Гост 33180-2014 дороги автомобильные общего пользования. требования к уровню летнего содержания (переиздание)

Уровень грунтовых вод

Обычно вода находится в земле на определенном стабильном (хотя и изменяемом в течение года) уровне грунтовых вод (часто его сокращают как УГВ). Ниже уровня грунтовых вод земля погружена под воду, однако влага может подниматься и выше за счет капиллярного эффекта. Чем меньше размер частиц грунта, тем выше может подняться влага.

Как видно из таблиц в предыдущем разделе, повышение влажности грунта снижает его несущую способность. Однако увлажнение грунта обладает еще одним отрицательным эффектом. Этот эффект — пучинистость. Влажный грунт становиться пучинистым, и чем больше воды он содержит, тем более проявляются пучинистые свойства.

Виды грунтов

Какие бывают грунты?

• скалистые грунты идеальный вариант. Огромная несущая способность и отсутствие пучинистости
• хрящеватые грунты (гравий, обломки камня) обладают большой несущей способностью, непучинисты. Можно использовать ленточный фундамент на глубину не менее 50 см.
• песчаные грунты легко вымываются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают. Песчаные грунты являются хорошими основаниями для фундамента. В зависимости от размеров частиц песчинок подразделяются на подтипы:
  • гравелистые пески (0,25-5,0 мм);
  • крупные пески (0,25-2 мм);
  • пески средней крупности (0,1-1 мм);
  • пылеватые и мелкие пески (менее 0,1 мм), близки к глинистым грунтам
• глинистые грунты способны сжиматься, размываться, вспучиваться при замерзании, при этом в зависимости от различного насыщения водой в разной степени. Из-за этого глинистые грунты не слишком хороши для фундамента. Поэтому фундамент на глинистых грунтах часто необходимо закладывать ниже глубины промерзания. Виды глинистых грунтов:
  • супеси
  • суглинки
  • глины

  Виды глинистых грунтов

  Грунт	Количество глинистых частиц	Способ определения
  Супеси	3-10 %	Трудно скатывается или не скатывается в шнур
  Суглинки	10-30%	Может скатываться в шнур диаметром более 1 мм
  Глины	более 30%	При раскатывании дает прочный длинный шнур диаметром менее 1 мм

• Лёсс. Особый вид грунта, состоящий из песка и минеральных солей, которые легко разрушаются при увлажнении либо повышенной нагрузке. Лёсс отличается тем, что в случае сильного намокания катастрофически просаживается.
• Чернозем. Верхний плодородный слой почвы. Совершенно не подходит для строительства. Устройство фундамента на таком грунте не допускается, необходимо докопаться до других более глубоких слоев почвы.

Оттаивание грунта паром

Паровое оттаивание ( рис-3) основано на выпуске пара в грунт, для чего служат специальные технические средства -паровые иглы.Паровая игла -это металлическая труба длиной до 2 м диаметром 25…50 мм.

Рисунок-3. Оттаивание грунта паром

а-общая схема;б-паровая игла; 1-паропровод; 2-паровой вентиль; 3-колпак; 4-пробуренная скважина; 5-паровая игла; 6-наконечник

На нижнию часть трубы насажен наконечник с отверстиями диаметром 2…3 мм.Иглы соединяются с паропроводом гибкими резиновыми шлангами с кранами. Иглы заглубляются в скважины, предварительно пробуриваемые на глубину, равную 0,7 глубины оттаивания. Скважины закрывают защитными колпаками, снабженными сальниками для пропуска паровой иглы.

Пар подается под давлением 0,06…0,07 МПа. После установки аккумулирующих колпаков прогреваемую поверхность покрывают слоем термоизолирующего материала ( например, опилок). В целях экономии пара режим прогрева иглами должен быть прерывистым ( например, 1 ч-подача пара, 1 ч -перерыв) с поочередной подачей пара в параллельные группы игл.

Иглы располагают в шахматном порядке с расстоянием между центрами 1…1.5 м. Расход пара на 1 м³ грунта составляет 50…100 кг.При этом методе расходуется примерно в два раза больше тепла, чем при методе глубинных электродов.

