2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изучение характеристик грунта

Исследование почвы: причины, методы и особенности процедуры

Ты то, что ты ешь. Клетки и ткани организма формируются из тех элементов, которые поступают в него во время приема пищи. И как состояние двигателя автомобиля зависит от используемых бензина и масла, так и на здоровье человека напрямую влияет употребляемая им еда. Качество продуктов как растительного, так и животного происхождения зависит от состояния почвы, на которой росли злаки, фрукты, овощи, вскармливались животные. Зачастую мы испытываем недомогания, страдаем от болей неясного происхождения, а причина в том — что мы едим пищу, выращенную на непригодной для этого земле. Исследование грунта позволяет выяснить, подходит ли он для сельскохозяйственных целей.

Исследование грунта — когда без него не обойтись?

Анализ почвы выполняют с различными целями. Так, например, его обязан провести застройщик в рамках инженерно-изыскательных работ. Сельхозтоваропроизводители прибегают к процедуре для того, чтобы выяснить, безопасна ли почва и насколько она обогащена макро- и микроэлементами. За качеством грунта должны следить не только владельцы сельхозземель. Оно контролируется в рекреационных и курортных зонах, зонах санитарной охраны. Нормы и правила закреплены в постановлении СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы и грунтов».

Результаты исследования грунта важны при решении многих юридических вопросов, и значение в таких случаях будут иметь лишь документы, выданные аккредитованными лабораториями. Анализ может произвести и неаккредитованное учреждение. Такое исследование будет стоить значительно меньше, и востребовано оно в основном владельцами участков земли, садоводами.

Применение удобрений и ядохимикатов, близрасположенные автотрассы и промышленные объекты, неграмотная техника ведения садоводства (например, высаживание одних и тех же культур каждый год на старом месте) ведут к токсическому загрязнению почвы, ее истощению и, как следствие, — к денатурализации выращиваемых культур. Этот процесс происходит повсеместно. Еще 50 лет назад зерно пшеницы на 20–30% состояло из белка, а сегодня — лишь на 8–12%. Конечно, мы хотим хорошо питаться, хотим лучшего для своей семьи, чтобы наши дети получали все необходимые витамины. Мы покупаем в магазине апельсины, яблоки, зелень, желая насытить организм полезными веществами, но получаем ли мы их? Американский ученый Ф.А. Бэр провел исследование. Он собирал овощи и фрукты с ферм из разных регионов и анализировал их пищевую ценность. В итоге оказалось, что один пучок шпината содержал много железа, а другой не содержал его вовсе. И так с другими продуктами.

Чтобы концентрация полезных веществ была достаточной, следует употреблять органические продукты, выращенные без применения химикатов и пестицидов. Но где их купить? Лучший вариант — вырастить самим. Тем более что практически каждая российская семья имеет дачный участок.

Важно помнить, что многие виды растений отдают предпочтение почве, отличающейся особыми характеристиками. Для одних необходима слабокислая, другие лучше растут на слабоизвестковой. Важным фактором является кислотность (pH). На кислых почвах не растет томат, огурец и многие другие овощи. Кислотность хороша для выращивания щавеля. А вот картофель предпочитает торфяной грунт. Для того чтобы наверняка знать, где и что сажать, прибегают к различным видам анализа почвы.

Методы исследования почвы

Каждый из существующих методов с определенной стороны характеризует состав почвы. Рассмотрим их более подробно.

  • Механический (гранулометрический) метод позволяет определить в почве количество частиц разного диаметра. Данное исследование проводится с помощью специальных сит, а также пипеточным методом. В основе метода лежит зависимость между размерами частиц и скоростью их оседания в воде. Согласно механическому методу по содержанию глины и песка почву относят к тому или иному типу, например суглинку или супеси.
  • Химический метод позволяет установить химический состав почвы. Определить общее содержание многих элементов (С, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Р, S, K, Na, Mn, Ti) возможно с помощью валового, или элементарного, анализа. Другим важным компонентом химического метода является анализ водной вытяжки, особенно значимый при исследовании засоленных почв. Результат данного исследования показывает содержание водорастворимых веществ: сульфатов, хлоридов и карбонатов кальция, магния, натрия и других элементов. Также химический метод позволяет определить поглотительную способность почвы. С его помощью выявляют обеспеченность грунта питательными веществами: определяют количество усваиваемых растениями соединений азота, калия, фосфора и т.д. Результаты данного исследования помогают определить потребность почвы в удобрениях. Также химический метод включает в себя изучение фракционного состава органических веществ почвы, форм соединений основных почвенных компонентов, в том числе микроэлементов.
  • Агрохимический метод позволяет определить основные показатели, влияющие на уровень плодородия грунта. Это, прежде всего, определение влажности, органических веществ, гидролитической кислотности, рН солевой вытяжки (важный показатель агрохимической характеристики почвы), а также уровня нитратного и аммонийного азота, подвижных форм фосфора и калия.
  • Минералогический метод позволяет определить количество содержащихся в грунте минералов, как первичных, так и вторичных. Это позволяет изучить генезис почвы и ее физико-химические свойства. Исследование распределения минералов в почве проводится методом шлифов, а их количество и изменение в процессе почвообразования устанавливается иммерсионным методом. В зависимости от структуры почвы ее исследуют разными способами. Например, илистую и коллоидную изучают термическим, рентгенографическим, электронографическим и другими способами.
  • Радиологическое исследование грунта позволяет определить наличие и количественный состав гамма-излучающих радионуклидов: калия-40, радия-226, тория-232, цезия-137. Также опасен радиоактивный изотоп стронций-90. Анализ почвы на предмет радиоактивного загрязнения актуален для дачников и владельцев приусадебных участков, а также для тех, кто собирается покупать землю, поскольку радионуклиды, содержащиеся в грунте, включаются в разные химические соединения и усваиваются корнями растений. Поэтому заниматься садоводством на такой почве очень опасно.
  • Токсилогический анализ почвы дает представление о загрязненности почвы токсичными веществами. В ходе исследования устанавливается наличие или отсутствие в грунте таких веществ, как мышьяк, свинец, ртуть, фенолы, бензапирен, хлориды, нефтепродукты и др. При обнаружении токсических веществ определяется их количество, поскольку в пределах референсных значений они, как правило, безопасны. Если же экологические нормы нарушены, это может пагубно сказаться на здоровье людей и на выращенных на такой земле растениях.
  • Микробиологический анализ определяет содержание микрофлоры грунта. Это позволяет получить представление о биохимических свойствах почвы и ее биологической активности. В ходе исследования устанавливают количество представителей основных групп почвенных микроорганизмов, грибов, бактерий, амеб, инфузорий, почвенных водорослей и др. Для точности результата важно взять почву для анализа в типичном месте земельного участка.

План исследования почвы

Опишем основные моменты проведения исследования грунта.

Отбор проб

Основные требования к отбору проб установлены в ГОСТ 17.4.4.02-84. «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа». Для анализа почвы в независимых лабораториях сбор материала происходит по определенному методу. Это можно сделать самостоятельно, а можно предоставить специалистам. Материал собирают по следующей схеме:

  • Делят участок на 10 равных частей.
  • В центре каждого участка выкапывают яму глубиной 20 см и вынимают грунт.
  • Выкопанную почву делят на 4 равные части, из каждой берут 20–25 г и складывают в бумажный пакет. Общая масса должна составить 400–800 г.
  • Затем почву следует высыпать на бумагу и вынуть из нее все корни и камни. После этого ее нужно высушить в течение 2-3 дней.
  • Высушенную землю надо измельчить и перемешать. И только из такого материала можно взять 20 г земли для лабораторного анализа.

Проведение исследования

Современные независимые лаборатории располагают условиями для проведения всех типов анализа. Ваша задача — определиться, какое именно исследование вам нужно.

В зависимости от внешних факторов, особенностей расположения и назначения земельного участка, выбирается тип анализа. Например, если в окрестностях находятся промышленные предприятия, есть смысл сделать токсилогический анализ почвы. При заинтересованности в высоком урожае и возможностях ландшафтного дизайна предпочтительно провести микробиологический и агротехнический анализы грунта. Радиологическое исследование следует делать в случае, если участок находится в экологически неблагоприятном районе и у вас есть предположения о зараженности почвы.

Читать еще:  Преимущества панелей пвх

В некоторых случаях есть смысл провести несколько типов исследования. С выбором вам помогут определиться сотрудники-консультанты лаборатории.

Выдача протокола

Анализ почвы проводится в короткие сроки. В зависимости от типа исследования это может занять от двух дней до недели. Если анализ выполняется не в частном порядке (садовый или приусадебный участок, земля под строительство частного дома и т.д.), а согласно законодательству (изыскательские работы), то протокол исследования должен быть оформлен на специальном бланке государственного образца. Как мы уже говорили, проводить такие анализы имеет право только аккредитованная лаборатория.

Стоимость исследования грунта

Цена на исследование складывается из сложности проведения анализа и использования определенных технологий. Так, в среднем стоимость комплексного токсикологического исследования составляет 18 000 рублей, радиологического контроля — 6300 рублей, а агрохимическая оценка обойдется в 8300 рублей.

Да, исследование почвы — недешевое удовольствие. Однако это единственный способ узнать, годится ли ваш земельный участок для выращивания растений и строительства дома, безопасен ли он для вас и ваших близких. Последнее время подобное исследование пользуется большим спросом.

Еще век на­зад узнать на­вер­ня­ка о со­сто­я­нии поч­вы бы­ло не­воз­мож­но — при­хо­ди­лось су­дить о нем по на­род­ным при­ме­там и дру­гим «де­дов­ским» ме­то­дам. Со­вре­мен­ный ла­бо­ра­тор­ный ана­лиз грун­та да­ет точ­ные от­ве­ты на во­про­сы, му­ча­ю­щие зем­лев­ла­дель­цев и тех, кто со­би­ра­ет­ся по­ку­пать участ­ки. Те­перь мож­но со стоп­ро­цент­ной уве­рен­ностью знать: стро­ить или не стро­ить, воз­де­лы­вать зем­лю на кон­крет­ном участ­ке или нет.

Определение характеристик грунтов

Перед началом проектно-строительных работ следует изучить геологию участка. Наша компания предлагает заказчику воспользоваться услугой «определение характеристик грунта». Проведение своевременных геологических изысканий поможет избежать разрушения фундамента. Цель данных работ – определить степень надежности почвы для возведения здания.

Определение характеристик грунтов

от 1400 руб. за метр

Геологические исследования связаны с выяснением характеристик грунтов. Наши специалисты используют современную бурильную технику и проводят лабораторные испытания взятых с выбранной под застройку территории проб почв. Таким образом, нам удается достичь максимальной точности в составлении характеристик грунта.

Существуют различные характеристики грунтов, для определения которых используются разнообразные методы. Среди них:

  • лабораторные исследования,
  • полевые испытания,
  • стационарные наблюдения.

Каждое из этих изысканий включает в себя несколько видов работ.

Для лабораторных исследований образцы грунта отбираются на планируемом месте проведения работ, например, на месте рытья будущего котлована. Затем, эти образцы доставляются в лабораторию в виде монолитных или сыпучих проб. Монолитные пробы — это фрагменты грунта с единой структурой, имеющие определенные параметры — 20х20х20 см. Пылевато-глинистые грунты должны сохранять исходные показатели влажности, поэтому для их хранения используют водонепроницаемую парафиновую или восковую оболочку. Масса рыхлого грунта, например, песка, должна составлять не менее 0,5 кг.

Лабораторные исследования позволяют произвести определение физико-механических характеристик грунта.Каждая из них имеет свой ГОСТ. Так, для природной влажности и плотности грунта оптимальным показателем является ГОСТ 5180-84, а для гранулометрического состава – ГОСТ 12536-79. Помимо этих пунктов, в лаборатории производят определения влажности и плотности частиц грунта.

Полевые исследования грунтов имеют важное преимущество перед лабораторными методами, так как позволяет выявить физико-механические особенности любого грунта в естественных условиях. Они не требуют разрушения его текстуры и сохраняют его природную влажность. Также моделируется работа массива грунтов в фундаментах планируемых сооружений. Подобные изыскания, на данный момент, являются наиболее востребованными. В этой области регулярно ведутся разработки, повышающие точность и качество исследований. Однако лишь сочетание лабораторного и полевого метода могут дать наиболее оптимальные определения характеристик грунтов. Чтобы получить подобные данные, следует использовать данное сочетание.

Проверка штампом считается наиболее точным способом проверки грунтов на сжимаемость. Информация, полученная в ходе отличных от него методов, например, прессиометрии или лидировании, в обязательном порядке сверяется с результатами испытаний штампом. То же самое касается лабораторных исследований — компрессионного и стабилометрического.

Определение прочности грунтов требует точного и достоверного метода, каким является исследование на срезе грунта. Однако данный тип определения характеристик является довольно трудоемким и, как следствие, имеет высокую стоимость. Именно поэтому они проводятся лишь для сооружений первого класса ответственности. Это, в первую очередь, здания и сооружения большого хозяйственного значения:

  • ТЭС,
  • АЭС,
  • телебашни,
  • театры,
  • учебные заведения,
  • детские заведения,
  • крупные фабрики и заводы.

Сооружения, не имеющие повышенного уровня ответственности, могут быть спроектированы на основе лишь лабораторного исследования грунтов.

Проверка характеристик грунта на прочность может быть проведена использованием лопастного зонда. Такая проверка дает довольно точные данные, которые должны быть сопоставлены с данными, полученными при проверке сдвигом. Это обеспечивает получение более точных результатов, необходимых при строительстве сооружений первого класса ответственности.

Зондирование грунта, в том числе, и лопастное,применяется для изучения его пластов, глубина которых составляет 15 – 20 м. Для определения прочностных и плотностных особенностей грунта, а также его изменчивости в разрезе по вертикали, в него вводится зонд – металлический наконечник. Его сопротивление при проникновении в грунт позволяет получить необходимые данные. Зондирование является экспресс-методом определения механических характеристик грунта — песчаного, глинистого и органогенного. Они имеют малое количество примесей щебня и гальки, либо не имеют таковых в принципе.

Зондирование проводится при помощи двух методов. Первый метод подразумевает плавное, медленное введение металлического конуса в грунт медленно, второй же отличается от него использованием молота, существенно убыстряющим процесс.

Сопротивление грунтов сдвигу выявляется предельным показателем напряжения при разрушении. Для более точного определения необходимых показателей исследование проводится c применением воздействия различных сжимающих усилий. Для сдвига также используется сдвигомер–четырехлопастная крыльчатка. Она может иметь различные технические характеристики, которые необходимо учитывать при ее выборе.

При возведении объектов повышенной ответственности, полевые изыскания, направленные на выявления той или иной характеристики грунтов, приобретают исключительное значение, из-за чего возникает необходимость в опытных работах.

На участке строительства объекта первого класса ответственности в землю погружается свая, за характер погружения которой должен отобразить сопротивляемость грунта. На нее оказываются нагрузки,после каждой из которых происходит измерение осадков. Таким образом,определяется несущая способность грунта при естественной влажности. Данные изысканий сопоставляются с результатами лабораторных исследований.

Еще одним этапом испытаний является монтаж основания планируемого объекта на поверхности грунта. Его габариты полностью соответствуют натуральным – и только таким образом можно будет получить необходимые данные. Далее на фундамент оказывается давление, равное тому, которое будет оказывать будущее здание. Такой метод дает возможности произвести оценку несущей способности грунта под основанием здания.

Количественная оценка просадочных свойств лессов определяется по сумме результатов геоизысканий грунтов. При естественных условиях под готовыми сооружениями в лессовое основание пускается вода.Подобные эксперименты позволяют сделать вывод о конструкциях здания и, если это необходимо, произвести поправки в расчетах. Это помогает избежать такого опасного последствия, как подтопление.

Суммирование результатов исследований грунта проводится следующим образом.Свойства массивов грунта оцениваются на основе особенностей их физических и химических свойств, полученных в результате лабораторных и полевых изысканий. Результаты, полученные в лаборатории и на территории строительства, характеризуют лишь те участки, где производился забор образцов, и проводились полевые испытания грунта. Именно поэтому, результаты исследований и нормативные показатели обобщаются, то есть подвергаются статистической обработке. Еецель – получение средних значений и дальнейшее их применение в расчетах оснований.

Что касается стационарных наблюдений при инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях грунта, то они проводятся для оценки развития опасных геологических процессов, таких, как карст или оползень, а также для оценки подземных вод и температурного режима. На избранных участках устанавливается реперная сеть и ведутся инструментальные наблюдения, отслеживающие их перемещения. Подобные измерения выполняются в период эксплуатации зданий, однако их началом может служить и период проектирования. Срок проведения работ – до 1 года или более.

Заказав исследование характеристик грунта у нас, вы можете не сомневаться в их точности. Наши специалисты – это высококвалифицированные профессионалы, имеющие большой опыт в данной сфере. Мы располагаем все необходимым для исследований грунта — современным оборудованием, собственным автопарком и лабораторией. Это позволяет нам проводить исследования в самых труднодоступных местах, невзирая на погодные условия.

Читать еще:  Как выполняется расчет нагрузки на деревянную балку

Знание химических, физических и механических свойств почвы дают возможность предсказать потенциальные изменения, которые могут произойти в результате ее взаимодействия с объектом строительства. Нормативные и расчетные характеристики грунтов, проанализированные специалистами, помогают ответить на вопрос о том, безопасна ли эксплуатация здания на данной территории.

Высококвалифицированные инженеры нашей организации помогут правильно выбрать участок, пригодный для строительства. Учитывая характеристики грунтов, мы предоставим клиенту рекомендации по улучшению геологических условий. Используемые в процессе анализа методы зависят от особенностей местности.

Посредством исследования характеристик грунта можно правильно выбрать тип фундамента. Для этого изучаются уровень грунтовых вод, глубина промерзания и влажность. Кроме того, именно характеристики грунтов определяют впоследствии методы дальнейших монтажно-строительных работ.

Что касается стоимости исследований грунта, то она вполне оптимальна и не выходит за разумные рамки. Мы практикуем демократичную ценовую политику, исключающую переплаты и непредвиденные расходы.

Стоит отметить, что стоимость тех или иных изысканий может варьироваться в зависимости от сложности и объема работ, а также места их проведения. Именно поэтому она рассчитывается строго индивидуально для каждого заказчика.

Наши консультанты предоставят вам подробную информацию об исследованиях грунта по телефону 8 (499) 408-47-16. Они ответят на все ваши вопросы, касающиеся тех или иных аспектов, связанных с геоизысканиями.

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.

Механические характеристики грунтов

Основными параметрами для проектирования и строительства, в процессе инженерно-геологических изысканий является определение механических свойств грунтов как лабораторными так и полевыми методами.

Именно механические свойства грунтов — являются основой в проектировании зданий и сооружений — от возведения небольших домов, коттеджей и прокладки коммуникаций до возведения высотных зданий с многоуровневыми подземными парковками.

Характеристики грунта – это его особенности, которые зависят от состава и взаимосвязей между компонентами. Механические характеристики грунтов представляют собой свойства, проявляющиеся при воздействии на грунт нагрузок. На основании механических характеристик выполняются расчеты для проектировки фундаментов, несущих конструкций и других элементов строения, контактирующих с геологией. Характеристики служат исходной информацией и имеют большое значение для исследования и предвидения процессов геологии, происходящих у поверхности земли.

Читать еще:  Как сделать беседку из кирпича составление плана

Чтобы рассчитать деформации, нагрузку, которую может выдерживать грунт и оценить прочность фундамента, нужно обладать данными о механических свойствах эксплуатируемых грунтов.

К механическим характеристикам грунтов относят:

— прочность (сопротивляемость растяжениям, проницаемость водой, фильтрация);

На механические характеристики грунтов влияет их состав, параметры физического состояния, а также особенности их структуры. Грунты могут иметь гранулометрический или минеральный состав. К параметрам физического состояния относится плотность, уровень влажности, температура.

Характеристики деформации

К характеристикам деформации относятся:

— показатель упругости, он рассчитывается в пропорциональном соотношении между вертикальной нагрузкой, приходящейся на грунт и относительной величиной деформации почвы, происходящей в вертикальной плоскости. Для определения этого модуля проводятся эксперименты на сжатие в процессе разгрузки исходно уплотненного грунта, взятого в качестве образца;

— показатель общей деформации, рассчитывается в пропорциональном отношении между нагрузкой и относительной величиной искажений почвы в линейной плоскости, которые возникают под воздействием этого давления. Если значение модуля искажений меньше 5 Мпа грунт считается мягким.

Значение показателя упругости всегда превышает показатель общего искажения. Показатель упругости переделяется в процессе экспериментов над образцами почвы и основывается на их упругости, имеющей место во время разгрузки, а показать общих искажений, определяет поведение почвы и при упругих, и при остаточных искажениях.

Механические характеристики грунтов

Сжимаемость грунтов

Сжимаемость грунтов – это показатель, показывающий уровень сжимаемости в условиях, при которых грунт не может расширяться в стороны.

Осадка грунта – это свойства почвы сокращать объем под влиянием уплотняющего давления. Составляющими грунта являются частички, имеющие различную величину и поры, внутри которых находится вода и воздух. Частицы могут иметь связь друг с другом или быть несвязанными. В процессе появления напряжения, возникающего в ходе сжатия изменяются объемы, это становится возможно, благодаря сокращению объемов внутри грунтовых пор, в которых находится газ или же вода. Если грунты насыщены водой, их полное сжатие может произойти, только если жидкость будет вытеснена из пор.

Показатель искажения характеризует сжимаемость, значение уплотнения и коэффициент осадки.

Величина показателя сжимаемости изменяется в большом диапазоне, на нее влияет состав, тип и состояние почвы. Показатель искажения изменяет свое значение под воздействием давления.

Угол внутреннего трения – это значение, отражающее линейную зависимость сопротивляемости грунта от нагрузки, приходящейся вертикально.

Оценивать уровень сжимаемости почвы нужно по начальному отрезку компрессионной линии в диапазоне давления от 0,5 до 1,5 кгс/см2, если показатель давления будет выше, то даже самые слабы почвы слабо сжимаются. Показатель уплотнения позволяет приблизительно оценить степень сжимаемости почвы. Показатель осадки служит отражением величины искажения.

В зависимости от усадки искажения подразделяют на две группы: пластичные и упругие. Последние появляются под влиянием нагрузок, которые меньше прочность структуры почв, не оказывающих разрушительного действия на связи между составляющими, и обуславливается способностью почвы возвращаться в первоначальное состояние после того, как исчезнет давление.

Пластические искажения разрушают связи между составляющими и скелет почвы. Пластичные искажения делают почву более уплотненной благодаря изменению размера пор внутри почвы, а искажения со сдвигом благодаря изменению ее исходной формы и могут приводить к разрушению.

Характеристики прочности

Выделяют несколько характеристик прочности:

Механические характеристики грунтов

Сопротивляемостью к растяжениям называется свойство почвы оказывать противостояние перемещение частей почвы в отношении друг друга вод влиянием прямой нагрузки и касательной. Характеристики прочности применяются при расчете фундаментов. Под прочностью подразумевается свойство почвы выдерживать нагрузки, не подвергаясь разрушению. В песчаных почвах и грунтах с большими обломками сопротивляемость становится достижимой преимущественно благодаря силе трения отдельно расположенных частиц, такие почвы называются сыпучими. Почвы глинистого типа имеют большую сопротивляемость к сдвигам, так как в этом случае имеет место сцепление.

Водопроницаемость – это свойство почвы пропускать жидкость, она зависит от структуры почвы и ее состава. Если пор мало и в составе есть глина, показатель проницаемости водой будет ниже, чем у песчаных почв. Данная характеристика оказывает влияние на устойчивость строений и скорость уплотнения почв под фундаментами, а также оползни.

Под фильтрацией подразумевается перемещение воды в почвах при свободной гравитации, во всех направлениях: вверх, вниз, в стороны под влиянием гидравлики.

Характеристика прочности почв – это их способность оказывать сопротивление силовым влияниям извне.

Для скальных почв прочность оценивают по предельному значению прочности на сжатие в одной оси, а для нескальных по их механическим параметрам.

Различают следующие уровни прочности:

— сверх прочные – значение больше 120;

— прочные – больше 50, но меньше 120;

— средний показатель прочности – меньше 50, но больше 15;

— небольшой прочности – меньше 15, но больше 5;

— сниженной прочности – меньше 5, но больше 3;

— сниженной прочности – меньше 3, но больше 5;

— очень низкой прочности – меньше 1.

Удельное сцепление почвы – это показатель непосредственной зависимости почвы от давления. Сцепление зависит от типа грунта и уровня его влажности (измеряется в Мпа).

Разрыхляемость

Это свойство почвы увеличивать свой объем в ходе разработки из-за потери связей между составляющими. Показатель разрыхления может быть исходным и остаточным. Исходный коэффициент – это отношение количества разрыхленной почвы к ее количеству в первоначальном состоянии.

Показатель остаточного разрыхления – отражает увеличение размера почвы, происходящего в результате ее уплотнения в сравнении с ее первоначальным состоянием.

Трещины и воздействие, которое они оказывают на механические характеристики почв

На свойства почв влияет не только прочность минеральных компонентов, но связи между отдельно расположенными частицами.

Связи между составляющими элементами в грунтах обычно классифицируют на несколько категорий:

— жесткие, их также называют кристализационными;

— жидкостно-коллоидные или вязкие.

Связи, отличающиеся жесткостью, имеют скальные почвы, а пластичными обладают глинистые.

Жесткие связи растворяются или не растворяются в воде. В процессе растворения жестких связей их могут заменять жидкостно-коллоидные.

Нескальные почвы в соответствии с особенностями связей, классифицируются на несколько групп:

— сыпучие (с крупными обломками и песчаные почвы).

Чаще все трещины возникают в скальных и глинистых почвах, отличающихся плотностью. С учетом разделения трещинами такие почвы классифицируют на:

— цельные (трещины отсутствуют или они есть, но при этом не пересекаются друг с другом);

— трещиноватые (растрескивания пересекаются в определенной степени, при этом остаются участки прочной почвы);

— разборные (сетка из трещин, с пересечениями и разделением скального грунта).

Трещины отрицательно сказываются на механических характеристиках грунтов, а именно на прочности. Под воздействием трещин могут появляться сдвиги участков почвы, находящихся под нагрузкой. На почвах глинистого типа и песчаных также могут быть трещины, вызывающие замачивание почвы, отрыв ее частей и движение вниз в результате оползневых явлений. Игнорировать трещины нельзя, это может привести к негативным последствиям в ходе строительства и эксплуатации объекта.

Механические свойства грунтов имеют большое значение в строительстве. Они применяются для расчетов искажений, позволяют оценить прочность и почв и как следствие устойчивость фундаментов.

Исследование грунтов, их характеристик, ведется при помощи современного оборудования с применением передовых технологий.

Специалисты нашей компании обладают большим опытом в изучении механических характеристик грунта: сжимаемости, просадачности, прочности, упругости, трения, сцепления. Мы работаем с грунтами разных типов и знаем все нюансы исследования их свойств. Изучение механических характеристик грунтов выполняется в лаборатории и позволяет получить точные результаты, играющие большую роль в успешном строительстве.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector