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 |
4 — 4,5 |
|
|
Гравийные (дресвяные) с песчаным заполнителем |
5 |
|
|
Гравийные (дресвяные) с |
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.
