Какие бывают типы грунтов

Типы грунтов

Для того, чтобы окончательно определиться с выбором свайно-винтового фундамента под вашу будущую постройку, вам необходимо разобраться - какой грунт в пятне застройки на вашем участке. Иногда это может определить единственно возможный тип фундамента для вашего дома и продлить срок его эксплуатации. Итак, читаем внимательно...

СКАЛЬНЫЕ ПОРОДЫ


Скальная порода или полускальные грунты – представляет собой один сплошной массив кристаллических пород или крупные блоки (элементы) размером более 0,8 м, с высокой прочностью, повышенной морозостойкостью, практически не сжимается, не растворяется в воде, не смягчается, обладает большой несущей способностью и выдерживает большие нагрузки.

В скальных или полускальных грунтах за счет конструктивных особенностей допустимо применение свай винтовых конусно-спиральных (СВКС), но невозможно применение свай винтовых лопастных (СВЛ). Слишком твердый грунт, что бы закрутить сваю с широкой лопастью потребуется очень большие усилие, которые приведут к деформации сваи.

Для скальных грунтов разработана специальная ГОРНАЯ СЕРИЯ СВАЙ BAU с увеличенным расстоянием между витками. Благодаря высокой несущей способности в скальных и полускальных грунтах СВКС будет работать как свая-стойка. При сопротивлении грунта от R = 20 Мпа и более, согласно ГОСТ, возможно устройство фундаментов с минимальной глубиной заглубления 0,5 – 1 м. Скальный грунт не бывает водонасыщенным и не подвержен морозному пучению.

Для устройства СВКС в скальных грунтах необходимо предварительное бурение лидерных скважин спецтехникой типа буровой установки на базе автомобиля с усилием крутящего момента более 1 тонны/метр, в которые вкручиваются СВКС. Диаметр лидерной скважины должен быть меньше диаметра устанавливаемой сваи. Лидерные скважины являются направляющими отверстиями в грунте, значительно облегчающими процесс погружения сваи.

КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ ГРУНТЫ


Крупнообломочные грунты – частично разрушенные полускальные грунты, с несвязанными частицами, которые подразделяются по размерам фракций на:

  • валуны (глыбы с острыми краями) с частицами от 200 до 800 мм;
  • галька (щебень с острыми краями) с частицами от 10 до 200 мм;
  • гравий (дресва с острыми краями) с частицами от 2 до 10 мм.

В крупнообломочных грунтах, также как и в скальных допустимо применение свай винтовых конусно-спиральных (СВКС), но невозможно применение свай винтовых лопастных (СВЛ).

Благодаря высокой несущей способности в крупнообломочных грунтах СВКС будет работать как свая-стойка и может воспринимать сжимающие нагрузки до 14,5 т. Крунообломочный грунт хорошо пропускает воду, поэтому как правило не подвержен морозному пучению.

Водонасыщенность крупнообломочных грунтов зависит от уровня грунтовых вод и заполнителя, глинистые заполнители могут задерживать воду, тогда грунт может относиться к малопучинистым.

В гравий и гальку с фракцией частиц до 70 мм, за счет закованного конуса и многовитковой спирали, СВКС вкручиваются без лидерных скважин с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны/метр.

ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ


Песчаные грунты состоят из сыпучих мелких частиц, которые образовались в процессе выветривания (разрушения) скальных пород. Их частицы не связаны друг с другом и имеют различные размеры, что разделяет пески на несколько видов:

  • гравелистые - фракция > 2мм;
  • крупные - фракция > 0.5мм;
  • средней крупности - фракция > 0.25мм;
  • мелкие - фракция > 0.1мм;
  • пылеватые - фракция < 0.1мм.

За счет малосжимаемости пески, кроме пылеватых, оптимальны для опирания СВКС (работает как висячая свая-трение) и воспринимают сжимающие нагрузки до 15 т. В пылеватых, особенно водонасыщенных, грунтах лучше работает СВЛ, за счет большей площади опирания лопасти.

Песчаные грунты имеют высокую плотность, хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, не набухают. За исключением мелких и пылеватых, пески не пучат при промерзании (при отсутствии грунтовых вод). Сухой песок промерзает зимой на глубину всего 20-40 см. Это означает, что сваи можно устанавливать не так глубоко, как в суглинках, достаточно 120-150 см (в зависимости от зоны строительства).

Пылеватый песок относится к сложным грунтам под постройки, он не впитывает влагу, но и не препятствует проникновению воды в толщу песчаника, поэтому в таких местах часто образуются плывуны. К тому же при замерзании почвы происходит выталкивание фундаментных конструкций (морозное пучение), и это нужно учитывать при разработке основания здания.

Сухие пески имеют меньшее сопротивление грунта, следовательно, устанавливать сваи в них проще. СВКС вкручиваются в пески (кроме пылеватых) как вручную, так и с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны*метр. СВЛ имеет большое сопротивление при вкручивании в пески (ручной способ не подойдет, потребуется привлечение техники).

