Суглинистые почвы находятся практически на всей территории Центральной России. Строительство дома на таком грунте требует особого подхода. И начинается весь процесс с возведения фундамента. На суглинке можно возводить определенные типы остовов. Давайте разбираться.

Что это за тип почвы и какой фундамент выбрать?

Суглинком называют почву, состоящую из песка и глины. И последней обычно в таком грунте больше. Но может превалировать и песок в данной смеси (супеси). И если это так, то почва более пористая и сопротивление ее будет меньше, чем при преобладании глины в ее составе. Сухой суглинок - рассыпчатый благодаря песчаному наполнителю. Влажный суглинок - вязкий благодаря глине, именно из-за нее он промерзает и расширяется в холодное время года. Поэтому строители предпочитают возводить фундаменты следующих типов:

1. Ленточный с жестким армированием. Можно делать как ниже линии промерзания грунта (возможность сделать подвал), так и выше (с обязательной установкой дренажа и утеплением фундамента немассивного сооружения).
2. Монолитная армированная плита. Закладывается выше уровня промерзания грунта и более известна, как плавающий фундамент.
3. Свайный типа ТИСЭ. Установка идет на глубину значительно ниже уровня промерзания грунта. Отлично справляется с возложенными на него функциями, но из-за дороговизны возведения, должно иметь объективное обоснование.

Оптимальное время для проведения геологоразведочных манипуляций - весна. Ведь именно в этот период грунтовые воды находятся максимально близко к поверхности. Они могут усложнить строительные работы и даже заставить вас пересмотреть первоначальный выбор фундамента.

На территории, которая планируется под застройку дома, нужно будет пробурить несколько скважин. Делать это удобно садовым буром. Глубина бурения - не менее 30 см от линии промерзания грунта. В процессе можно сразу оценить и определить:

• состав грунта;
• уровни залегания и их равномерность;
• характеристику почвы.

Подробнее о каждом виде фундаментов

Когда на руках имеется оценка грунта, можно приступать к выбору типа фундамента дома. Сюда нужно учесть также изначальный план вашего строения, ваши финансовые ресурсы и трудовые возможности.

Ленточный фундамент

Схема строительства фундамента на суглинистой почве

Этот тип фундамента пригодится если основу вашего дома оставляет кирпич. Это делает строение массивным и тяжелым. И такую нагрузку должен держать устойчивый остов. Поэтому углубив его ниже линии промерзания грунта можно получить не только это, а еще и полноценный подвал. По факту неоценимое помещение - и хранение продуктов, и разводка коммуникационных линий и т. п. Такой фундамент можно сооружать монолитным, а можно собрать из блоков (железобетон). В первом случае, конструкцию нужно хорошо армировать, чтобы придать ей жесткость и прочность.

Плита

Монолитная армированная плита - отличное решение, обеспечивающее защиту дома от пучения суглинка. Она защитит его от перекоса, трещин. Ее устанавливают даже на очень слабых грунтах для домов, гаражей, бань, беседок и других строений. У нее имеется «плавающий» эффект - при пучении она приподнимается и после него становится на изначальное место. С ней не страшны дому и грунтовые воды, залегающие близко к поверхности.

Плита заливается в вырытый котлован. Это армированная монолитная конструкция. Ее толщина может быть разной и связана с планируемым весом дома.

Сваи ТИСЭ

Все чаще в индивидуальном строительстве выполняют свайные остовы типа ТИСЭ. Это избавило от необходимости изготавливать сваи и транспортировать их к месту строительства. Да и забивка их копром также отпала. Для него в заранее выбранных местах вырывают скважины. В их вставляют либо железные трубы, либо бетонные. Их диаметр должен быть равен диаметру будущих свай. В них устанавливают армированный каркас и производят заливку бетонной смесью. После высыхания железные трубы можно извлечь, а можно и оставить. Во втором варианте это сделает сваи намного крепче, но при это существенно увеличит их стоимость.

Специальные загибы арматуры оставляют сверху, чтобы после вплести их арматурный пояс ростверка. Это обеспечит большую прочность конструкции.

Мероприятия по уменьшению пучинистости участка

Суглинок не может непучинится, т. к. в его составе находится глина, которая делает его влажным. И в холодное время года вода, замерзая, расширяется. Выполнение 5 мероприятий позволит значительно снизить этот показатель:

1. По всему периметру строения формируется дренажная система.
2. Формирование отмостки здания.
3. Утепление отмостки дома.
4. Установка системы водостока и водоотвода с крыши. Обязательно уходящую в ливневый слив.
5. Полная замена грунта на песчаное основание перед возведением остова.

Посмотрите видео о том, как сделать дренаж почвы на своем участке:

Правильный анализ грунта и выбор типа фундамента по нему - это залог долгой службы вашего строения. И даже суглинистая почва этому не помеха. Любой из предложенных типов фундаментов отлично подойдет для суглинка. Но если не уверены в своих силах - доверьте эту работу профессионалам. Ведь нужно не только правильно определить какой тип фундамента вам нужен, но и правильно его возвести для дома.

]: скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфические и осадочные породы, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответствии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2—3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусственные — закрепленные в естественном залегании трещиноватые скальные и нескальные грунты.

ТАБЛИЦА 1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Грунт	Показатель
По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа
Очень прочный	R c > 120
Прочный	120 ≥ R c > 50
Средней прочности	50 ≥ R c > 15
Малопрочный	15 ≥ R c > 5
Пониженной прочности	5 ≥ R c > 3
Низкой прочности	3 ≥ R c ≥ 1
Весьма низкой прочности	R c < 1
По коэффициенту размягчаемости в воде
Неразмягчаемый	K saf ≥ 0,75
Размягчаемый	K saf < 0,75
По степени растворимости в воде (осадочные сцементированные), г/л
Нерастворимый	Растворимость менее 0,01
Труднорастворимый	Растворимость 0,01—1
Среднерастворимый	- || - 1—10
Легкорастворимый	- || - более 10

Эти грунты подразделяются по способу закрепления (цементация, силикатизация, битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по пределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы.

К крупнообломочным относятся несцементированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песчаные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (число пластичности I р < 1 %).

ТАБЛИЦА 1.5. КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу (табл. 1.5) и по степени влажности (табл. 1.6).

ТАБЛИЦА 1.6. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛАЖНОСТИ S r

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40 % и пылевато-глинистого более 30 % определяются свойствами заполнителя и могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойства крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают следующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылевато-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформационные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е , удельному сопротивлению грунта при статическом зондировании q с и условному сопротивлению грунта при динамическом зондировании q d (табл. 1.7).

При относительном содержании органического вещества 0,03 < I от ≤ 0,1 песчаные грунты называют грунтами с примесью органических веществ. По степени засоленности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяют на незасоленные и засоленные. Крупнообломочные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей (% от массы абсолютно сухого грунта) равно или более:

• - 2 % — при содержании песчаного заполнителя менее 40 % или пылевато-глинистого заполнителя менее 30 %;
• - 0,5 % — при содержании песчаного заполнителя 40 % и более;
• - 5 % — при содержании пылевато-глинистого заполнителя 30 % и более.

Песчаные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание указанных солей составляет 0,5 % и более.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I p (табл. 1.8) и по консистенции, характеризуемой показателем текучести I L (табл. 1.9).

ТАБЛИЦА 1.7. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ

Песок	Подразделение по плотности сложения
	плотный	средней плотности	рыхлый
По коэффициенту пористости
Гравелистый, крупный и средней крупности	e < 0,55	0,55 ≤ e ≤ 0,7	e > 0,7
Мелкий	e < 0,6	0,6 ≤ e ≤ 0,75	e > 0,75
Пылеватый	e < 0,6	0,6 ≤ e ≤ 0,8	e > 0,8
По удельному сопротивлению грунта, МПа, под наконечником (конусом) зонда при статическом зондировании
	q c > 15	15 ≥ q c ≥ 5	q c < 5
Мелкий независимо от влажности	q c > 12	12 ≥ q c ≥ 4	q c < 4
Пылеватый: маловлажный и влажный водонасыщенный	q c > 10 q c > 7	10 ≥ q c ≥ 3 7 ≥ q c ≥ 2	q c < 3 q c < 2
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности	q d > 12,5	12,5 ≥ q d ≥ 3,5	q d < 3,5
Мелкий: маловлажный и влажный водонасыщенный	q d > 11 q d > 8,5	11 ≥ q d ≥ 3 8,5 ≥ q d ≥ 2	q d < 3 q d < 2
Пылеватый маловлажный и влажный	q d > 8,8	8,5 ≥ q d ≥ 2	q d < 2

ТАБЛИЦА 1.8. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять лёссовые грунты и илы. Лёссовые грунты — это макропористые грунты, содержащие карбонаты кальция и способные при замачивании водой давать под нагрузкой просадку, легко размокать и размываться. Ил — водонасыщенный современный осадок водоемов, образовавшийся в результате протекания микробиологических процессов, имеющий влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, значения которого приведены в табл. 1.10.

ТАБЛИЦА 1.9. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕКУЧЕСТИ

ТАБЛИЦА 1.10. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ

Пылевато-глинистые грунты (супеси, суглинки и глины) называют грунтами с примесью органических веществ при относительном содержании этих веществ 0,05 < I от ≤ 0,1. По степени засоленности супеси, суглинки и глины подразделяют на незаселенные и засоленные. К засоленным относятся грунты, в которых суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей составляет 5 % и более.

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании: просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешней нагрузки или собственного веса при замачивании водой дают осадку (просадку), и при этом относительная просадочность ε sl ≥ 0,01. К набухающим относятся грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме, и при этом относительное набухание без нагрузки ε sw ≥ 0,04.

В особую группу в нескальных грунтах выделяют грунты, характеризуемые значительным содержанием органического вещества: биогенные (озерные, болотные, аллювиально-болотные). В состав этих грунтов входят заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным относятся песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие в своем составе 10—50 % (по массе) органических веществ. При содержании органических веществ 50 % и более грунт называется торфом. Сапропели (табл. 1.11) — пресноводные илы, содержащие более 10 % органических веществ и имеющие коэффициент пористости, как правило, более 3, а показатель текучести более 1.

ТАБЛИЦА 1.11. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕЙ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

Почвы — это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Подразделяют почвы по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластичности, как пылевато-глинистые грунты.

К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.

Скальные и нескальные грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, относятся к мерзлым грунтам, а если они находятся в мерзлом состоянии от 3 лет и более, то к вечномерзлым.

Глинистые грунты нередко относят к хорошим, прочным грунтам, в результате чего возникает вопрос, как можно сэкономить на фундаменте, если на строительном участке залегают глины. На самом деле хорошая, прочная глина близко к поверхности встречается редко в отличие от широко распространенных супесей и суглинков. О том, как понять что за грунт на участке, и какой фундамент лучше на глинистой почве, мы и поговорим в этой статье.

Типы и виды глинистых грунтов. Основные характеристики

Глинистые грунты относят к связным грунтам, песчаные – к несвязным. Связность – это способность грунта не рассыпаться как во влажном, так и в сухом состоянии. В зависимости от гранулометрического состава, связные грунты подразделяют на:

1. Глины. Фракция не крупнее 0,01мм при процентном содержании по массе не менее 50%.
2. Суглинки. Фракция не крупнее 0,01мм при процентном содержании 30-50% и наличии фракции крупнее 0,01мм до 70%.
3. Супеси. Фракция не крупнее 0,01м при процентном содержании менее 30%.
4. Лёссы. Фракция 0,002-0,05мм, содержание глинистых частиц 5-30% при пористости 40-55%.

Для строительства фундамента лучше всего глины, хуже всего – лёссы. Причем эти грунты далеко не всегда пребывают в «чистом» состоянии. Например, широко распространены лессовидные суглинки.

Крайне важным параметром, сильно влияющим на несущую способность связных грунтов, является показатель консистенции. Он зависит от водонасыщения и измеряется в долях единицы. Чем ниже значение, тем тверже (суше) грунт.

Выбор типа фундамента во многом зависит от консистенции глинистого грунта.

Распознать тип глинистого грунта легко исходя из его главной характеристики – связности. Нужно увлажнить грунт до состояния, наиболее близкого к пластилину. Если при попытке раскатать пальцами жгут («колбаску») концы не обсыпаются, это глина или суглинок. Эти два грунта похожи, различать их между собой нет необходимости. Оставшиеся два (супесь и лёсс) также несложно различить между собой. Если образец с ненарушенной структурой в сухом состоянии легко крошится пальцами – это супесь. Лёссы скреплены легко растворимыми в воде солями и в сухом состоянии имеют прочность, характеризуемую выражением «лопата не берет».

Выбор фундамента для твердых и полутвердых глинистых грунтов.

Твердые и полутвердые суглинки и глины являются прекрасным строительным основанием. Оно стабильное, прочное. Позволяет выполнять все виды земляных работ. На этих грунтах целесообразно применение столбчатых фундаментов для каркасных строений и ленточных для стеновых. Для частного строительства применение фундаментных плит или свай сомнительно.

Выбор фундамента для тугопластичных и мягкопластичных глинистых грунтов.

Для этого вида грунтов применяются фундаменты всех видов, от лент и плит, до свай. Для мягкопластичной консистенции редко показано применение отдельно стоящих столбчатых фундаментов. В частном строительстве предпочтение следует отдавать ленточным фундаментам достаточной ширины, утепленным плитам мелкого заглубления, винтовым или буронабивным сваям небольшой длины.

Выбор фундамента для текучепластичных глинистых грунтов.

Связные грунты пластичной и особенно текучепластичной консистенции накладывают ряд ограничений на производство работ. Откосы котлованов (траншей) не устойчивы, склонны к «оплыванию». Сильно затруднено устройство такого типа фундамента, как буронабивные сваи. После бурения скважин они быстро «заиливаются», стенки оседают. На таких грунтах целесообразно применение утепленных фундаментов мелкого заложения (например, утепленная шведская плита), буронабивные сваи в обсадных трубах, буроинъекционные и винтовые сваи. Последние получили широкое распространение в частном строительстве вследствие невысокой стоимости и простоте монтажа.

Ещё одним опасным свойством водонасыщенных связных грунтов является морозное пучение. Оно чаще всего проявляется в мелкодисперсных (связных) грунтах при достаточном количестве воды. Таким образом, мягко и текучепластичные глинистые и суглинистые грунты особенно часто подвержены силам морозного пучения. Мероприятия по противодействию этому фактору делят на две категории: заглубление фундамента не менее глубины промерзания (зависит от климатического района строительства) и утепление цокольной части здания (включая отмостку).

Выбор фундамента для лёссовидных грунтов.

Самым опасным видом связных грунтов является лёсс и лёссовидные суглинки. Это высокопористый грунт, имеющий в сухом состоянии высокую несущую способность. Но при попадании воды он очень быстро размокает, превращается «в кашу», сильно теряет несущую способность и самоуплотняется. Последнее свойство называется просадочностью. Лессовидные грунты делят на 1-ый и 2-ой тип по просадочности. Первый дает самостоятельную усадку под собственным весом при замачивании на величину не более 5см на каждый метр толщи грунта, второй – более 5см.

Для просадочных грунтов рекомендуется применение уширенных фундаментов мелкого заложения (широких фундаментных лент, сплошных плит с армированными монолитными цокольными частями стен) а также сваи, проходящие насквозь просадочную толщу и заведенные в прочные грунты.

К важным мероприятиям при наличии просадочности относят устройство водонепроницаемой отмостки с шириной не менее 1,5м для 1-го и 2,0м для 2-го типа просадочности. Водонесущие коммуникации в местах подпольной прокладки, а также прохождения сквозь цокольную часть должны быть заключены в водонепроницаемые гильзы или лотки.

Классификация грунтов по количеству глинистых частиц

Значения показателя текучести

Характеристика глинистых (непросадочных) грунтов по консистенции

Консистенция	Признаки
Супесь
Твердая	Образец грунта при ударе разбивается на куски. При сжатии в ладони рассыпается, превращаясь в пыль. Вырезанный кусок ломается без заметного изгиба
Пластичная	Образец грунта легко разминается рукой, хорошо формуется и сохраняет приданную форму. При сжатии в ладони ощущается влажность. Иногда бывает липким
Текучая	Образец грунта легко деформируется от незначительного нажима, не сохраняет приданную форму, растекается
Суглинок и глина
Твердая	Образец грунта при ударе разбивается на куски, иногда при сжатии в ладони рассыпается: при растирании превращается в пыль. Ноготь вдавливается с трудом
Полутвердая	Вырезанный брусок без заметного изгиба ломается, поверхность излома шероховатая при разминании крошится. Ноготь вдавливается без особого усилия
Тугопластичная	Вырезанный брусок грунта заметно изгибается еще до излома. Кусок грунта с трудом разминается руками, палец легко оставляет неглубокий отпечаток, но вдавливается лишь при сильном нажиме
Мягкопластичная	Образец грунта на ощупь влажный. Кусок грунта легко разминается, но при формировании сохраняет приданную ему форму. Иногда эта форма сохраняется непродолжительное время. Палец вдавливается в образец при умеренном нажиме на несколько сантиметров
Текучепластичная	Образец грунта на ощупь очень влажный. Разминается при легком нажиме пальцем, но сохраняет форму, липкий
Текучая	Образец грунта на ощупь очень влажный. При формировании не сохраняет приданную форму, а помещенный на наклонную плоскость течет толстым слоем (языком)

Расчетное сопротивление грунтов

Наименование грунта	Показатель текучести, J L	Коэффициент пористости, е	Расчётное сопротивление грунта R, кг/см 2
Глина тугопластичная	0,25 < J L < 0,5	0,70 0,85	3,6 3,0
Суглинок тугопластичный	0,25 < J L < 0,5	0,70 0,85	2,3 1,6
Супесь пластичная	0 < J L < 0,25	0,60 0,70	2,0 1,7
Глина мягкопластичная	0,5 < J L < 0,75	0,70 0,85 1,00	2,4 1,9 1,5
Суглинок мягкопластичный	0,5 < J L < 0,75	0,70 0,85 1,00	1,5 1,8 0,9
Супесь мягкопластичная	0,5 < J L < 0,75	0,70 0,85	1,1 0,8
Песок крупный		0,50 0,60	2,0 1,5
Песок средней крупности		0,50 0,60	1,8 1,4
Песок мелкий		0,50 0,60 0,70	1,9 1,3 0,8
Песок пылеватый, маловлажный и влажный		0,50 0,60 0,70	1,7 1,4 0,8
Песок пылеватый, насыщенный водой		0,50 0,60 0,70	1,5 1,2 0,7

Значение R соответствует глубине заложения фундаментов 0,3 м.

Глубина сезонного промерзания грунтов

Город	Глубина сезонного промерзания, см
Омск, Новосибирск	220
Тобольск, Петропавловск	210
Курган, Кустанай	200
Свердловск, Челябинск, Пермь	190
Сыктывкар, Уфа, Актюбинск, Оренбург	180
Киров, Ижевск, Казань, Ульяновск	170
Самара, Уральск	160
Вологда, Кострома, Пенза, Саратов	150
Тверь, Москва	140
Петербург, Воронеж, Волгоград, Гурьев	120
Псков, Смоленск, Курск	110
Таллин, Харьков, Астрахань	100
Рига, Минск, Киев, Днепропетровск, Ростов-на-Дону	90
Фрунзе, Алма-Ата	80
Калининград, Львов, Николаев, Кишинев, Одесса, Симферополь, Севастополь	70

Значения глубины промерзания даны для суглинистых грунтов. Для супесей и песков они принимаются с К = 1,2

Таблица классификации грунтов по группам

От надежности функционирования системы «основание-фундамент-сооружение» зависит и срок эксплуатации здания, и уровень «качества жизни» его жильцов. Причем, надежность указанной системы базируется именно на характеристиках грунта, ведь любая конструкция должна опираться на надежное основание.

Именно поэтому, успех большинства начинаний строительных компаний зависит от грамотного выбора месторасположения строительной площадки. И такой выбор, в свою очередь, невозможен без понимания тех принципов, на которых основывается классификация грунтов.

С точки зрения строительных технологий существуют четыре основных класса, к которым принадлежат:

Скальные грунты, структура которых однородна и основана на жестких связях кристаллического типа;
- дисперсные грунты, состоящие из несвязанных между собой минеральных частиц;
- природные, мерзлые грунты, структура которых образовалась естественным путем, под действием низких температур;
- техногенные грунты, структура которых образовалась искусственным путем, в результате деятельности человека.

Впрочем, подобная классификация грунтов имеет несколько упрощенный характер и показывает только на степень однородности основания. Исходя из этого, любой скальный грунт представляет собой монолитное основание, состоящее из плотных пород. В свою очередь, любой нескальный грунт основан на смеси минеральных и органических частиц с водой и воздухом.

Разумеется, в строительном деле пользы от такой классификации немного. Поэтому, каждый тип основания разделяют на несколько классов, групп, типов и разновидностей. Подобная классификация грунтов по группам и разновидностям позволяет без труда сориентироваться в предполагаемых характеристиках будущего основания и дает возможность использовать эти знания в процессе строительства дома.

Например, принадлежность к той или иной группе в классификации грунтов определяется характером структурных связей, влияющих на прочностные характеристики основания. А конкретный тип грунта указывает на вещественный состав почвы. Причем, каждая классификационная разновидность указывает на конкретное соотношение компонентов вещественного состава.

Таким образом, глубокая классификация грунтов по группам и разновидностям дает вполне персонифицированное представление обо всех преимущества и недостатки будущей строительной площадки.

Например, в наиболее распространенном на территории европейской части России классе дисперсных грунтов имеется всего две группы, разделяющие эту классификацию на связанные и несвязанные почвы. Кроме того, в отдельную подгруппу дисперсного класса выделены особые, илистые грунты.

Такая классификация грунтов означает, что среди дисперсных грунтов имеются группы, как с ярко выраженными связями в структуре, так и с отсутствием таковых связей. К первой группе связанных дисперсных грунтов относятся глинистые, илистые и заторфованные виды почвы. Дальнейшая классификация дисперсных грунтов позволяет выделить группу с несвязной структурой – пески и крупнообломочные грунты.

В практическом плане подобная классификация грунтов по группам позволяет получить представление о физических характеристиках почвы «без оглядки» на конкретный вид грунта. У дисперсных связных грунтов практически совпадают такие характеристики, как естественная влажность (колеблется в пределах 20%), насыпная плотность (около 1,5 тонн на кубометр), коэффициент разрыхления (от 1,2 до 1,3), размер частиц (около 0,005 миллиметра) и даже число пластичности.

Аналогичные совпадения характерны и для дисперсных несвязных грунтов. То есть, имея представление о свойствах одного вида грунта, мы получаем сведения о характеристиках всех видов почвы из конкретной группы, что позволяет внедрять в процесс проектирования усредненные схемы, облегчающие прочностные расчеты.

Кроме того, помимо вышеприведенных схем, существует и особая классификация грунтов по трудности разработки. В основе этой классификации лежит уровень «сопротивляемости» грунта механическому воздействию со стороны землеройной техники.

Причем, классификация грунтов по трудности разработки зависит от конкретного вида техники и разделяет все типы грунтов на 7 основных групп, к которым принадлежат дисперсные, связанные и несвязанные грунты (группы 1-5) и скальные грунты (группы 6-7).

Песок, суглинок и глинистые грунты (принадлежат к 1-4 группе) разрабатывают обычными экскаваторами и бульдозерами. А вот остальные участники классификации требуют более решительного подхода, основанного на механическом рыхлении или взрывных работах. В итоге, можно сказать, что классификация грунтов по трудности разработки зависит от таких характеристик, как сцепление, разрыхляемость и плотность грунта.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ВОЗРАСТА

Типы грунтов	Обозначение
Аллювиальные (речные отложения)	a
Озерные	l
Озерно-аллювиальные	lа
Делювиальные (отложения дождевых и талых вод на склонах и у подножия возвышенностей)	d
Аллювиально-делювиальные	ad
Эоловые (осаждения из воздуха): эоловые пески, лессовые грунты	L
Гляциальные (ледниковые отложения)	g
Флювиогляциальные (отложении ледниковых потоков)	f
Озерно-ледниковые	lg
Элювиальные (продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте образования)	е
Элювиально-делювиальное	ed
Пролювиальные (отложения бурных дождевых потоков в горных областях)	p
Аллювиально-пролювиальные	ap
Морские	m

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ ρ s ПЕСЧАНЫХ И ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Грунт	Показатель
По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа
Очень прочный	R c > 120
Прочный	120 ≥ R c > 50
Средней прочности	50 ≥ R c > 15
Малопрочный	15 ≥ R c > 5
Пониженной прочности	5 ≥ R c > 3
Низкой прочности	3 ≥ R c ≥ 1
Весьма низкой прочности	R c < 1
По коэффициенту размягчаемости в воде
Неразмягчаемый	K saf ≥ 0,75
Размягчаемый	K saf < 0,75
По степени растворимости в воде (осадочные сцементированные), г/л
Нерастворимый	Растворимость менее 0,01
Труднорастворимый	Растворимость 0,01—1
Среднерастворимый	− || − 1—10
Легкорастворимый	− || − более 10

КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛАЖНОСТИ S r

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ

Песок	Подразделение по плотности сложения
	плотный	средней плотности	рыхлый
По коэффициенту пористости
Гравелистый, крупный и средней крупности	e < 0,55	0,55 ≤ e ≤ 0,7	e > 0,7
Мелкий	e < 0,6	0,6 ≤ e ≤ 0,75	e > 0,75
Пылеватый	e < 0,6	0,6 ≤ e ≤ 0,8	e > 0,8
По удельному сопротивлению грунта, МПа, под наконечником (конусом) зонда при статическом зондировании
	q c > 15	15 ≥ q c ≥ 5	q c < 5
Мелкий независимо от влажности	q c > 12	12 ≥ q c ≥ 4	q c < 4
Пылеватый: маловлажный и влажный водонасыщенный	q c > 10 q c > 7	10 ≥ q c ≥ 3 7 ≥ q c ≥ 2	q c < 3 q c < 2
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности	q d > 12,5	12,5 ≥ q d ≥ 3,5	q d < 3,5
Мелкий: маловлажный и влажный водонасыщенный	q d > 11 q d > 8,5	11 ≥ q d ≥ 3 8,5 ≥ q d ≥ 2	q d < 3 q d < 2
Пылеватый маловлажный и влажный	q d > 8,8	8,5 ≥ q d ≥ 2	q d < 2

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕКУЧЕСТИ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕЙ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

Возраст и происхождение грунтов	Грунт	Показатель текучести	Значения Е , МПа, при коэффициенте пористости е
			0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05	1,2	1,4	1,6
Четвертичные отложения: иллювиальные, делювиальные, озерно-аллювиальные	Супесь	0 ≤ I L ≤ 0,75	-	32	24	16	10	7	-	-	-	-	-
	Суглинок	0 ≤ I L ≤ 0,25	-	34	27	22	17	14	11	-	-	-	-
		0,25 < I L ≤ 0,5	-	32	25	19	14	11	8	-	-	-	-
		0,5 < I L ≤ 0,75	-	-	-	17	12	8	6	5	-	-	-
	Глина	0 ≤ I L ≤ 0,25	-	-	28	24	21	18	15	12	-	-	-
		0,25 < I L ≤ 0,5	-	-	-	21	18	15	12	9	-	-	-
		0,5 < I L ≤ 0,75	-	-	-	-	15	12	9	7	-	-	-
флювиогляциальные	Супесь	0 ≤ I L ≤ 0,75	-	33	24	17	11	7	-	-	-	-	-
	Суглинок	0 ≤ I L ≤ 0,25	-	40	33	27	21	-	-	-	-	-	-
		0,25<I L ≤0,5	-	35	28	22	17	14	-	-	-	-	-
		0,5 < I L ≤ 0,75	-	-	-	17	13	10	7	-	-	-	-
моренные	Супесь и суглинок	I L ≤ 0,5	75	55	45	-	-	-	-	-	-	-	-
Юрские отложения оксфордского яруса	Глина	− 0,25 ≤ I L ≤ 0	-	-	-	-	-	-	27	25	22	-	-
		0 < I L ≤ 0,25	-	-	-	-	-	-	24	22	19	15	-
		0,25 < I L ≤ 0,5	-	-	-	-	-	-	-	-	16	12	10

Определение модуля деформации в полевых условиях

Модуль деформации определяют испытанием грунта статической нагрузкой, передаваемой на штамп. Испытания проводят в шурфах жестким круглым штампом площадью 5000 см 2 , а ниже уровня грунтовых вод и на больших глубинах — в скважинах штампом площадью 600 см 2 .

Зависимость осадки штампа s от давления р

1 — резиновая камера; 2 — скважина; 3 — шланг; 4 — баллон сжатого воздуха: 5 — измерительное устройство

Зависимость деформаций стенок скважины Δr от давления р

Для определения модуля деформации используют график зависимости осадки от давления, на котором выделяют линейный участок, проводят через него осредняющую прямую и вычисляют модуль деформации Е в соответствии с теорией линейно-деформируемой среды по формуле

E = (1 − ν 2)ωd Δp / Δs

Где v — коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации), равный 0,27 для крупнообломочных грунтов, 0,30 для песков и супесей, 0,35 для суглинков и 0,42 для глин; ω — безразмерный коэффициент, равный 0,79; d р — приращение давления на штамп; Δs — приращение осадки штампа, соответствующее Δр .

При испытании грунтов необходимо, чтобы толщина слоя однородного грунта под штампом была не менее двух диаметров штампа.

Модули деформации изотропных грунтов можно определять в скважинах с помощью прессиометра. В результате испытаний получают график зависимости приращения радиуса скважины от давления на ее стенки. Модуль деформации определяют на участке линейной зависимости деформации от давления между точкой р 1 , соответствующей обжатию неровностей стенок скважины, и точкой р 2 E = kr 0 Δp / Δr

Где k — коэффициент; r 0 — начальный радиус скважины; Δр — приращение давления; Δr — приращение радиуса, соответствующее Δр .

Коэффициент k определяется, как правило, путем сопоставления данных прессиометрии с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампом. Для сооружений II и III класса допускается принимать в зависимости от глубины испытания h следующие значения коэффициентов k в формуле: при h < 5 м k = 3; при 5 м ≤ h ≤ 10 м k h ≤ 20 м k = 1,5.

Для песчаных и пылевато-глинистых грунтов допускается определять модуль деформации на основе результатов статического и динамического зондирования грунтов. В качестве показателей зондирования принимают: при статическом зондировании — сопротивление грунта погружению конуса зонда q c , а при динамическом зондирований — условное динамическое сопротивление грунта погружению конуса q d . Для суглинков и глин E = 7q c и E = 6q d ; для песчаных грунтов E = 3q c , а значения Е по данным динамического зондирования приведены в таблице. Для сооружений I и II класса является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов штампами.

ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Для сооружений III класса допускается определять Е только по результатам зондирования.

Определение модуля деформации в лабораторных условиях

В лабораторных условиях применяют компрессионные приборы (одометры), в которых образец грунта сжимается без возможности бокового расширения. Модуль деформации вычисляют на выбранном интервале давлений Δр = p 2 − p 1 графика испытаний (рис. 1.4) по формуле

E oed = (1 + e 0)β / a
где e 0 — начальный коэффициент пористости грунта; β — коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе и назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассона v ; а — коэффициент уплотнения;
a = (e 1 − e 2)/(p 2 − p 1)

СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА v β

КОЭФФИЦИЕНТЫ m ДЛЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ, ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ, ОЗЕРНЫХ И ОЗЕРНО-АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ГРУНТОВ ПРИ ПОКАЗАТЕЛЕ ТЕКУЧЕСТИ I L ≤ 0,75

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИИ c φ , град, ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Песок	Характеристика	Значения с и φ при коэффициенте пористости e
		0,45	0,55	0,65	0,75
Гравелистый и крупный	с φ	2 43	1 40	0 38	- -
Средней крупности	с φ	3 40	2 38	1 35	- -
Мелкий	с φ	6 38	4 36	2 32	0 28
Пылеватый	с φ	8 36	6 34	4 30	2 26

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЯ c , кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ , град, ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Грунт	Показатель текучести	Характеристика	Значения с и φ при коэффициенте пористости е
			0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супесь	0<I L ≤0,25	с φ	21 30	17 29	15 27	13 24	- -	- -	- -
	0,25<I L ≤0,75	с φ	19 28	15 26	13 24	11 21	9 18	- -	- -
Суглинок	0<I L ≤0,25	с φ	47 26	37 25	31 24	25 23	22 22	19 20	- -
	0,25<I L ≤0,5	с φ	39 24	34 23	28 22	23 21	18 19	15 17	- -
	0,5<I L ≤0,75	с φ	- -	- -	25 19	20 18	16 16	14 14	12 12
Глина	0<I L ≤0,25	с φ	- -	81 21	68 20	54 19	47 18	41 16	36 14
	0,25<I L ≤0,5	с φ	- -	- -	57 18	50 17	43 16	37 14	32 11
	0,5<I L ≤0,75	с φ	- -	- -	45 15	41 14	36 12	33 10	29 7

ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ

ЗНАЧЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ

Число определений	v		Число определений	v		Число определений	v
6	2,07		13	2,56		20	2,78
7	2,18		14	2,60		25	2,88
8	2,27		15	2,64		30	2,96
9	2,35		16	2,67		35	3,02
10	2,41		17	2,70		40	3,07
11	2,47		18	2,73		45	3,12
12	2,52		19	2,75		50	3,16

ТАБЛИЦА 1.22. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА t α ПРИ ОДНОСТОРОННЕЙ ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ α

Число определений n −1 или n −2	t α при α			Число определений n −1 или n −2	t α при α
	0,85	0,95			0,85	0,95
2	1,34	2,92		13	1,08	1,77
3	1,26	2,35		14	1,08	1,76
4	1,19	2,13		15	1,07	1,75
5	1,16	2,01		16	1,07	1,76
6	1,13	1,94		17	1,07	1,74
7	1,12	1,90		18	1,07	1,73
8	1,11	1,86		19	1,07	1,73
9	1,10	1,83		20	1,06	1,72
10	1,10	1,81		30	1,05	1,70
11	1,09	1,80		40	1,06	1,68
12	1,08	1,78		60	1,05	1,67