Рисунок-4.Оттаивание грунта электронагревателями

а-общая схема; б-схема электроиглы; 1-электрическая сеть; 2-электроигла; 3-нагревательный элемент( электроспираль);4-стальная труба

Оттаивание электронагревателями ( рис-4) основано на передаче тепла мерзлому грунту контактным ( кондуктивным) способом.При этом способе в качестве основных технических средств применяют так называемые электроиглы. Электроиглы представляют собой стальные трубы длиной около 1 м и диаметром 50…60 мм.

Внутри иглы установлен нагревательный элемент, изолированный от корпуса трубы, который имеет контактные выводы для подключения к электрической цепи.Нагреваясь элемент передает тепловую энергию стальному корпусу, а тот -мерзлому грунту. В настоящее время в практике строительства применяют много типов электроигл( жидкостно-статические, коаксиальные, трубчатые электронагреватели и другие), сохраняющих указанный принцип действия и отличающихся только конструктивным испольнением.

При оттаивании грунтов электронагревателями тепло распространяется в радиальном направлении, а мерзлые перемычки имеют вид конусов, постепенно уменьшающихся со временем размеров. Скорость оттаивания зависит от температуры поверхности нагрева электронагревателей. С повышением температуры скорость оттаивания увеличивается, но повышается удельный расход энергии на оттаивание единицы объема грунта.Наиболее экномичной считается температура нагрева в пределах 60…80° С. Расход электроэнергии составляет 30…35 кВт ·ч/м³ мерзлого грунта.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРОЙСТВУ НЕЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

6.3.
При устройстве незаглубляемых фундаментов не проявляются касательные силы
морозного выпучивания и, следовательно, исключается возможность возникновения и
накопления остаточных неравномерных деформаций при промерзании и оттаивании
грунтов. Таким образом, основные мероприятия по обеспечению устойчивости и
эксплуатационной пригодности зданий и сооружений сводятся к подготовке грунтов
оснований для укладки на них фундаментов с целью снижения деформаций морозного
пучения и приспособления конструкций фундаментов и надфундаментного строения, к
знакопеременным деформациям.

Нормальные
силы морозного пучения в большинстве случаев превышают вес надфундаментного
строения, т.е. они не уравновешиваются нагрузкой на фундамент и тогда основным
фактором, влияющим на выпучивание фундамента будет величина деформации или
пучения грунта. Если же величина морозного пучения не пропорциональна значениям
нормальных сил пучения, то в мероприятия следует направить не на преодоление
нормальных сил морозного пучения, а на снижение значений деформации пучения до
предельно допустимых величин.

В
зависимости от наличия вблизи площадки непучинистых грунтов или материалов для
устройства подушек под фундаментные плиты можно применять песок крупный и
средней крупности, гравийно-галечник, мелкий щебень, котельный шлак, керамзит и
различные горнопромышленные отходы.

На
площадках с насыпными или намывными грунтами проектирование незаглубленных
фундаментов в виде плит и
лежней следует выполнить в соответствии с требованиями разд. 10 главы СНиП по проектированию
оснований зданий и сооружений.

При
устройстве незаглубляемых ленточных фундаментов под сборные одноэтажные здания
надлежит руководствоваться следующими рекомендациями:

а) на
спланированной площадке после разбивки осей укладывается песчаная, подсыпка под
наружные стены толщиной 5-8 см и шириной 60 см. Устанавливается опалубка,
укладывается арматура (три стержня диаметром 20 мм) и производится
бетонирование (сечение ленты 30×40 см). На чрезмерно пучинистых грунтах,
особенно в пониженных элементах рельефа, рекомендуется монолитный ленточный
фундамент укладывать на подсыпках толщиной 40-60 см, но при этом насыпной грунт
подсыпки следует максимально уплотнить;

б)
после окончания фундаментных работ надлежит закончить планировку площадки
вокруг дома с обеспечением стока воды от здания;

в) на
среднепучинистых, слабопучинистых и практически непучинистых грунтах можно
устраивать ленточные фундаменты из сборных железобетонных блоков сечением
25×25 см и длиной не менее 2 м;

г)
согласно типовому проекту обязательно следует выполнить укладку отмостки
снаружи дома шириной 0,7 м, посадить декоративные кустарники, подготовить
почвенный слой вокруг дома и посеять семена дернообразующих трав. Планировка
участков под задернение должна быть выполнена под линейку.

Грунты

Непучинистые грунты — те, которые либо вообще не подвержены пучению, либо подвержены ему в очень малой степени. Идеальный в этом смысле грунт — скальный выход (как на картинке к посту). В скале нет воды, поэтому при замерзании с ней ничего не случится.

Но к этой же группе относятся также: крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, галька, гравий, щебень, пески гравелистые, крупные и средней крупности, крупно- и среднезернистые пески, а также их смеси не содержащие глинистых фракций, при любом уровне безнапорных подземных вод.

Из прочитанного нужно сделать следующий вывод: если под домом песок средней зернистости, либо что-то крупнее, и без примесей глины, то у вас непучинистый грунт. Считайте, что вам повезло, вам по барабану на уровень грунтовых вод.

Слабопучинистые грунты — мелкие и пылеватые пески или пески средней зернистости с небольшими глинистыми включениями при глубоком залегании уровня грунтовых вод. Такой грунт у нас под домом.

Средняя пучинистость у супеси — смеси глины с песком, в которой больше песка.

Повышенная пучинистость у суглинка — смеси глины с песком, в которой больше глины.

Высокая пучинистость у глины.

Ну и совсем дикие: чрезмернопучинистые. Это глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции, заторфованные грунты и торфяники. Короче, болото.

Наши события

12 апреля 2021, 13:08
RusCable Insider #217 — Объекты «Агрокабеля», Метаклэй Аrctic, интервью Xinming, АЭК готовит вебинар, энергопереход России и как дышать стильно?

12 апреля 2021, 12:22
Пара слов о космическом кабеле в День космонавтики

12 апреля 2021, 11:10
Дарья Тимофеева о Метален Arctic, полимере для Арктики и судостроения, разработках МЕТАКЛЭЙ, экспорте и устойчивом развитии

9 апреля 2021, 13:45
Практические вопросы процедуры подтверждения производства кабельно-проводниковой и радиоэлектронной продукции на территории РФ

5 апреля 2021, 14:54
RusCable Insider #216 — 25 лет заводу «АЛЮР», кабельный классификатор АЭК, перспективы «Москабельмет» и планы Hengtong на российском рынке

2 апреля 2021, 11:37
Вся правда про Марпосадкабель. Юрий Кочеихин в прямом эфире RusCable Live ответит на все вопросы из видео «Морок Марпосада»!

ПАРТНЁРЫ

Свойства грунтов

Пористостью грунта называется отношение объема минеральной части грунта к объему пор. Чем больше показатель e, тем более рыхлый грунт. Механические показатели грунта снижаются с увеличением e. Слои грунта, лежащие на большей глубине имеют большую плотность и меньшую пористость.

Глинистые грунты, такие как глина, супесь и суглинки с увеличением влажности грунта переходят в пластичное состояние. Это происходит при достижении определенного значения влажности W_P, после которого грунт начинает раскатываться. При дальнейшем увеличении влажности свыше значения W_L, грунт становится текучим. Величина, определяющая степень пластичности называется показателем текучести J_L. Показатель текучести — это характеристика влажности глинистого грунта. При J_L ≤ 0 — грунт сухой и твердый; при 0 < J_L < 1.0 грунт пластичный, а при J_L ≥ 1 — грунт текучий.

Пористость грунта и показатель пластичности являются важнейшими показателями при определении несущей способности грунта. Согласно СНиП Основания зданий и сооружений расчетные сопротивления грунтов определяются как:

Выводы из таблиц:

• чем крупнее фракция песка, тем большую несущую способность он имеет;
• почти все грунты снижают свою несущую способность при увеличении влажности, причем некоторые в 2,5 раза, однако это зависимость сильнее всего проявляется у глины и уменьшается с увеличением доли и размеров частиц песка;
• уплотненные грунты выносливее чем неуплотненные. Сильнее всего эта зависимость проявляется у глин, где уплотненный грунт почти в 2,5 раза более выносливый чем неуплотненный.

Сезонные и климатические изменения влажности грунта

В случае применения предварительного замачивания возникают два вопроса, требующие своего решения. Первый состоит в том, что необходимо определить возможность сохранения повышенной влажности набухшего грунта в процессе эксплуатации; второй — в том, что следует изучить деформационные и прочностные характеристики увлажненного грунта, который будет использоваться в качестве основания.
Очевидно, уменьшение влажности замоченного набухающего грунта может произойти в результате климатических воздействии или тепловых воздействий от технологических установок, расположенных в сооружениях. В последнем случае необходимо сразу же ограничить применение этого метода подготовки набухающих грунтов.

Выше рассматривался вопрос о влиянии климатических факторов на набухание и усадку глинистого грунта. Экспериментальные исследования и результаты наблюдении за сооружениями показали, что в основании из набухающих грунтов происходит возрастание влажности до величины, близкой к влажности набухания. Это влажность сохраняется даже при отсутствии дополнительных источников увлажнения.

Следовательно, можно утверждать, что после возведения сооружения на замоченном состоянии влажность грунта в процессе эксплуатации не уменьшится. Если метод предварительного замачивания применяется при возведении сооружений, в которых технологический процесс связан с переработкой воды, то вследствие ее утечек будет происходить дополнительно увлажнение грунта. Поэтому в этом случае полностью исключается возможность уменьшения влажности грунта.

В то же время следует учитывать возможные сезонные изменения влажности грунта при годовых колебаниях температуры. Поэтому влажность грунта в основании наружных стен может уменьшиться, что приведет к усадке глин, а следовательно, и к осадке фундамента. Избежать этого можно путем устройства вокруг здания широких отмосток. Последние являются как бы продолжением здания, и поэтому фундаменты наружных стен окажутся за пределами зоны, где возможны сезонные изменения влажности. И, наконец, установлено, что зона сезонных изменений влажности имеет ограниченную толщину. Поэтому при заложении подошвы фундаментов ниже границы сезонных изменений влажности можно не опасаться появления осадок, вызванных усадкой грунта.

Морозное пучение грунта

Морозное пучение – явление, которое происходит с влажным грунтом при замерзании. Движущей силой морозного пучения является силы давления, возникающие при образовании льда во влажном грунте. Поэтому морозное пучение наиболее свойственно грунтам, которые могут удерживать воду. А эта способность возрастает с уменьшением размера частиц.

Карта нормативных глубин промерзания суглинистых грунтов

Глубина, на которую промерзает грунт зависит от географического местоположения места строительства и индивидуальных свойств грунта. Однако существует усредненная карта промерзания грунта, по которой можно определить приблизительную глубину промерзания. Карта предназначена для определения глубины промерзания суглинистых грунтов и является наихудшим случаем. Часто глубина промерзания на самом деле является значительно меньшей.

Наиболее пучинистые грунты расширяются при пучении на величину до 10%. Что при глубине промерзания 150 см означает подъем грунта на 15 см.

Для фундамента пучение грозит следующими проблемами:

• если фундамент расположен выше глубины промерзания, то на него действует сила, которая стремиться его поднять. Наибольшая опасность при этом возникает, если грунт неоднородный и на разные части фундамента действуют разные силы. При этом появляется опасность развития вертикальных трещин.
• во всех случаях на фундамент действуют горизонтальные силы сдавливания. При этом ленточный фундамент подвергается опасности быть вдавленным внутрь.

Определяем свой тип грунта

Самостоятельно определить какой у вас грунт можно следующим образом. Копаем рядом с домом яму на глубину чуть больше глубины промерзания в вашем регионе. Её можно потом использовать для устройства септика. Либо можно выкопать яму на территории будущего дома, если в ней впоследствии планируется устроить погреб. А можно выкопать две ямы, и именно это рекоммендуют профильные строительные учебники.

Так вот, выкопали яму. В принципе, визуально уже видно многое. Скорее всего, вы увидите несколько слоёв разного грунта. Возможен вариант с сотней слоёв — так было у нас. Ничего страшного в этом нет. Задача — найти в ваших слоях самый пучинистый грунт, самый непучинистый и определить их процентное соотношение. Ну и сделать соответствующие выводы.

Для определения типа грунта приведу простой тест. Небольшую порцию грунта обильно смачивают водой, затем из полученной массы между ладоней рук скатывают жгут и загибают в кольцо. Из песка жгут скатать не получится. Кольцо из супеси рассыпается на мелкие фрагменты, из суглинка на 2 — 3 части, из глины — кольцо остается целым.

Уровень грунтовых вод

Точнее, уровень поверхностных
грунтовых вод, ещё называемый «верховодка». Для его определения, можно просто углубить вашу яму до глубины 1,5-2 метров. Если вода в яме не появилась, то на её дне бурим скважину садовым буром еще на метр-полтора. Если появилась вода, считаем расстояние от поверхности земли до уровня залегания воды. Вам эта цифра понадобиться когда будете бурить скважину или копать колодец. Кстати, изыскания эти идеально производить осенью, не раньше августа — в это время уровень грунтовых вод наиболее высокий.

Также необходимо изучить рельеф местности, стараясь понять как будет течь по участку атмосферная вода. Примерно также будут течь и грунтовые воды.

Дальше надо из расстояния от воды до поверхности земли вычесть глубину промерзания. Получившуюся цифру назовём Z. Имея её и знания о рельефе, смотрим в таблицу ниже, и окончательно определяем степень пучинистости своего грунта.

Ребята, обращаю ваше внимание: при определении типа грунта лучше перебдеть чем недобдеть. Во избежание ошибок в выборе фундамента, лучше принимать наиболее неблагоприятные грунтовые условия

Чтобы дом уж наверняка стоял прочно и надёжно.

Ну а определив грунт, можно уже и подумать о конструкциях фундамента. О них читайте в следующий раз…

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

6.4.
Малозаглубляемые фундаменты на локально уплотненном основании нашли применение
при строительстве зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения на средне-
и слабопучинистых грунтах. Локальное уплотнение грунтов достигается забивкой
фундаментных блоков в грунт или установкой сборных блоков в гнезда,
вытрамбованные при помощи инвентарного уплотнителя динамическим способом, что
повышает степень индустриализации строительных работ, снижает стоимость,
трудовые затраты, и расходы стройматериалов.

Локально
уплотненное грунтовое основание под фундаментом приобретает улучшенные
физико-механические свойства и имеет значительно большую несущую способность. В
результате повышенного давления на грунт и его большей плотности резко
снижаются деформации основания при замерзании и оттаивании грунта.

Экспериментальными
исследованиями по определению деформации морозного пучения под давлением в
природных условиях было установлено, что при промерзании локально уплотненного
основания ниже подошвы фундамента на 60-70 см величина морозного выпучивания
фундамента составляет: при давлении на грунт в 1 кгс/см2 — 5–6 мм; 2
кгс/см2 — 4 мм; 3 кгс/см2 — 3 мм; 4 кгс/см2 — 2
мм и при давлении 6,5 кгс вертикальных перемещений у фундамента не наблюдалось
в течение двух зим.

Применение
локального уплотнения грунтов, в основании на средне- и слабопучинистых грунтах
дает возможность использовать промерзающий грунт в качестве естественного
основания с глубиной заложения фундаментов на 0,5-0,7 от нормативной глубины
промерзания грунтов. Так, например, для средней полосы Европейской территории
СССР заложение фундаментов можно принимать на 1 м от планировочной отметки с
условием локального уплотнения грунтов.

Подготовка
оснований под малозаглубляемые фундаменты должна производиться в следующем
порядке:

а)
срезка растительно-дернового слоя и подсыпка, грунта, не содержащего
растительных включений;

б)
локальное уплотнение грунтов в основании столбчатых фундаментов путем забивки
инвентарного уплотнителя для образования гнезд под сборные фундаменты;

в)
разбивка осей расположения уплотненных оснований должна производиться после
того, как на площадку будет доставлено оборудование для локального уплотнения
грунтов под отдельно-стоящие фундаменты;

г)
глубина заложения малозаглубляемых фундаментов принимается из следующих
условий:

для
зданий, в которых не допускаются вертикальные перемещения от морозного пучения
грунтов в зависимости от удельного давления на грунт под подошвой фундамента в
пределах от 4 до 6 кгс/см2;

для
легких зданий, при наличии вертикальных перемещений, не мешающих нормальной
эксплуатации (временные, сборнощитовые, деревянные и другие здания), глубина
промерзания грунта под подошвой фундамента может быть принята, исходя из
допустимых деформаций.

Перед
устройством малозаглубляемых фундаментов на площадках со сложным геологическим
сложением необходимо уточнить осадки фундаментов, установленных на
локально-уплотненном основании, статическими испытаниями. Количество испытаний
на объекте устанавливается проектной организацией в. зависимости от
гидрогеологических условий.

Технология
устройства малозаглубляемых фундаментов изложена во «Временных рекомендациях по
проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах
под малоэтажные сельскохозяйственные здания» (НИИОСП, М., 1972).

7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ
ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ
МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