Для песков, в т. ч. водонасыщеных, наша СВКС оптимальна и является хорошей доступной заменой:

  • железобетонным буронабивным сваям, имеющим высокую стоимость за счет предварительного устройства обсадных ограждающих труб, предотвращающих боковое осыпание;
  • железобетонным забивным в тесной городской застройке, где за счет динамического и вибрационного воздействий на песчаное грунтовое основание значительно повышается его пористость и снижается его несущая способность, что всегда чревато деформациями и разрушением уже существующих фундаментов строений и конструкций;
  • сваям лопастным винтовым (СВЛ), которые часто невозможно закрутить в пески без предварительного устройства лидерных скважин, потому-что плотность такого грунта достаточна высока.

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ


Глинистые грунты состоят из самых мелких пылеватых и глинистых частиц с физическими и химическими структурными связями, в сухом состоянии пылевидные, а при увлажнении обладающими пластичностью (Ip ≥ 1 %).

Среди глинистых грунтов существуют разновидности - собственно супеси, суглинки и глины. В указанной последовательности, в составе грунтов уменьшается содержание песчаных частиц и увеличивается количество глинистых, пылеватых частиц. Чем больше глинистых частиц в грунте и плотность грунта, тем больше силы сцепления и несущая способность грунта. Но, в глинистых грунтах силы сцепления между частицами уменьшаются с увеличением влажности грунта.

В глинистых грунтах СВКС работает в большей степени за счет боковой поверхности, как висячая свая-трение и воспринимают сжимающие нагрузки:

  • супесь твердая - до 10 т.;
  • глина полутвердая, суглинок твердый, полутвердый – до 6,5 т.;

Лопастные же сваи в основном используют принцип опорной платформы (лопасть) на которую и приходится основная нагрузка.

Связные глинистые грунты - отличаются значительно меньшей прочностью и большей деформируемостью, с резкой изменчивостью физического состояния и свойств, многообразием текстурно-структурных особенностей, с высокой пористостью, слабыми структурными связями, низкой водопроницаемостью и большим водопоглощением (до текучего состояния), а также специфическими особенностями, требующие всестороннего инженерно-геологического изучения их при проектировании и строительстве различных сооружений.

Всем глинистым грунтам свойственна большая пористость, которая снижается за счет его уплотнения. Естественное уплотнение глинистого грунта происходит под давлением вышележащих слоев, а значит, чем глубже находится слой, тем сильнее он уплотнен, тем меньше его пористость и тем больше его несущая способность.

Пластичность грунта - его способность под воздействием внешних сил изменять форму (деформироваться) без разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после прекращения этого воздействия. Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт.

В слое грунта, который находится ниже глубины промерзания, расширения грунта зимой при морозном пучении и сужения летом не происходит, он максимально уплотнен и его можно считать несжимаемым.

Глубина промерзания глинистых грунтов критично влияет на выбор типа и размеров всех фундаментов, особенно свайных, но кроме СВКС, которая за счет значительных анкерных свойств, возникающих за счет межвиткового уплотнения с отжимом воды, успешно противодействует силам пучения в зоне промерзания.

СВКС вкручиваются в глинистые грунты с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны/метр.

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРУНТЫ


Допускаются в качестве основания специфические грунты:

  • насыпные техногенные грунты с равномерной плотностью грунтового скелета менее 1,6-1,8 т/м3, подтвержденными лабораторными исследованиями. Равномерная плотность достигается через послойную отсыпку с толщиной отсыпаемого грунта не более 30см и с паралельным отсыпке трамбованием отсыпаемого слоя грунта с помощью ручных, механических переносных или механических на базе автомобиля или трактора трамбовок;
  • слежавшиеся в течение минимум 5 лет насыпные техногенные грунты, но по параметрам, подтвержденным лаборатоными исследованиями образцов;
  • почвогрунты на юге России мощностью слоя до 2,5 м, которые с глубиной имеют слежавшуюся плотную консистенцию и параметры близкие к тугопластичным суглинкам;
  • просадочные, 2й группы, глинистые грунты после принудительного предварительного замачивания и высушивания до тугопластичной консистенции всей расчетной толщи, которая равна расчетной длине сваи в тугопластичном суглинке + минимум 15 диаметров свай под нижним окончанием свай.

ГРУНТЫ НЕ ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ УСТРОЙСТВА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА


Грунты на которые запрещено опирать свайные фундаменты и которые не принимаются в расчет несущей способности из-за своих специфических особенностей:

  • техногенные или насыпные грунты – искусственно измененные, перемещенные или образованные в результате инженернохозяйственной деятельности человека;
  • почвы или почвогрунты – поверхностные слои дисперсных грунтов, состоящие из неорганических и органических веществ, обладающие плодородием, заселенные растениями, насекомыми и животными, рыхлые по консистенции, влажные и как минимум слабоагрессивные к металлам;
  • заторфованные биогенные грунты – органические грунты, содержащие в своем составе 50 % (по массе) и более органических веществ, представленных растительными остатками и гумусом, как в сухом рыхлом, так и в водонасыщеном пластичном состояниях;
  • просадочные 2 группы глинистые грунты как в сухом так и в водонасыщеном состоянии;
  • глинистых грунтах с показателем текучести IL > 0,6 мягкопластичной, текучепластичной и текучих консистенций;
  • грунты на карстовых и подрабатываемых территориях.

Получите расчет фундамента на винтовых сваях