Исследование грунта под фундамент своими руками

Ориентировочное исследование и анализ грунта под фундамент.

Выбор типа фундамента для будущего дачного дома – ответственное занятие. Большинство дачных самостроителей выбирает фундамент по принципу “подешевле” или “как у соседей”. Одним из самых популярных типов фундамента для дачного дома является мелкозаглубленный леточный монолитный или сборный фундамент. Это один из самых недорогих видов фундамента для дома на даче. Именно ленточный фундамент “умеют” строить шабашники и гастарбайтеры.

Спросите себя, сколь часто вы слышали о том, что в чьем-то доме заклинило двери, что дом “осел”, что в фундаменте или в стенах пошли трещины? Происходят эти неприятности из-за отсутствия правильной оценки в выборе типа фундамента. По строительным нормам сборный ленточный фундамент не рекомендуется строить на пучинстых, слабых, водонасыщенных и пластичных грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, на склонах рельефа. И сборный и монолитный ленточный фундамент запрещается строить на органических грунтах: иле, торфе и сапропеле. Так вы знаете, какие у вас грунты на участке, и можно ли на них строить ленточный фундамент?

Второй важный вопрос: какой именно ширины нужно делать фундамент в связи с несущими возможностями грунта под фундаментом?

Чтобы ответить на эти вопросы, нужно провести инженерно-геологическое исследование подлежащих под будущий фундамент грунтов. Ни один архитектор не возьмется проектировать фундамент здания, пока не узнает все о характеристиках грунта, на который будет опираться фундамент.
Что такое грунт? Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Лучшее, что вы можете сделать для своего будущего дома – это заказать “геологию” (инженерно-геологические изыскания) грунтов своего участка в лицензированной фирме. Квалифицированное исследование и заключение о грунтах, их несущих, дренажных, пучинстых и других особенностях позволит выбрать правильный вид фундамента и правильно спроектировать его.

Как самостоятельно оценить тип грунта в каждой пробе и несущую способность грунта? Еще раз повторю, что для проведения исследования лучше всего обратиться к профессионалам с лицензией. Если же таковых в ваших краях нет или их услуги стоят для вас слишком дорого, можно воспользоваться несколькими методиками исследования и экспресс-анализа грунта и ориентировочной оценкой его несущей способности.

Исследование состава грунта.

1. Разложите образец грунта на бумаге и просушите его. Удалите из образца грунта камни, консервные банки и другой мусор, корни. Размельчите куски и комья грунта.
2. Опрыскайте образец грунта водой.
3. Возьмите высокую стеклянную банку и наполните ее на 1/4 грунтом из образца.
4. Залейте банку на 3/4 (с учетом грунта) водой.
5. Добавьте 1 чайную ложку посудомоя (не мыла и не шампуня!).
6. Плотно закройте банку крышкой и поработайте немного как бармен с шейкером – потрясите банку в течение 10 минут. Это необходимо для разделения образца грунта на минеральные состовляющие.
7. Поставьте банку туда, где ее никто не тронет в течение 2-3 дней.
8. Часстицы грунта будут оседать в банке и распределяться в соотвествии с размером. Через 1 минуту после постановки банки отметьте маркером уровень осевшего песка.
9. Через 2 часа отметьте на банке уровень ила.
10. Когда вода в банке станет прозрачной – отметьте уровень слоя глины. Обычно этот процесс заниает до 3 дней, но если вода продолжает оставаться мутной – оставьте пробу грунта на неделю.
11. Измерьте толщину каждого слоя осевшего грунта. Запишите:
Толщина слоя песка ____ см
Толщина слоя ила ____ см
Толщина слоя глины ____ см
Общая толщина осадка ____ см
12. Высчитайте процентное соотношение каждого вида осадка:
[Глина, см] / общая толщина, см] = ___ % глины в грунте
[Ил, см] / общая толщина, см] = ___ % ила в грунте
[Песок, см] / общая толщина, см] = ___ % песка в грунте.

13. Вычислив %-е содержание основных минеральных и органических компонентов грунта, по нижеприведенной Пирамиде Грунтов определите тип грунта в пробе по процентному соотношению основных компонентов.

Еще признаки для определения типа грунта:

• При растворении образца грунта в воде частицы песка быстро оседают на дно, обычно меньше чем за минуту. Ил оседает медленнее – от 10 до 60 минут. Глина остается в виде суспензии в течение нескольких часов. Наблюдая за осаждением растворенного образца грунта, можно сделать ориентировочное суждение о его составе.
• Непластичный песок не формирует колбаски при раскатывании образца грунта ладонью по гладкой поверхности. Ил скатывается в колбаски, но они непрочные и разламываются при высыхании. Глина формирует прочные колбаски при раскатывании, которые долго сохнут и становятся твердыми по высыхании.
• Высохшие песок и ил легко крошатся по высыхании образца. Глина образует твердые образцы по высыхании.
• При похлопывании по образцу ила на поверхности быстро выступает вода. На образцах глинистых почв вода при похлопывании выступает медленно, в зависимости от степени пластичности грунта.

Как самостоятельно провести геологию грунта и стоит ли это делать?

Исследование геологии грунта – это одна из важных процедур, предшествующая строительству дома. Рассмотрим, можно ли обойтись без геологии, как сделать геологическое исследование самостоятельно и стоит ли это делать.

Можно ли не делать геологию?

Среди заказчиков все еще сохраняется предрассудок, что деньги, потраченные на строительные работы себя окупают, а на интеллектуальном труде можно сэкономит. Сразу возникают вопросы, нужно ли платить архитектору и инженеру для создания проекта, стоит ли оплачивать геологические исследования и др.

Распространенной формой экономии является строительство по эскизному проекту,
в статье 5 причин не строить по эскизному проекту мы разобрали,
чем эскизный (архитектурный) проект отличается от рабочего (инженерного).

На этот вопрос большинство профессиональных проектировщиков и строителей отвечают отрицательно – строить дом без геологических исследований сомнительная затея. Раньше в индивидуальном жилищном строительстве часто обходились без них, так как такие изыскания не были доступны. Сейчас рынок компаний, осуществляющих геологические исследования достаточно широк.

Можно ли сделать геологию самостоятельно?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим данные, которые может предоставить профессиональное исследование по сравнению с самостоятельными изысканиями.

Некоторые геологические компании просто смотрят геологические карты
и по ним составляют заключения без выезда на участок.
Такие исследования сопоставимы по информативности с самостоятельным изучением почвы. Профессиональная геология предполагает выезд специалистов на объект.

Что можно определить самостоятельно?

Визуальный осмотр на предмет однородности.

Глубина залегания грунтовых вод.

Дренирующие свойства грунта – легко ли через него проходит вода.

Определение типа почвы со значительной погрешностью.

С небольшой точностью можно прогнозировать пучинистость грунтов.

Что определяет профессиональное исследование?

С высокой точностью определяется тип грунта.

Определение физико-технических характеристик грунта (просадочность, набухание, пучинистость, несущая способность и др.).

Физико-технические параметры можно получить только в результате лабораторных исследований, самостоятельно их установить нельзя. К важным характеристикам относится показатель просадочности. Это свойства грунтов изменять свой объем под собственным весом при насыщении влагой. Классификация включает непросадочные, слабопросадочные, просадочные и сильнопросадочные.

Степень просадочности грунтов

Получение гидрологической картины, которая включает не только уровень залегания грунтовых вод, но и характер воздействия воды на бетон и арматуру фундамента. Также в результате можно определить, где находится верховодка.

Профессиональные рекомендации и прогноз по осадке грунтов после строительства.

Самостоятельное изучение геологии не заменит профессионального исследования, так как проектировщики, скорее всего, потребуют точных характеристик грунта. Самостоятельные изыскания полезны для получения общей картины, эти данные можно использовать только для возведения малозначимых построек. Рассмотрим, как своими силами провести эти исследования.

Инструменты для геологического исследования

Блокнот для фиксации данных, в него следует записывать все наблюдения в процессе работы.

Емкости для сбора образцов.

Кусочки скотча или стикеры для подписи образцов, на них следует указать глубину пробы и номера скважины.

Ручной бур и удлинитель для него.

Лопата для удаления плодородного слоя.

Емкость с водой для определения дренирующих свойств грунта.

Рулетка для определения глубины скважины.

Экспресс-исследованиегрунта

Тут можно обойтись без бура, такой вид изысканий позволяет выявить общие проблемы в пятне застройки. Работы начинаем с рытья ямы, в процессе работ надо отмечать глубину залегания плодородных слоев. После достижения плотных слоев почвы можно залить 8 – 10 литров воды и посмотреть, как быстро она будет уходить. Если уходит быстро, то это говорит о том, что почва обладает хорошими дренирующими свойствами.

Если в ходе «экспресс» исследования картина плохая: высокая неоднородность, плохая несущая способность, высокий уровень грунтовых вод, то можно не продолжать рытье. При серьезном строительстве на таком участке все равно потребуется профессиональное исследование.

Для строительства фундамента важны не только данные геологического исследования. Всю необходимую информацию мы описали в отдельной статье Информация, без которой нельзя строить фундамент.

Подробное исследование

Для этих работ потребуется садовый бур. Чтобы получить полную картину, нужно сделать не меньше трех скважин, при этом одна из них должна находиться в пятне застройки будущего дома. Глубина скважины зависит от типа строения.

Дома с несколькими этажами и подвалом – скважина 4 – 5 м.

Дома без подвала с несколькими этажами из тяжелых материалов – 3,5 – 4 м.

Одноэтажные легкие дома – до глубины промерзания.

Результаты сохраняем в емкости или пакеты для образцов, пробы берем каждые 25 см, после достижения глубины промерзания – каждые 50 см. Плодородный слой почвы не нужно брать в качестве образца, он все равно будет удален при строительстве.

Плодородную почву нельзя оставлять под фундаментом, так как она содержит много органики, со временем органические включения будут перегнивать, а грунт просядет. Про ошибки при строительстве фундамента подробнее читайте в 12 ошибок при строительстве фундамента.

Анализ результатов

Теперь перейдем к «лабораторным испытаниям», для этого нам потребуется вода и увеличительное стекло. С нами все еще должен быть блокнот для записи. Если мы затрудняемся определить тип почвы в образце, можно записать, как он себя ведет при смачивании, растирании, сворачивании в шнур и в кольцо, потом дать эту информацию более опытному человеку для анализа.

Песок – отчетливо видны разрозненные частицы, в сухом состоянии легко разделяется на части, не скатывается, пластичность в сухом состоянии отсутствует.

Легкая супесь – содержит частицы песка и комочки, которые в сухом состоянии можно легко раздавить пальцами. Грунт не скатывается в шнур или шарик. Соотношение в пользу песка.

Пылеватая супесь – содержит пылевые включения, которые в сухом состоянии напоминают муку. Во влажном состоянии скатывается в шарик, но не в шнур.

Тяжелая супесь – состоит из частиц песка, скатывается, но разделяется на небольшие фрагменты, которые быстро распадаются.

Легкий суглинок в сухом виде состоит из твердых комков, чтобы раздавить их, нужно прилагать усилие. Во влажном состоянии скатывается в шнур, который быстро распадается. В легком суглинке под лупой хорошо видны песчаные включения.

Легкий суглинок

Пылеватый суглинок в сухом состоянии тоже имеет твердые комки, но раздавить их руками проблематично, при увлажнении образец становится липким и пластичным. При растирании доля песка мала, большую часть составляет пыль. Скатывается в шнур, но при попытке свернуть кольцо разрушается.

Пылеватый (средний) суглинок

Тяжелый суглинок – глина с небольшими включениями песка, во влажном состоянии – липкая и пластичная, при растирании можно обнаружить песчаные частицы. Сворачивается в шнур, если согнуть шнур в кольцо, то он не разрушается, но появляются трещины.

Тяжелый суглинок

Глина – в увлажненном состоянии мягкая и пластичная, пачкает руки, легко сворачивается в шнур, который скручивается в кольцо без повреждений. В сухом состоянии состоит из твердых кусков, которые раскалываются на крупные куски твердым предметом.

Глина

Что должно быть в профессиональном геологическом исследовании?

Несколько слов скажем о том, что должно быть в профессиональной геологии.

Описание – результаты визуального осмотра.

План участка со скважинами, из которых были взяты пробы.

По плану участка проектировщик сможет рассчитать нагрузки от фундамента на конкретную ось. Например, если под одним из углов дома находятся «слабые» грунты,
в проекте можно учесть эту особенность.

Сводная таблица с характеристиками грунтов с указанием скважины и глубины.

Разрезы почвы, на которых показана карта залегания разных типов грунтов.

Описание характера грунта (просадочность, пучинистость).

Вывод

Если планируется обращаться за проектом, то без профессиональной геологии не обойтись. Многие компании откажутся разрабатывать проектные документы без данных геологической экспертизы или предложат провести собственные исследования. Самостоятельная геологическое исследование дает хозяину понимание особенностей грунтов на участке. Эти знания можно использовать при планировании колодца и строительстве небольших построек.

Особенности исследования грунта под фундамент

Фундамент – это главный конструктивный элемент, от прочности и надёжности которого зависит и эксплуатационный комфорт, и срок службы здания в целом. Невозможно получить такую основу, если выбирать её тип и параметры заглубления наобум, не соотнося с типологией, механо-физическими свойствами и характером залегания грунтов и водоносных горизонтов. Именно поэтому перед проектированием любого ответственного сооружения производится предварительное исследование грунта под фундамент. Что от него зависит, как оно выполняется и какова цена такой услуги, будет рассказано в этом материале.

Зачем нужен анализ грунта под фундамент

Геологическое исследование грунта производится на предпроектной стадии, так как именно на основе его результатов, представляющих собой всестороннюю оценку условий строительства, и осуществляется выбор типа фундамента. Основной целью инженерно-геологического анализа является выявление опасных процессов в грунте (возможные оползни или подтопления, суффозионные явления).

Кроме того, для правильного расчёта несущей способности как естественного основания, так и фундамента, требуется изучить геологическое строение земли в пятне застройки, механические характеристики грунта, его коррозионную активность и влагонасыщенность. Полученные данные позволяют определить такой тип конструкции, который будет оптимальным не только в плане устойчивости к любым неблагоприятным факторам, но и экономически целесообразным.

Проектирование фундамента без анализа грунта и всесторонней оценки гидрогеологических условий, может привести не только к неравномерной осадке, повлекшей трещины на фундаменте и стенах, к порывам входящих в здание трубопроводов, но даже к таким деформациям, которые восстановить ремонтом просто невозможно.

Вот какие данные может дополнительно предоставить организация, которая произведёт анализ геологии грунта под фундамент (от этого будет зависеть и цена услуги):

1. Анализируются технические возможности строительства на конкретном участке, обосновывается его экономическая целесообразность.
2. Выбирается наилучший вариант расположения здания.
3. Предлагается оптимальный вариант застройки всего участка, а не только одного объекта.
4. Расчёт несущей способности оснований.
5. Технический надзор производства работ нулевого цикла.

В ходе изысканий определяется необходимый объём работ, которые требуется произвести для получения наиболее точной информации. При этом назначаются те или иные виды испытаний образцов грунта, исследований его геофизики, для чего бурятся скважины различной глубины и в требуемом количестве.

Главным образом, испытания нужны для того, чтобы определить, насколько надёжной получится конструкция при динамических нагрузках. Таковыми являются самые разные воздействия, начиная от вибраций спецтехники и заканчивая сейсмическими подвижками.

Как проводится геологическое исследование

Существует документ (свод правил 11*105*97), на основании которого должны производиться геологические изыскания под новое строительство. В нём определены состав и объём необходимых изысканий, методы их проведения и применяемые для этого технологии. Правила разработаны в качестве руководства для организаций и физических лиц, занимающихся подобной деятельностью, и предоставляющих услуги исследования грунта под фундамент.

Состав изысканий

В одном из разделов правил установлены общие требования к составу изысканий, и вот что сюда входит:

• Если в районе проводились исследования грунта ранее, данные прошлых лет могут быть обработаны и приняты во внимание. К таким данным могут относиться как технические отчёты по строившимся вблизи крупным объектам, так и проведение сейсмологических или других региональных исследований.
• За основу могут быть взяты данные производимых прежде аэросъёмок – с их помощью проще оценить характер рельефа и его геологическое строение.
• Геодезическая рекогносцировка местности с визуальным наблюдением. Это обследование включает в себя осмотр места будущего строительства; описание имеющихся вблизи обнажений грунта в виде законсервированных котлованов или карьеров; оценку водопроявлений со сложившимся ботаническим окружением (оно является отличным индикатором гидрогеологической обстановки).
• Данные, получаемые путём проходки слоёв почвы путём бурения скважин. Особое внимание уделяется не самым благоприятным для строительства участкам с близким расположением вод, разнородным составом грунта или его специфичностью, высокой графичностью рельефа. Так же выявляются дефекты планировки района, наличие просадок не только на участке, но и недалеко от него, заболоченность и вероятность подтоплений.
• Исследования геофизики почвы – как лабораторные, так и полевые. Их цель – уточнение геологического разреза, местонахождение водоносных горизонтов и поверхностных очагов. На этом этапе отбираются образцы грунта для определения его свойств и состава. Полевые исследования помогают дать оценку способности грунта к пространственной деформации, определить возможность и оптимальный способ погружения свай.
• Оценка гидрогеологической обстановки (определение УГВ, наличия верховодки, плывунов). Производятся лабораторные исследования агрессивности подземной воды, прогнозируется вероятность гидрогеологических изменений. Если грунт водонасыщенный, определяется его динамическая устойчивость.

Когда строительство ведётся вблизи существующего здания, обследуется качество его основания и состояние фундамента.

Анализ грунта под фундамент — цели проведения и особенности полевых исследований

Устойчивость и долговечность любой постройки напрямую зависит от способности внутренних пластов земли справляться с несущей нагрузкой.

Чтобы правильно выбрать тип фундамента для будущего строения важно предварительно выполнить анализ грунта.

Полученные в результате такой работы данные позволяют выявить внутреннюю структуру почвы, ее плотность, водопроницаемости, пучинистость и прочие свойства.

Анализ грунта на конкретном участке дает такие данные:

• глубину промерзания в зимний период времени;
• рельефность территории;
• границу (уровень) подтопления при нахождении поблизости естественного водоема (река, озеро, ставок);
• источник водоносных слоев и глубину их заложения;
• стабильность геологических пластов.

Анализ грунта под фундамент — ответственная работа, для выполнения которой привлекаются квалифицированные специалисты. Сложность процесса обуславливается необходимостью использовать специальное оборудование для добычи пластов.

Цели исследования

Постройка нового строения – не единственная необходимость в выполнении комплексного обследования и структурного анализа почвы.

Исследование грунтов дает возможность достичь ряда важнейших целей, главной из которых является правильный выбор типа фундамента. Он должен обеспечивать несущую способность будущего строения, от чего напрямую зависит устойчивость к высоким эксплуатационным нагрузкам.

Анализ грунта проводят в ряде таких случаев:

1. Капитальный ремонт или реконструкции строения с необходимостью в усилении основания.
2. Визуальная просадка здания.
3. Появление в несущих стенах дома трещин.
4. Наличие воды в подвале.
5. Увеличение нагрузки на основание сооружения (установка на заводах нового оборудования).

Важно понимать, что от качества проведенного обследования напрямую зависит корректность расчетов и выбор подходящего типа фундамента.

Даже небольшая ошибка может стать причиной неправильного определения несущей способности грунта, что неизбежно приведет к печальным последствиям.

Типы грунтовых пород

Главным нормативным документом, в котором обозначены характеристики грунтов, их типы и классификация, является ГОСТ 25100-2011.

Нужно отметить, что важнейшим свойством таких пластов является способность менять свои физические свойства исходя из условий внешней среды. Температура, плотность, уровень влажности, неоднородность – все это напрямую влияет на грунт, меняя его характеристики, что обязательно учитывается при просчете.

При анализе грунта под фундамент здания чаще всего применяют классификацию по строению и составу, что позволяет выявить требуемые свойства.

Скальные

Породы монолитного типа с жесткими внутриструктурными связями, залегающие как в виде сплошных массивов, так и разделенных трещинами (большими, малыми).

К ним относят сланцы, кварциты, диориты, граниты, конгломераты, гнейсы и песчаники.

Они отлично справляются с нагрузкой на сжатие, сохраняя свою прочность и структуру даже во влагонасыщенном состоянии.

Главная сложность – это разработка, однако во многих случаях дом можно строить на нем без необходимости в заглублении.

Крупнообломочные

Грунты несцементированного типа, которые содержат в своем составе свыше 50% осадочных и кристаллических пород, включая валуны, гравий (дресва) и щебень, фракцией от 3 до 40 мм.

Они представляют собой хорошее и крепкое основание, хотя и являются сложными в плане разработки, требующие использования специального технологического оборудования.

Песчаные

Состоят из крупного, среднего и мелкого песка, зерна которого обладают хорошей пластичностью.

Благодаря хорошей водопроницаемости практически не подвержены пучению, представляя собой хорошее основание для зданий разного типа и этажности. Чем крупнее частицы песка по размеру, тем более плотным он является.

Песчаные грунтовые составы включают в себя такие минералы, как полевой шпат, кальцит и кварц, представленные в разных пропорциях.

Глинистые

Пластичные грунты, состоящие из смеси песка и глины, частицы которого обладают чешуйчатой формой, высокой капиллярностью и крайне низкой водопроницаемостью.

Вследствие этого такие составы имеют высокую степень пучинистости в зимний период времени, что приводит к риску выталкивания фундамента. С сухом состоянии глинистые отложения твердые и хорошо сохраняющие форму, а во влажном – пластичные и липкие за счет легкого разжижения и увлажнения.

При анализе грунта может быть обнаружен плывун, представляющий собой смесь мелких частиц глинистого типа во влажном состоянии.

Из-за высокой подвижности плывуны не могут быть использованы в качестве основания при закладке строения.

Лессовидные суглинки – одна из разновидностей грунта с глинистыми примесями.

Характеризуются наличием от 15 до 30% пластичных частиц, при растирании которых визуально видны мелкие песчинки.

Во влажном состоянии суглинки имеют слабую липкость и пластичность; при скатывании в шарик и последующем раздавливании образца на нем образуются глубокие трещины.

Полевые исследования на участке

Исследования полевого типа проводятся при инженерно-геологических изысканиях, выполняемых на месте их естественного залегания (местонахождения). Регламент и требования к выполнению таких исследований изложены в ГОСТе 20276—85.

Для проведения данных работ нанимаются квалифицированные специалисты, обладающие углубленными знаниями. Здесь используются передвижные буровые установки и зонды.

В состав опытно-полевых работ входят такие методы проведения исследований:

• Штамповые испытания (включая прессиометрию) – дают информацию о характеристиках сжимаемости грунта
• Зондирование – выявляет глубину залегания грунтовых вод
• Вращательный срез – определяет прочностные характеристики крупнообломочных грунтов

В состав пенетрационно-каротажной станции, с помощью которой проводят исследования, входит аппаратура, манипулятор и вдавливающее устройство.

Зависимость выбора фундамента от типа и состава грунта

В результате геологического анализа грунта исследователь получает информацию о характеристиках, минеральном составе и типе грунта (осадочные, кристаллические, пылеобразные).

Полученные образцы позволяют с высокой точностью обследовать их и установить степень водопроницаемости, зависимости массы от уровня влажности, степень водопоглощения и пучинистости.

В зависимости от типа грунта выбирают конкретный тип фундамента:

1. Тягучие глины и пылевые пески – заглубленное основание с хорошей гидроизоляцией.
2. Торфяной грунт – применяется свайный фундамент, который рассчитывается специальным образом.
3. Твердые глины, средние и мелкие пески – основание неглубокого заложения.
4. Пылеватый песок и влажный суглинок – основание, глубиной ниже уровня промерзания в зимний период времени.

Заключение

Вне зависимости от типа возводимого строения только правильный анализ грунта дает объективную информацию, позволяющую определиться с фундаментом, который подойдет в качестве основания наилучшим образом. Для проведения геологических изысканий приглашается опытный специалист.

Геологическое исследование грунта под фундамент

Геологическое исследование грунта

Подбор типа фундамента под будущий дом — задача крайне ответственная. Большая часть тех, кто решил построить дом самостоятельно, подбирает фундамент самостоятельно или подсматривает у соседей, чаще всего, не проводя геологическое исследование грунта под фундамент. Одними из наиболее часто используемых типов основы являются мелкозаглубленный ленточный монолитный или же сборный фундаменты. Эти типы являются самыми недорогими, и их же чаще всего строят неквалифицированные рабочие и хозяева без опыта работы.

• Пробы грунта
• Методики исследования

Пробы грунта

Все истории о заклинивших дверях, трещинах в фундаменте или стенах происходят от неправильно выбранного фундамента. По нормам, которыми при строительстве оперируют специалисты, сборный ленточный фундамент нельзя строить на грунтах, которые имеют пучинистость, а также слабых, водянистых и пластичных землях. Не рекомендуют возводить такую основу и при большом уровне грунтовых вод или на рельефных склонах. Сборный и монолитный ленточные фундаменты нельзя также возводить на органических землях, то есть на иле, торфе и сапропеле. Поэтому заняться исследованиями грунтов под фундамент, чтобы понять, можно ли строить на них фундамент — очень важно.

Также нужно понимать, какой ширины потребуется фундамент, причем это зависит от несущих возможностей грунта под основой. Чтобы дать ответ на все эти вопросы, нужно сделать инженерно-геологические исследования земель, предназначенных для будущего фундамента. Ни один строитель-архитектор не будет проектировать здание и его фундамент, пока не выяснит для себя показатели грунта, на котором они будут расположены.

Грунт представляет собой почвы, которые являются многокомпонентной и многообразной геологической системой, и поэтому называемые объектом инженерно-хозяйственной деятельности.

Максимум, который можно сделать для наивысшего качества своего дома — заказать анализ грунта под фундамент в специализирующейся на этом фирме. Проведение исследования и выдача заключения о земле, ее характеристиках, даст возможность подобрать максимально верный тип фундамента и сделать правильный проект для него.

Исследование грунта под фундамент

Если вы хотите сохранить деньги, не платя специалисту за геологические исследования, то можно попробовать сделать исследование грунта под фундамент своими руками. Для того, чтобы провести изыскания, обязательно потребуется садовый бур. Им нужно проделать шурфы на глубину, не меньшую чем нормативная глубина промерзания, но лучше если глубина будет около 3.5-4 метров, особенно если планируется построить двухэтажный и больше дом.

Если в доме есть планы обустроить глубокий цокольный этаж, то самому пробурить шурфы не представится возможным. Ведь для того, чтобы проанализировать почву для постройки одноэтажного дома, придется бурить на 4-5 метров, а для кирпичного дома в два этажа, потребуется глубина уже в 8-9 метров. Одного шурфа конечно же недостаточно, ведь ленточный фундамент, в случае, если будет размещаться на разнородных землях с разным подъемом во время пучения от мороза, по причине неравномерных нагрузок от земли может запросто треснуть.

Неоднородная земля, имеющая прослойки торфа (органического грунта), в зоне, которая сжимается под фундаментом толщи, может просесть в некоторых местах. Результат по итогу будет все тем же, на стенах и фундаменте образуются трещины. Хоть в правилах “инженерно-геологические изыскания для строительства” говорится, что для неответственных построек хватит и 1-2-х шурфов в пределах периметра будущего дома, но лучше будет подстраховаться и обустроить 3-4 шурфа, ведь грунт может быть довольно коварным. Проверка грунта под фундамент потребует ее забора с каждых трех десятков сантиметров шурфа, а ниже линии промерзания земли следует отобрать по образцу через каждые 50 см.

Методики исследования

Конечно, чтобы провести исследование грунта под фундамент, лучше обратиться к специалистам, имеющим лицензию. Если таких нет, или их услуги слишком дорогостоящие, то можно использовать несколько способов исследования и быстрого анализа земли, а также примерной оценки его несущей способности.

Сначала нужно разложить образец земли на бумаге и просушить его. После этого из земельного образца удаляются камни, консервные банки, корни и прочий мусор. Если в образце есть комочки и куски земли, то их нужно измельчить. Землю опрыскиваем водой, а далее берем высокую стеклянную банку, которую наполняем на 25 % землей образца. Весь остальной объем банки заливается водой.

В емкость добавляется чайная ложка средства для мытья посуды, а затем банка закрывается крышкой и трясется на протяжении 10 минут. Это позволит разделить образцы земли на минеральные компоненты. Далее банке нужно дать отстояться несколько дней, чтобы проба грунта под фундамент была максимально информативной.

Частицы земли осядут в банке и распределятся по размеру. Уже спустя одну минуту после постановки банки можно сделать на ней отметку маркером, таким образом определив песочный осадок. Через два часа отстоя можно выявить уровень ила. А когда вода будет прозрачной, то можно отметить и слой глины. Причем обычно этот процесс займет 3 дня, но если вода все еще мутная, то следует оставить ее на срок около недели.

Следует записать толщину каждого слоя образца и весь осадок в общем. Далее высчитывается процентное соотношение каждого из компонентов с помощью формулы: Компонент, см/общая толщина, см = % компонента в земле. Получив процентное содержание основных компонентов в земле, можно определить тип грунта, руководствуясь специальной пирамидой.

Более быстро результаты можно получить при помощи тактильной методики анализа, для которой потребуется только образец земли и собственная рука. Для проведения анализа предназначается особая последовательность действий.

Нормы и правила строительства, применяемые для жилых домов во всем мире, предлагают застройщикам заниженные, в сравнении с отечественными, показатели несущих способностей земли. В среднем, несущие способности земель в нормативах ниже примерно в 2 раза. Такой подход дает разумный запас прочности и дает определенную защиту от неправильной оценки состава земли и ее несущей способности. Тем, кто решил построить фундамент и дом самостоятельно, нужно непременно вооружиться таким подходом, чтобы потом не ремонтировать трещины на фундаменте и расколы на стенах. И конечно же, следует провести исследование почвы под фундамент.

Как провести анализ грунта на участке перед выбором и укладкой фундамента?

Фундамент – основа любого строения, принимающая на себя основные нагрузки от крыши, стен, перекрытий, всего содержимого в доме, его жителей и даже частично от погодных условий. Без осознания всей серьезности подхода к выбору верного типа фундамента для прочности и долговечности всей конструкции строительство лучше даже не начинать.

В противном случае, если вы, например, выберите точно такой же фундамент, как и у соседа или знакомого, ваше строительство может закончится весьма плачевно или будет стоить очень дорого в плане исправления ошибок. Даже если соблюдено тождество в общей площади, этажности, типе стен, крыши, если всё – «как у соседа», то это не означает, что у вас одинаковый тип грунта, уровень грунтовых вод, влажность грунта.

Ниже на рисунке показано, что происходит со зданиями или строениями из-за невнимательности, небрежности строителей / проектировщиков и некорректном выборе типа фундамента, категорически неподходящего к начальным критериям.

Большие нагрузки на фундамент и грунт

Только представьте какую колоссальную нагрузку принимает на себя фундамент, а далее перераспределяет ее на почву, на которой он установлен. Чтобы вам было проще «прикинуть», приведем таблицу для определения приблизительной нагрузки на фундамент:

Анализ грунта на участке – своими силами или заказать инженерно-геологические изыскания?

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.

Упрощенные геологические изыскания или самостоятельный анализ грунта

Итак, если вы решили обратиться в компанию и заказать геологическое исследования вашего участка, тут все просто – звоните и договариваетесь.

Каков алгоритм действий для тех, кто хочет сэкономить несколько десятков тысяч?

Делаем 2-4 шурфа по пятну застройки границы вашего будущего дома на участке, там, где вы планируете возводить дом. Для чего их несколько, а не один: грунт неоднороден, динамичен, и может так получиться, что в том месте, где вы возьмете одну единственную пробу, окажется неплохая его структура, а опирание фундамента в конечном итоге произойдет на неоднородную основу, на сложный грунт, что вызовет повреждения всего дома. Конечно, это все равно получается выбор места для забора грунта вслепую.

Получившуюся скважину можно приспособить под септик, колодец, или под уличный туалет, или можно сразу заказать бурение скважины на воду и аккуратно взять пробу грунта из нее.

На какую глубину делать шурфы для отбора грунта? Еще раз повторимся, что 4-5 метров – это вообще минимум. Можно пригласить к вам на участок геолога в частном порядке, его ручной бур берет на 10 метров.

Отобранные пробы грунта, только обязательно с ненарушенной структурой для точной оценки. Можно позвонить в местную лабораторию и узнать подробности отбора грунта для его дальнейшей оценки – стоимость анализа 1 пробы, какой трубой, и другие подробности.

После отбора нужно отнести пробы в лабораторию, или же можете самостоятельно оценить состав грунта, его характеристики, несущую способность (вряд ли вы сможете сделать это более-менее точно, лучше не экономить и по возможности отнести в лабораторию). Что вам смогут определить лабораторных условиях?

Определят тип грунтов на вашем участке, изучат их механические свойства – то, как они будут себя вести под нагрузкой.

Как трактовать все эти показатели? Проще всего: договоритесь с каким-нибудь геологом (например, в частном порядке, это опять же недорого), он сможет все расшифровать и сделать важные для вас выводы. Вы можете и самостоятельно научиться вычислять расчетное сопротивление грунта. Лучше доверить хотя бы часть работы профессионалам.

Мы советуем заказывать инженерно-геологические изыскания или хотя бы заказать отдельно анализ проб в лаборатории + консультацию геолога – в зависимости от ваших фин.возможностей. Последний вариант обойдется вам в районе десяти тысяч, зато сэкономит вам кучу времени, к тому же точные расчеты произвести самостоятельно очень сложно, практически невозможно, доверьте хотя бы часть работы профессионалам.

Если вы уже определили тип грунта на участке, мы предлагаем вам рассчитать фундамент с помощью наших эффективных онлайн-калькуляторов!

Исследование грунта под фундамент – анализ условий, методы определения и оценка

Строительство любого капитального здания начинается с устройства его подземной части. Но еще до ее возведения требуется выполнить исследование грунта под фундамент, чтобы определить тип почвы на участке и структуру грунтовых слоев. Далее, на основании полученных результатов производится привязка проекта к местности, а именно – делаются соответствующие расчеты, после чего окончательно выбирается тип и глубина заложения фундамента.

Анализ геологических условий

В целях экономии частные застройщики нередко отказываются от исследования грунтов. Но делать этого не следует, так как игнорирование факторов, напрямую оказывающих влияние на несущую способность фундамента, может привести к существенным материальным затратам уже в ходе эксплуатации дома. Силы морозного пучения могут разрушить бетон или кладку, отсутствие прочного основания повлечет за собой неравномерную осадку строения, а наличие на участке плывуна приведет к непредсказуемым последствиям. И это не говоря уже о негативной роли, которую оказывает высокий уровень подземных вод.

Владельцу не следует полагаться на «авось» или советоваться с соседями только потому, что свой дом они уже построили. Дело в том, что даже на близкорасположенном участке толщина и структура грунтовых слоев могут различаться. Вдруг на месте застройки находится насыпь, или водоупорный пласт располагается намного выше? Визуально это определить невозможно, в связи с чем потребуется брать пробы.

Определить геологию под фундаментом и выполнить анализ грунта считается важнейшим этапом строительства, позволяющим возвести надежный дом, который прослужит не одному поколению.

Для исследования рекомендуется вызвать специальную службу, гарантирующую достоверность полученных результатов. Специалисты проведут полевые работы и, при необходимости, лабораторные проверки. По окончании работ службы дадут письменное заключение, на основании которого проектировщики выполнят расчеты подземной части строения. Конечно же, стоить это будет недешево.

Организовать исследование грунтов можно и самостоятельно, но только в случае отсутствия на площадке застройки сложных геологических условий – болотистой местности, торфяников, насыпей и т.д. Для забора проб следует вырыть шурф, либо пробурить скважину, после чего определить тип грунта и сделать правильные выводы. Кроме того, необходимо будет уточнить уровень подземных вод, а вот глубину промерзания измерять не потребуется. Данный показатель зависит от региона и принимается по справочным таблицам.

Типы грунтов – краткий обзор

Особой прочностью обладают скальные породы. Им не грозят просадки и вспучивание, а вода их не размывает. Такие же свойства присущи твердым обломчатым грунтам, но лишь в случае малого присутствия в их структуре пылеватых либо глинистых частиц.

Крупнозернистые пески не поддаются силам морозного пучения и великолепно показывают себя в качестве основания под фундамент. Мелкозернистые и пылеватые типы песчаных грунтов имеют такой недостаток как плывучесть, особенно если они находятся в зоне высокой влажности. Но в сухом состоянии и при определенных условиях они считаются хорошей опорой для подземной части дома.

Суглинки и глины относятся к проблемному типу грунтов. Они обладают хорошей прочностью лишь в твердом состоянии. При замачивании их свойства ухудшаются, а в случае промерзания они начинают вспучиваться. Данный фактор следует учитывать при выборе способа устройства основания под фундамент.

Что касается слабых и насыпных грунтов, то для них предлагаются свои варианты подземных конструкций. Одним из них является установка свай. В этом случае потребуется обстоятельное инженерное исследование геологических условий специализированными компаниями, так как плотные грунтовые пласты могут залегать слишком глубоко.

Перед заключением договора рекомендуется поинтересоваться у представителя фирмы, есть ли у них лицензия на проведение подобных работ.

Признаки, позволяющие самостоятельно определить тип грунта:

• песок – быстро оседает на дно емкости при смешивании его с бо́льшим по объему количеством воды. Из влажного песка с трудом формируются колбаски, а высохший образец легко крошится;
• глина – в воде слабо растворяется, оставаясь длительное время в виде суспензии. Раскатывается наподобие пластилина в колбаски, которые после продолжительного высыхания становятся твердыми;
• ил – при размешивании с водой оседает достаточно медленно (от 15 минут до часа). Он эластичен при формовании, но разламывается при высыхании;
• при похлопывании по влагонасыщенному грунту вода выступает быстро (ил) или медленно (глина).

Профессиональное исследование

Квалифицированная оценка грунтовых условий позволит максимально обезопасить конструкцию фундамента от разрушений, а дом – от перекосов. В зависимости от места проведения, исследования подразделяются на полевые и лабораторные.

Не следует думать, что заказывать услуги по определению характеристик и свойств грунта придется в полном объеме. Перечень работ предварительно оговаривается с исполнителем. Возможно, что потребуется лишь минимальный набор из пунктов, предусмотренных в прайс-листе.

В полевых условиях проводится как общее, так и детальное обследование грунтов. Преимуществами метода являются:

• возможность оценки большого массива пород;
• залегание слоев без нарушения их структурного сложения;
• изучение грунтовых пластов в естественном состоянии (давление, колебание подземных вод и пр.).

Полевые исследования дают более точные результаты, определяющие тип и несущие свойства грунта, неоднородность состава и противостояние каким-либо негативным факторам. В состав работ может входить:

• зондирование – динамическое, статическое, крыльчатое;
• проверка массива на сдвиг, обрушения, сжимающие нагрузки;
• изучение свойств и просадки почвы при замачивании;
• создание напряженного состояния и усилий в различных направлениях.

В результате составляется максимально детальный отчет о геологическом строении участка застройки, расположении подземных вод и характеристиках грунтовых слоев. Одним из наиболее важных свойств является несущая способность. От нее во многом зависит тип и глубина заложения фундамента.

В лабораториях проводят более полный комплекс исследований, а при определении результатов используют уточняющие коэффициенты.

Важно знать о том, что до начала исследования грунта следует попробовать найти инженерно-геологические разрезы ближайшей местности. В городах и крупных поселках они наверняка имеются в архивах проектных организаций. При положительном результате исследовать грунты под фундамент не придется. А вот в условиях освоения новых территорий без геологов не обойтись.