Какой грунт лучше для строительства дома

Какой грунт лучше для строительства дома?

Прежде чем приступать к выбору строительного участка, важно определить, какой грунт лучше для возведения дома. Фундамент, на который опирается здание, должен устойчиво стоять на земле, поэтому перед строительством всегда обращают внимание на физические характеристики почвы. Глубина промерзания, состав, уровень грунтовых вод, степень устойчивости к динамическим и статическим нагрузкам – основные критерии, которые учитываются при ее изучении.

Классификация почв и их свойства

В ходе инженерно-геотехнических изысканий осуществляется комплексное изучение природных условий строительной площадки.

Для закладки фундамента достаточной прочности решающее значение играет состав грунтов и их свойства. В строительной отрасли имеется четкая система классификации почв, которая выделяет следующие их виды:

1. Скальные породы.
2. Полускальные грунты.
3. Крупнообломочные.
4. Песчаные и супесчаные несвязанные почвы.
5. Глинистые или связанные грунты.

Cтроителям часто приходится работать со всеми перечисленными типами. Каждый из видов грунтов имеет присущие только указанной категории свойства.

При закладке фундамента учитывается не только тип почвы, которая по мере заглубления не является однородной.

Обычно земельные участки имеют верхний растительный или плодородный слой, ниже могут располагаться песчаные, супесчаные породы, глина и суглинки.

Толщина слоев грунта при выборе конкретной схемы расчета фундамента также учитывается наряду с другими факторами.

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта сильно зависит от его типа. Скалистые грунты считаются непромерзаемыми. Конечно, они охлаждаются до отрицательных температур. Но поскольку они абсолютно не содержат воды, свои характеристики и линейные размеры они меняют незначительно. Например, коэффициент температурного линейного расширения гранита — 0,000008 на 1°. Для сравнения: лед расширяется (сжимается) в 6 раз сильнее, а вода — почти в 100 раз!

Соответственно, чем сильнее насыщен грунт водой, тем сильнее он пучится при замерзании. При этом он, конечно, воздействует и на фундамент. Это воздействие может выражаться в выталкивании фундамента из земли (особенно весной), его разрыве (в вертикальном или горизонтальном направлении).

Факторы грунта и глубины промерзания застройщик воспринимает как данность. Он не в силах на них повлиять или изменить, может выбрать только при покупке самого участка. И если вы еще только собираетесь покупать участок, следует задуматься, стоит ли связываться с торфяными или глинистыми участками. Ведь проблемы со строительством могут быть такими, что мало не покажется. Не говоря уже о материальных затратах.

Как самостоятельно определить вид грунта

Грунт представлен неоднородными частицами, которые обладают разными несущими способностями, поэтому, чтобы заложить фундамент, нужно правильно определить тип грунта.

В этой статье рассказывается, как самостоятельно определить вид грунта.

Формирование грунта проходит в течение десятков и сотен лет. Чтобы построить дом, необходимо обладать минимальными знаниями о залегающих слоях. Каждый вид грунта имеет много разновидностей и обладает широким диапазоном физических свойств.

Скальные, крупнозерновые песчаные и хрящевые грунты обладают хорошей несущей способностью, не подвергаются сильной усадке и действию пучинистых сил.

Глина, суглинки и торф сильно сжимаются, разрушают основания и подвергают несущие конструкции перекосу.

Характеристики грунта можно улучшить искусственными способами и построить здание на любой почве.

Типы грунта

Скальный грунт – состоит из спаянных и сцементированных пород. Скальное основание трудно разрабатывать и проводить инженерно-геологические изыскания. Скалы характеризуются высокой плотностью и не подвергаются воздействию грунтовых вод.

Данный грунт не размывается и не деформируется. Рытье траншей в таком грунте очень затруднительно, поэтому фундамент закладывают поверх скалы.

Хрящевой грунт состоит из гравия – природного или искусственного происхождения. Гравий обладает гладкой поверхностью и напоминает зерна. Размер камушков гравия равен 20 – 70 мм.

Хрящевой грунт обладает высокой несущей способностью. В зимнее время грунт незначительно промерзает. Закладку фундамента осуществляют на глубине 50 – 70 см.

Глинистый грунт состоит из мелких чешуйчатых частиц и содержит в себе большое количество влаги. При промерзании глинистый грунт сжимается. Несущие характеристики грунта зависят от количества воды, содержащейся в глине. Зимой глина промерзает на глубину 1,5 метра. Закладку фундамента на глине стоит производить после устройства песчаной подушки.

Суглинки и супеси содержат в себе от 10 до 30 процентов глины, а остальную часть занимает песок.

Этот грунт пластичен, содержит в себе много воды и подвержен пучению. Под действием фундамента супеси и суглинки сильно осаживаются.

Торфяные почвы располагаются на осушенных болотах и являются самыми неустойчивыми. Из-за высокой степени насыщения торфа водой, строительство без частичной замены грунта невозможна.

Под нагрузкой фундамента торф сжимается и затягивает фундамент.

Способы определения типа грунта

Различают такие способы:

• инженерно – технологические исследования;
• лабораторные исследования;
• изготовление шурфов для ручного определения.

Также существуют визуальные способы определения грунта:

1. Растирание на ладони.
2. Определение сухого и влажного состояния.
3. Рассмотрение под лупой.
4. Скатывание в шнур.

Самостоятельно определить тип грунта можно следующим способом:

1. На почве бурят шурфы глубиной 2,5 метра. Через каждые пол метра проводят забор почвы в отдельные контейнеры и плотно закрывают, чтобы влага не проникла внутрь.После производства заборов, каждый тип почвы смачивают водой и скатывают жгут. Полученный жгут скручивают в кольцо.Если кольцо осталось целым, то грунт состоит из глины. Кольцо раскрошилось на мелкие части – грунт состоит из супеси. Суглинок рассыплется на несколько крупных частей.
2. Определение коэффициента пористости песка. В емкость засыпают грунт и замеряют объем. Далее проводят утрамбовку и повторно замеряют объем песка. Путем соотношения уплотненного и неуплотненного грунта определяют коэффициент пористости. Если пористость грунта высокая, то он обладает низкими несущими способностями.
3. Определения грунта по оседающим частицам. Установить тип грунта можно с помощью определения скорости оседания частиц в емкости. Для данного способа используют прозрачную емкость, линейку, листок бумаги, средство для мытья посуды и образцы грунта.

• Раскладываем образцы на бумаге для просушки и удаления из них камней, органических вкраплений и прочего мусора. После просушки измельчаем образцы.
• Опрыскиваем образцы водой из пульверизатора.
• Наполняем высокую прозрачную емкость на 1/4 образцами.
• Заполняем емкость водой до полного объема.
• Добавляем 1 чайную ложку средства для мытья посуды.

  Возьмите процент песка в качестве отправной точки в нижней части диаграммы и проведите линию вверх и влево. Затем возьмите процент глины и проведите линию горизонтально. Возьмите процент ила и проведите линию вниз. Все должны пересечься в одной точке, по которой можно судить о типе грунта.

  Исследование почвы вручную

  Возьмите горсть почвы в руки, увлажните и разотрите между пальцами. Далее:

  • Сомните в шар. Глина с примесью песка не будет держать форму шара, будет рассыпаться. Гладкий и пластичный шар говорит о том, что грунт полностью состоит из глины. Шар, который легко скатывается, но лопается, состоит из глины с малым количеством песка.
  • Если почва не скатывается в форму, а рассыпается и не оставляет следов на ладони – перед вами песок. Грунт, который застревает в складках пальцев, состоит из ила.

  

  Самостоятельно определить тип грунта несложно. Но лучше все вопросы по исследованию грунта поручить специалистам. Это требует материальных затрат, но оправдается при возведении будущего фундамента.

  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.

  На что влияют свойства грунтов при строительстве фундамента

  

  От состава и характеристик залегающей породы зависит прочность и долговечность возводимого здания. Недостаточная несущая способность, пучинистость или склонность к проседанию приводит к появлению трещин, перекосам и другим проблемам с целостностью стен дома и фундамента.

  Также от геологических особенностей участка зависит метод выемки земли, выбор техники. Разработка котлована ведется ручным, машинным или взрывным способом. В зависимости от плотности почвы в частном строительстве применяются лопаты, кирки, ломы, отбойные молотки. Плотность почвы влияет на формирование стен и откосов котлована. В крупнообломочных грунтах допустимы вертикальные стенки без укрепления глубиной до 2 м, а в песчаных только 1 м.

  Прочные грунты (скальные, крупнообломочные, песчаные) подходят для возведения домов различной этажности и не имеют особых требований к фундаменту. На слабых почвах, при высоком уровне грунтовых вод устраивают столбчатые, свайные основания или монолитную железобетонную плиту. Для глинистой почвы, подверженной пучению, необходимо закладывать заглубленный ленточный фундамент ниже точки промерзания.

  Это промежуточные варианты между песчаным и глинистым грунтом. Риск вспучивания зависит от процентного содержания глины.

  Фундамент на суглинистом грунте нужно заглублять на глубину промерзания, а на супесчаной почве минимум на 75% этот показателя, но не менее 0,7 м.

  

  

  Определяем свойства грунтов на участке застройки.

  Прежде чем приступать к разработке проекта любого дома, необходимо определить какими характеристиками обладают грунты на участке будущей застройки. Без этих данных невозможно прежде всего сделать качественный и в меру экономичный фундамент и, следовательно, построить надёжный и долговечный дом. В данной статье будет говориться о том, как можно самостоятельно определить физические и механические свойства грунтов.

  Не секрет, что самым лучшим способом исследования участка застройки являются геолого-геодезические изыскания проводимые специализированными организациями. При помощи буровой машины делается несколько скважин, берутся пробы грунта на разных глубинах и затем уже в лаборатории определяются необходимые физико-механические свойства.

  В связи с дороговизной данной процедуры, зачастую люди, строящие дом своими силами, от неё отказываются. Строительство фундамента при этом ведётся либо на основе опыта соседей по участку, либо надеясь на наш всемогущий «русский авось». Привести это может, в лучшем случае, к закладке излишне массивного фундамента с перерасходом денежных затрат на него, а в худшем случае, наоборот, к постройке слишком слабого фундамента и к последующему его разрушению.

  Ниже мы посмотрим, как можно самому определить основные свойства грунта, необходимые для более или менее точного выбора параметров будущего фундамента дома. Если при определении какой-либо характеристики, Вы рассматриваете два варианта и не знаете какой из них выбрать, всегда берите вариант с худшими условиями. Не так страшен немного излишний запас прочности фундамента, чем его недостаток.

  Итак, для начала на участке необходимо сделать минимум две, а лучше четыре (по углам будущего дома) скважины. Глубина их зависит от типа фундамента, от этажности дома и материала из которого он будет построен. Например, если специализированная организация делает изыскания для двухэтажного кирпичного дома, то скважины будут буриться на глубину около 10 метров. Очевидно, что самостоятельно в ручную сделать это проблематично (хотя и возможно). В связи с этим нужно стараться сделать скважину максимально глубокой, хотя бы на две глубины промерзания. Удобнее всего использовать обычный садовый бур. Также, если есть необходимость и возможность, можно сразу перед строительством дома выкопать яму под септик. Изучить грунт при этом ещё проще.

  С помощью скважин определяются вид несущего грунта, толщина плодородного слоя почвы и уровень грунтовых вод.

  I. Вид несущего грунта

  По мере заглубления в землю сначала идёт плодородный слой почвы, затем несущий грунт. Фундамент должен опираться именно на него. Выделяют четыре основных класса несущих грунтов:

  — мёрзлые (содержащие лёд);

  — техногенные (насыпные, намывные и т.п.)

  Чаще всего, особенно в средней полосе России, приходится иметь дело с дисперсными грунтами. Их существует несколько видов: глинистые, песчаные, илистые и заторфованные. Из них для малоэтажного строительства подходят глинистые и песчаные. На илистых и заторфованных грунтах своими силами без специальных знаний лучше ничего не строить.

  Рассмотрим два способа определения вида дисперсного несущего грунта.

  1 способ: Возьмите в руку немного грунта, смочите водой и отожмите, пока вода не перестанет из него капать. Затем раскатайте грунт ладонями в жгут диаметром около сантиметра и согните его в кольцо. В зависимости от того, как это у Вас получится, можно выделить следующие виды грунта:

  — если скатать жгут вообще не получается, значит у Вас в руках песчаный грунт (песок);

  — если жгут всё же скатывается, но получается очень хрупким и легко рассыпается — это супесь;

  — если жгут скатывается, но при попытке согнуть в кольцо он сразу ломается — это лёгкий суглинок;

  — если жгут сгибается в кольцо и при этом на его поверхности появляются трещины — это признак тяжёлых суглинков, близких по своим свойствам к глине;

  — если жгут липкий, легко раскатывается и при сгибании остаётся гладким без трещин, значит Вы держите глину.

  2 способ: Возьмите прозрачную стеклянную банку, например, литровую и наполните её на половину исследуемым грунтом, предварительно очистив его от корней и камней. Затем долейте до верху воды и тщательно перемешайте, до получения однородной взвеси. Положите банку и не трогайте до тех пор пока все частицы не осядут и вода не станет прозрачной. В зависимости от состава грунта, это может занять от пары часов до двух-трёх дней.

  В связи с различной скоростью оседания песчаных, пылеватых и глинистых частиц в банке будет видна граница между слоями. Внизу песок, выше — ил (пылеватые частицы) и сверху — глина. Высоту слоёв нужно измерить линейкой и перевести её в процентное соотношение.

  По треугольной диаграмме ниже можно определить тип исследуемого грунта:

  

  Процентное содержание песка показано жёлтыми линиями, глины — красными, ила — синими. Точка пересечения этих линий показывает, к какому виду относится данный образец грунта.

  II. Уровень грунтовых вод

  Перед началом любого строительства обязательно нужно знать уровень грунтовых вод на участке. Пробурив скважины, через 2-3 часа опустите в них деревянную рейку. Если вода есть, это будет видно, и можно будет определить, на какой она глубине. Замеры нужно проводить весной, когда уровень повышается.

  Если в непосредственной близости от участка есть колодец, по нему также не сложно определить уровень грунтовых вод.

  III. Глубина промерзания грунта

  Глубина промерзания грунта является важной характеристикой, без которой нельзя правильно рассчитать фундамент. Для начала можно ориентировочно определить её нормативное значение по карте глубин промерзания:

  

  Данная карта (для увеличения кликните по картинке) показывает зависимость глубины промерзания от климатических условий в определённом районе. Но помимо климата промерзание также зависит от вида грунта на участке, от конструкции пола в доме, от наличия подвала и от среднесуточной температуры внутри помещения. Более точно определить на какую глубину будет промерзать грунт в данных конкретных условиях можно, с помощью простого и удобного калькулятора расположенного здесь… Пользоваться им очень просто: найдите свой город (либо ближайший) и в таблицах ниже подберите значение с подходящими условиями.

  IV. Степень пучинистости грунтов

  Иногда при расчёте фундамента, например, мелкозаглубленного , с ограниченными данными о физико-механических свойствах несущего грунта, определяется степень его пучинистости. Делается это следующим образом:

  — рассчитывается показатель Z = dw — df, где dw — глубина залегания грунтовых вод, м; df — расчётная глубина промерзания, м (определялась выше).

  — в зависимости от значения Z по таблице ниже определяется степень пучинистости:

  

  К непучинистым грунтам также относятся скальные и крупнообломочные, а также крупные и средней крупности пески не содержащие глинистых включений.

  В комментариях к данной статье Вы можете поделиться с читателями своим опытом в исследовании свойств грунтов, либо задать интересующие Вас вопросы.

  Другие статьи

  От появления трещин не застрахован ни высушенный брус, ни материал естественной влажности. В зависимости от площади поражения дефекты наносят разный урон зданию. В мелких трещинах скапливается грязь (портится внешний облик дома), а большие увеличивают тепловые потери жилища. Но бояться не нужно.

  Баня – это неотъемлемая часть загородного быта. Она нужна не только для мытья. В парилке можно хорошо расслабиться, отдохнуть вместе с друзьями и близкими. Особенно хорошо, если баня оборудована всеми удобствами: комнатой для отдыха, бильярдом или летней кухней.

  Каркасные дома – это самый популярный вид загородных коттеджей в странах северной Европы и в США. Но вот технологии строительства таких зданий у каждой страны свой. Самыми яркими представителями «каркасников» являются финские, немецкие и американские домики.

  Читать еще:  Как обложить фундамент дома кирпичом