Определение значения несущей способности грунта

Оглавление:

Что надо учесть перед началом строительных работ?
Как определить несущую способность грунта?
Влияние сейсмичности на несущую способность
Предельно допустимые нагрузки

Довольно часто при самостоятельном строительстве не проводят расчетов несущей способности грунта. Это приводит к тому, что конструкция фундамента, самого дома подвергается усадке. Такое действие можно проконтролировать, если для грунта предварительно просчитать все нагрузки. Если этого не сделать, то дом начнет покрываться трещинами из-за неравномерной усадки. Для правильного определения несущей способности, которая оказывает определенное влияние на усадку фундамента, особенности строительства дома, необходимо обратить внимание на тип грунта на участке строительства, его характеристики, предельные значения по нагрузкам от строения и фундамента, возможные сейсмические нагрузки. Часто на этом же этапы выполняется определение несущей способности свай, ленты, плиты фундамента.

Таблица сопротивления грунтов.

Что надо учесть перед началом строительных работ?

В результате усадки здание может опуститься на величину от 2 до 10 см, но неравномерные усадки опасны. Например, если по всем расчетам требуется установка свай, то именно такой тип основания и надо использовать, в противном случае вскоре появятся сильные трещины, строение начнет деформироваться. Для определения несущей способности грунта надо предварительно произвести инженерно-геологические изыскания, в результате которых будут получены такие данные:

тип почвы и ее особенности;
уровень залегания грунтовых вод;
данные по предполагаемым нагрузкам от основания и конструкции дома.

Определяется расчетный вес стен, перекрытий, кровли, материал изготовления фундамента, также нельзя забывать о нагрузке от массы обстановки дома, предполагаемого количества проживающих людей. Даже при использовании для основания свай, надо помнить, что они также оказывают нагрузку. Поэтому заранее определяется размер подошвы свай с учетом нагрузки на каждый 1 см? площади. Несущая способность основания вычисляется с учетом давления от массы дома, массы самого фундамента.

Если пренебречь этими показателями, то фундамент долго не прослужит.

Пирамида количественного состава грунтов.

Определение несущей способности устанавливается, исходя из специальных табличных данных.

Для расчета можно пользоваться такими данными:

Песчаный гравелистый, крупные пески: расчетное сопротивление для плотных – 4,2 кг/ см?, для средней плотности – 3,5 см?.

Для песков со средней фракцией расчетное сопротивление – 3,5 см?.

Значение для мелкого и слабовлажного песка средней плотности – 2,5 см?.

Для песка, который насыщен влагой, – 2 см?.

Для глинистых расчетное сопротивление следующее: для твердых глин при большой плотности – 6 см?, при средней плотности – 3 см?. Для пластичных глинистых большой плотности – 3 см?, для глинистых со средней плотностью – 1 см?.

Значение несущей способности для крупнообломочного, галечного, гравийного, щебенчатого составляет – 6 см?.

Для суглинка сухого – 3 см?. для суглинка пластичного, т. е. насыщенного влагой, расчет производится на основании значений: для большой плотности – 3 см?, для средней плотности – 1 см?.

Для супеси значение составляет: для сухого при большой плотности – 3 см?. Для влажного типа расчет производится с учетом таких показателей: при большой плотности – 2,5 см?, при средней плотности – 2 см?.

Как определить несущую способность грунта?

Схема развития деформаций и перемещений грунта.

Расчет оснований по несущей способности можно выполнить, определив тип грунта. Глину от песка визуально отличить так же легко, как и крупный песок от мелкого, высокую плотность от низкой. Даже если расчет оснований по несущей способности требуется проводить с учетом влажности, то определить влажность почвы не составит труда. На участке делаются скважины, по которым и определяется уровень глубины грунтовых вод. Если влаги не выделяется, то расчет оснований по несущей способности можно выполнять с учетом того, что почва сухая. Если вода скапливается в проделанных углублениях, то надо определить, в каком количестве. Это особенно важно для глинистых, песчаных грунтов. Если влажность высокая, то рекомендуется установка свай.

Надо обращать внимание и на то, какая глубина заложения свай или ленточного фундамента планируется. Чтобы быстро и качественно выполнить такой расчет, надо пользоваться не только табличными данными, но и формулами. Расчет требует использования показателя R0, которое показывает несущую способность для определения данных по фундаменту с шириной в 1 м, при глубине заложения в 2 м. Расчет производится при помощи следующей формулы:

R = R0 * [1 + k1*(b - 100)/100] * (d +200)/2*200, при условии определения, что глубина заложения будет составлять до 2 м;
R = R0 * [1 + k1 *(b - 100)/100] + k2*g*(d – 200), при условии определения, что для фундамента глубина заложения принимается больше 2 м.

Расчет выполняется с учетом таких данных:

Таблица значений несущей способности свай.

k1 – это коэффициент, расчет которого проводить не надо, данные берутся из специальной таблицы. Например, значение в 0,125 применяется для песчаных и крупнообломочных. Для пылеватых, глинистых, для суглинка, супеси расчет проводится с подстановкой коэффициента в 0,5;

k2 – это коэффициент, который используется для определения несущей способности песчаных и крупнообломочных почв;

g – это коэффициент, который используется для определения удельного веса грунта, находящегося от подошвы основания и выше (используется для свай, лент, плит и прочего);

b – ширина основания (для свай используется значение круглого либо квадратного сечения, тут применяется формула b=vа;

d – глубина фундамента, тут значение зависит от того, какая группа фундаментов применяется, от условий строительства, будущих нагрузок и прочего. Методы расчета этого значения самые разнообразные, факторов, которые оказывают влияние на получение значения, много.

Методы подсчетов разные, лучше всего за помощью обращаться к специалистам. Если на участке уже стоят дома, которые были построены несколько лет назад и целостность их конструкции находится в отличном состоянии, то формулы используются в том виде, как они даны. Но если строений в округе нет, а состояние почвы вызывает сомнения, то лучше всего не полагаться на приближенные вычисления, а сразу заказать исследования. Это позволит обеспечить надежность и безопасность будущего дома.

Влияние сейсмичности на несущую способность

При сооружении фундамента из свай необходимо брать во внимание вибрационные нагрузки, которые будут оказываться на строение, основание. Совокупность воздействия на грунт нагрузки от жилого дома, от всех вибраций, от сейсмических колебаний приводит к тому, что несущая способность ослабляется на определенное значение.

Для этого необходимо полученное значение сопротивления и несущей способности грунтов разделить на коэффициент 1,5, чтобы получить итоговое значение с учетом предполагаемых сейсмических нагрузок. Именно выполнение таких вычислений позволяет в будущем полностью избежать смещений грунта, деформаций и сильных повреждений основания фундамента из свай, самой конструкции жилого дома и отдельных его частей.

Предельно допустимые нагрузки

Схема строительства фундамента на вечномерзлом грунте.

Методы определения несущей способности грунта также требуют учета и таких данных, как предельно допустимые значения нагрузок на основание. Все зависит от исходной плотности почвы, давление от насыпки, как давно она была произведена до начала сооружения фундамента. Чтобы все расчеты для фундамента были произведены максимально точно, можно пользоваться уже готовыми данными. Например, зависимость предельного давления от вида грунта;

для песчаных предельная величина составляет 2,5 кг/ см?;
при использовании породы отвалов из шлаков, песчаных грунтов значение будет равно 1,8 кг/ см?;
при использовании отвалов породы из золы, отходов строительства, глинистых почв предельное значение равно 1,2 кг/ см?.

Расчет несущей способности – это один из важнейших этапов подготовительных работ, без которого начинать сооружение фундамента просто нельзя. Такой расчет производится после того, как определен вид почвы на участке. В обязательном порядке надо учитывать и то, как давно производились работы на самом участке, какой материал применялся для подсыпки.

По завершении подобной операции будет понятно, какова нагрузка на различные элементы конструкций, каков запас прочности строительных материалов и конструкции в целом. Оптимально спланированные конструкции позволят эксплуатировать строение долго без каких-либо ремонтов, но при условии, что нагрузка на фундамент, стены и перекрытия будет стабильной.