Геологія грунтів Власноруч ⚒🔬😎

   Несуча здатність грунту – характеристика ділянки будівництва, що відображає можливість грунтом утримувати навантаження. Чим нижче цей показник – тим більшою повинна бути підошва фундаментів.
     Визначення властивостей грунту проводиться шляхом відбирання зразків з шурфів та подальшим тестуванням. Варто відмітити, що дана публікація має ознайомчий характер і результати такого дослідження не відповідають вимогам норм. Нехтування розрахунками призводить до просідання будівлі і появи тріщин. Тому, рекомендуємо замовляти професійні дослідження.
   Несуча здатність залежить від: типу грунту; щільності; вологості; рівня грунтових вод. Чим щільніший грунт тим більше навантаження здатен витримати. Якщо поверхнево залягають "слабкі" грунти, то підошву фундаментів заглиблюють на глибину залягання "сильного" шару грунту.
   Грунтові води впливають найбільше на стан грунту. Бо властивості сухого та вологого грунту можуть значно відрізнятись (виняток пісок середньої, великої фракції). Тому по краях бурять свердловини глибиною 2,5м щоб через декілька годин, за допомогою деревяної рейки, виміряти відстань до верхнього рівня. Якщо грунтові води близько до поверхні то фундаменти слід закладати на глибину нижчу промерзання, щоб уникнути підняття будинку від морозного здимання грунту.
   Основні групи грунтів: скельні, не скельні. Скельні високо щільні, не промерзають і не розмиваються. Види не скельних грунтів:
   * Глини - колір варіюється від жовтуватого до коричневого. На 30% і більше складаються з дрібних глинистих частинок. Несуча здатність глини, за умови утрамбованості і глибоких підземних вод – хороша. Відносяться до легко здимлюваних, тобто в холодну пору року здатні збільшуватися в об’ємі.
   * Суглинки - суміш піску і глини, яка займає від 10% до 30%. При однорідності землі і низькому рівні залягання грунтових вод відрізняються високою стабільністю. Промерзають менше глинистих ґрунтів.
   * Супіски - піщана основа з включенням від 5% до 10% глини. Характеризуються високою пористістю і схильністю до повзучості.
   * Піщані - складаються із зерен піску більше 70%. Добре пропускають воду, не схильні до здимання. Характеризуються швидкою усадкою і подальшим стабільним станом з хорошими несучими властивостями. Для будівництва кращі фракції 2,5-5мм.

* Торф’яні - нестійкі грунти, сильно вбирають вологу і здимаються при морозах. Відрізняються значною і тривалої усадкою, а також сильними зміщеннями по горизонталі. Зазвичай вимагають монтажу глибоких паль до рівня стійких шарів.
* Гравійні - спостерігаються тверді вкраплення у вигляді гравію розміром з невеликий волоський горіх.
* Галькові (щебенисті) - велику частину складають великі уламки гірських порід розміром з великий горіх.
Визначити вид грунту самостійно можна викопавши шурф завглибшки 2м. Зона несучого шару для 1-2 поверхів орієнтовно 4м від підошви, тому даний метод є примітивним та орієнтовним. Далі розмочивши зразок у воді та спробувати зкотити і сплюснути невелику кульку. Глина легко ліпиться і при спробі розчавити не утворює тріщин. Суглинок також вдало скочується в кульку, але при розплющування утворюються тріщини. Супісок починає ламатися при спробі розкачати кульку, а з піску ніяку фігуру зліпити не вдасться. Крім того, в ньому явно різняться окремі піщинки, які добре відчуваються долонями при спробі щось зліпити. Ще можна спробувати зкотити "ковбаску" та загорнути в "кільце". Кільце з легкого суглинку розпадатиметься при спробі зняти та взяти в руки, середній суглинок з тріщинами та легко ламається, важкий суглинок весь в тріщинах, глина легко зкочується в "ковбаску" та ліпиться гладке "кільце". Ще одна характерна ознака – ступінь забруднення рук. Чим вищий вміст глинистих часток, тим сильніше вони забрудняться.

   Визначити вміст різних часток можна відібравши зразок помістити в банку на 1/4  її обсягу. Долити в ємність чистої води до 3/4 висоти. Додати в банку 1 ч. л. будь-якого рідкого миючого засобу для посуду. Закрити банку і активно струшувати протягом приблизно 10 хвилин.
Через хвилину відстоювання відзначити маркером рівень піску. Через дві години спокою відзначити рівень мулу. Після досягнення прозорості рідини (2-7 днів) відзначити рівень глини. Далі слід визначити товщину кожного шару. Наприклад, верхній рівень піску виявився на висоті 7 см, мулу – 8 см, глини – 10 см. Тоді при загальній висоті осаду 10 см товщина шару піску складе 7 см, мулу – 1 см, а глини – 2 см. Тобто в початковому зразку містилося 70% піску, 10% мулу і 20% глини. Найімовірніше, це – суглинки.
   Дізнатись значення несучої здатності можна з (1) - орієнтовні значення для підошви завширшки 1м на глибині 2м. Для інших параметрів фундаментів зручно користуватись довідником (2). Для закладання на глибину 1м наведені дані з (2):
   Галькові (1) піщане заповнення 6 кгс/см2; глинисте заповнення 4-4,5 кгс/см2;
   Гравійні (1) піщане заповнення 5 кгс/см2; глинисте заповнення 3,5-4 кгс/см2;
   Піски (2) великі 2,9-3,7 кгс/см2; середні 2,1-2,9 кгс/см2; дрібні 1,3-2,5 кгс/см2; пилуваті 0,8-2,1 кгс/см2;
   Супіски (2) 1,7-2,5 кгс/см2;
   Суглинки (2) 0,8-2,5 кгс/см2;
   Глини (2) 0,8-5,1 кгс/см2.

   Подальший розрахунок фундаменту також проводиться відповідно до формул в (1) або (2). При виявленні слабких грунтів може знадобитися осушення ділянки будівництва або пристрій грунтової подушки з гравію, піску та іншого; використовуватися ущільнення або закріплення ґрунту. Останнє проводиться шляхом нагнітання силікатів, карбідних смол або бітумної емульсії.
   Отже, несуча здатність грунту це одна з найважливіших характкристик грунту. Щоб уникнути помилок рекомендовано здійснення професійного дослідження ділянки будівництва. Наша компанія Vector Architects Ua, наприклад, співпрацює з ТзОВ "Геодет" (3).
   Джерела
1. ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд» Таблиці Е-1; Е-2; Е-3.
2. Л.Е.Линович "Расчет и конструирование гражданских зданий" 1972р.
3. ТзОВ "Геодет" Сайт http://geodet.com.ua/.