного фундамента могут выполнять только профессионалы с инженерным образованием и разрешением на подобную деятельность.

Несущая способность грунта под фундаментом: понятие, исследование, определение, расчет

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Если вы надумали строиться самостоятельно, то несущая способность грунта это… нет, угадали – второе или даже третье, что необходимо выяснить. Первое и второе – нормативная глубина промерзания НГП и уровень грунтовых вод УГВ, поскольку от них зависит не только глубина заложения фундамента, но и выбор несущего слоя грунта под ним, см. далее. Однако способность грунта долгое время нести весовую нагрузку здания/сооружения также важнейший фактор надежности будущей постройки. Трещины в несущих конструкциях, вызванные слабым грунтом по ними, остановить невозможно. Если строящийся дом даст аварийную трещины в процессе постройки, то большая часть или все затраты на нее ухнули коту под хвост. А если дом к тому времени уже заселен – еще хуже, нужно строить новый. Наконец, надежность грунта на месте будущей постройки очень сильно влияет на выбор типа фундамента, а добрая доля сметной стоимости и трудоемкости строительства приходится за нулевой цикл и заложение основания. А от типа фундамента, в свою очередь, зависит техперерыв на его осадку, прежде чем можно будет начинать строить коробку. Цель этой статьи – подсказать, читателю-застройщику, как не прогадать с грунтом. Расчет фундамента определенного типа на конкретном грунте это отдельная обширная тема, но и по ней мы постараемся дать достаточно пригодного для практического применения материала.

А что это такое?

Да эта самая несущая способность. Общее определение – способность чего-то (элемента конструкции, естественного основания и т.п.) заданное время нести эксплуатационную нагрузку, не испытывая чрезмерных или необратимых деформаций.

Но в строительном аспекте дело сложнее, поскольку фундамент механически накрепко связан с грунтом под ним и сам сопротивляется деформациям. А конструкция здания на фундаменте также может быть достаточно прочной и жесткой.

Поэтому в строительстве принято определение несущей способности грунта под постройкой через расчетную силу его сопротивления весовой нагрузке R. Грунт под основанием постройки считается надежным, если в течение ее расчетного срока службы здание/сооружение не испытывает опасных смещений (вверх-вглубь, вбок, крена) и деформаций.

Выполнение этих условий возможно, если осадка фундамента происходит по линейному закону, а нарушение исходной структуры грунта под весом постройки распространяется в стороны от ее фундамента не более чем на 1,25 его ширины.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Аварийные трещины в зданиях, вызванные слабым грунтом под фундаментом

Обводненность и переслой

Расчетный срок эксплуатации жилых построек не может быть менее 40 лет. С другой стороны, домом по земле не лупят и на угол его не ставят.

Хрестоматийный в сопромате пример: тягач с нагруженным 40-футовым контейнером на прицепе создает удельное давление на опорную поверхность прим. в 3 раза большее, чем танк. Грациозная девушка на каблуках-шпильках – прим. в 10 раз большее.

Девушка на шпильках пройдет по утоптанной земле, и никому в голову не взбредет облагать милых дам налогом на пешее хождение, разве что законченному параноику. Впрочем, адепты трансгендерного спорта, возможно, и сюда доберутся, денежки же. Но это к слову.

С фур берут дорожный налог за усиленный износ покрытия, а танкам на трассу в мирное время нельзя и кончик пушки высовывать, потому как известно, во что они превратят дорогу.

К чему это? К тому, что в строительстве важна устойчивость грунта, т.е. стабильность его R в долгосрочной перспективе. Абсолютно устойчивы только скальные монолиты в сейсмически безопасных регионах.

А устойчивость обычных под постройками грунтов определяется, во-первых, их гранулометрическим составом (см. далее) и степенью обводненности. R насыщенного влагой грунта падает в разы. Поэтому самостоятельные геологические изыскания на месте (также см.

далее) нужно производить где-то в середине весны, или, в бесснежных местах, спустя 1-2 недели после годового пика осадков.

В то же время исследуется и стратиграфия грунта, т.е. характер его расслоения. Совершенно однородных грунтов не бывает. Ставить фундамент на первый от поверхности несущий слой не всегда возможно, т.к. он может располагаться выше НГП, а следующий в глубину слой надежного грунта может оказаться слишком тонким.

Под фундаментом всегда образуется «земляная пятка», что-то вроде невидимого валика необратимо уплотненного грунта, неразрывно связанного с пятой фундамента. Если мощности (толщины) несущего слоя не хватит на «земляную пятку», основание постройки в этом месте просядет, и пойдет(пойдут) те самые аварийные трещины.

Читайте также:  Цена пеноблока: за штуку, 1 квадратный метр и куб, сколько стоит услуга по кладке, а также расчеты количества пенобетонных блоков, составление сметы и расходы

Если же УГВ достигнет несущего слоя, то со временем фундамент будет подмыт.

Необходимая мощность несущего слоя определяется шириной фундаментной ленты. Но она, в свою очередь, рассчитывается по несущей способности грунта, весовой нагрузке от здания и параметрам прочности его конструкции. Поэтому точный расчет общей несущей способности данного слоя грунта требует основательных специальных познаний, сложен и трудоемок.

Если у вас нет возможности «заказать геологию» для стройки, то по результатам самостоятельных изысканий нужно выбирать несущий слой, для которого соблюдаются условия (см. рис.) D>(3-5)B для временных/сезонных построек и D>(5-7)B для капитальных; T > 1,25B. УГВ при этом не должен подходить к нижнему горизонту (краю) несущего слоя ближе 0,6 м.

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видов

Устойчивость фундамента здания в зависимости от стратиграфии грунта

Примечание: о выборе несущего слоя грунта и по нему типа основания здания см. также видео:

Видео: выбор фундамента и несущего слоя основания по геологии

Изыскания, опыты и предварительные расчеты

Несущая способность грунта: способы расчета под закладку фундамента, СНиП

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

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видовОт 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

Несущая способность грунта: какие характеристики определяют, особенности расчета, способы повышения, таблица значений основных видовПлотность 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

Расчетное сопротивление грунта – Несущая способность

Расчетное сопротивление грунта (R) – это один из наиболее важных параметров при строительстве фундамента, так как позволяет определить предельно возможные значения массы вышележащей конструкции, которую способна выдержать подстилающая поверхность.

В случае превышения допустимых значений показателя несущей способности грунта, под подошвой фундамента формируются области предельного равновесия. Другими словами, грунт расположенный снизу не выдерживает нагрузки и стремится в сторону наименьшего сопротивления, то есть на поверхность. Последствия выражаются в виде бугров и валов, расположенных рядом с границами фундамента.

Самой главной опасностью в данном случае, является нарушение однородности подстилающего грунта. Нагрузка от конструкции начинается распределяться неравномерно, фундамент теряет свою устойчивость, активизируются процессы деформации и в скором времени начинают появляться трещины.

Расчет несущей способности грунта

Определение несущей способности грунта – это достаточно трудоемкий процесс, который можно выполнить подручными средствами (вручную/онлайн) или же воспользоваться услугами геолого-геодезических агенств. Если вы хотите сэкономить и выполнить расчет самостоятельно – KALK.PRO поможет вам в этом нелегком деле!

Мы предлагаем вам воспользоваться нашим удобным онлайн-калькулятором расчета сопротивления грунта на сжатие/сдвиг. По окончанию вычисления вы получите значение расчетного сопротивления в четырех разных единицах измерения (кПа, kH/m2, тс/м2, кгс/см2). Для того чтобы получить результат расчета, вам необходимо заполнить несколько полей:

  • Тип расчета. На основании лабораторных испытаний или при неизвестных характеристиках грунта.
  • Характеристики грунта. Тип, коэффициент пористости и показатель текучести, а также осредненное расчетное значение удельного веса грунтов.
  • Параметры фундамента. Ширина основания и глубина заложения.

Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания

Для начала нам необходимо выбрать тип расчета. Первый вариант подразумевает, что вы получите отдадите образец грунта в специализированную лабораторию на исследование.

Данный способ занимает большое количество времени и средств.

Поэтому если у вас не сложный участок и вы уверены, что сможете сделать все своими силами, мы предлагаем воспользоваться вторым вариантом и выполнить расчет на основании табличных данных.

Классификация грунтов

Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:

Первые, представлены горными породами, метаморфического или гранитного происхождения. Встречаются в горных областях и в местах выхода основания тектонической платформы на поверхность (щиты). В нашей стране это территория Карелии и Мурманской области. Горные системы Урала, Кавказа, Алтая, Камчатки, плоскогорья Сибири и Дальнего Востока.Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.
Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:

  • Пески (мелкие, средние, крупные…);
  • Супеси (легкие, тяжелые);
  • Суглинки (легкие, средние, тяжелые);
  • Глины (легкие, тяжелые…).

Как определить тип грунта самостоятельно?

Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.

Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.

Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.

  • Намочите почву до состояния, когда из нее можно будет сформировать шар.
  • Попробуйте раскатать шар в продолговатое тело (шнур).
    • Если у вас не получилось этого сделать, то перед вами песчаная почва.
    • Если немного схватывается, но все равно разрушается – это супесь.
    • Если шнур удается свернуть в кольцо, но наблюдаются разрывы/трещины – это суглинок.
    • Если кольцо замкнулось, а тело осталось невредимым – это глина.

Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:

Несущая способность грунта – Таблица СНиП

Для определения несущей способности глинистых грунтов, нам необходимо получить еще два коэффициента – показатель текучести грунта (IL) и коэффициент пористости (е).

Читайте также:  Кадастровая выписка о земельном участке: что это такое, разделы и формы, расширенный документ из государственного реестра, срок действия

Первый показатель можно достаточно легко определить на глаз, если почва откровенно сырая и вязкая – выбирайте IL = 1, если сухая и грубая – IL = 0. Второй коэффициент можно получить только в таблицах из СНиП.

Так как все данные находятся в открытом доступе, для вашего удобства мы скопировали таблицы расчетного сопротивления грунта из СП 22.13330.2011.

Несущая способность глинистых грунтов

Глинистые грунты Коэффициент пористости е Значения R0, кПа, при показателе текучести грунта
IL = 0 IL = 1
Супеси легкие 0,5 300 200
тяжелые 0,7 250 150
Суглинки легкие 0,5 350 250
средние 0,7 250 180

Несущая способность грунта: способы расчета под закладку фундамента, СНиП

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см 2 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/см 2 в разном состоянии представлены в таблице.

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 не обязательно 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 2 м 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 5 мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2 мм.

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.

Определить влажность грунта можно так же 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/см 2 .

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

Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.

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 – 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.

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.)

Плотномеры — это специальные строительные приборы, с помощью которых прямо на строительной площадке можно измерить плотность грунта и оценить его несущую способность.

Где можно класть пол на грунт

Класть пол допускается не на каждый грунт:

  • Основание должно быть хорошо уплотнено и выровнено. В противном случае со временем грунт осядет, стяжка пола повиснет в воздухе и со временем начнет разрушаться;
  • Основанием служат грунты, не подверженные пучению;
  • Не стоит укладывать пол на подвижные грунты.

Существует 2 вида пола по грунту:

  • Связанная плита стяжки. Жестко крепится к ленточному фундаменту, опирается на него. Пол не даст усадки, отделка не пострадает при незначительных изменениях грунтов;
  • Несвязанная. Стяжка не будет покрываться трещинами во время усадки, но при последующей эксплуатации отделка может повредиться из-за взаимного движения стен и пола.

При расчете учитывается временное и постоянное давление на всю поверхность пола. В первом случае нагрузка составит 150 кг/м2 (вес людей и мебели), во втором нагрузка зависит от используемых материалов.

Несущая способность грунта таблица снип

  • Таблица 3. Расчетные сопротивления R0
  • пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов.
  • Таблица 4. Расчетные сопротивления R0
  • просадочных грунтов.
  • Примечание. В числителе приведены значения R0
  • , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажностиSr ≤0,5; в знаменателе — значения
  • R
  • Sr

о, относящиеся к таким же грунтам с ≥3;0,8, а также к замоченным грунтам.

  1. Таблица 5.

    Расчетные сопротивления R0

  2. насыпных грунтов.
  3. Замечу, что значения R0 в таблицах 1-5 относятся к фундаментам, имеющим ширину b0 = 1 м и глубину заложения d0 = 2 м.

Как видно из таблиц, чтобы определить несущую способность грунта, сперва важно точно определить тип грунта. Причём не рекомендуется для этого применять народные методики вроде растирания комочков грунта и т.п. Такой анализ может получиться ошибочным.

Точно определить тип грунта и его несущую способность могут специалисты-геологи. Если специалистов нет, то обычно несущую способность для подстраховки часто принимают по «плохому» значению (1—2 кг/см 2 ). Пытаться определить грунт «на глаз» рисково.

Чем тяжелей дом, тем сильней он давит на грунт, поэтому давление на грунт не должно превышать несущую способность грунта (т.е. сопротивление грунта). Если расчетное давление превышает несущую способность, то нужно либо уменьшить массу дома, либо увеличить площадь контакта с грунтом, либо сменить грунт.

Что произойдёт, если воздействие массы дома превышает несущую способность грунта? Грунт может «поехать», выдавиться из-под фундамента, неравномерно осесть, частично сместиться в сторону и т.п. А это означает трещины в фундаменте и далее по стенам.

Пример. Допустим, двухэтажный кирпичный дом весит 500 тонн, т.е. 500000 килограмм. Если несущая способность грунта под домом 2 кг/см 2 , то площадь контакта фундамента с домом должна быть не менее:

  • 500000 кг / 2 кг/см 2 = 250000 см 2 = 25 м 2
  • Значит, если фундамент ленточный, то при его ширине, допустим, 0,5 м, лента должна быть длиной в сумме не менее:
  • 25 м 2 / 0,5 м = 50 м.
  • Либо наоборот, зная длину ленты, можно вычислить минимальную ширину ленты.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *