La capacité portante est la qualité de la couche de sol, qui lui permet de résister à des charges externes à un degré ou à un autre. La résistance de conception du sol est déterminée par la pression moyenne à la frontière de la base de la fondation et du sol, de sorte qu'il n'y a pas de décalage ni d'affaissement de la structure. La capacité à supporter la charge peut être calculée, réelle et admissible.
Quelle est la capacité portante du sol
La limite de capacité portante doit être supérieure à la charge réelle sur la base. Le calcul conditionnel est effectué pour l'unité de surface sélectionnée afin que des déformations ne se produisent pas dans le sol et le bâtiment. Des études géologiques sont effectuées pour déterminer le type de sol en prélevant des échantillons de puits sur le chantier de construction.
La caractéristique de portance dépend des circonstances et des facteurs :
- le type de sol;
- l'épaisseur de la couche, la profondeur de son occurrence et des strates de divers types;
- propriétés de la couche inférieure sous le sol d'essai;
- marques de stagnation du liquide du sol;
- la profondeur à laquelle le sol gèle;
- densité de la base.
L'humidité du sol modifie les propriétés du sol, c'est pourquoi une race se caractérise différemment en fonction de la saturation en liquide. Le sol absorbe facilement les liquides et toutes les couches en contact avec l'eau sont considérées comme saturées d'humidité. Le débit augmente et la valeur de résistance diminue, à l'exception des roches grossières, des sables grossiers et moyens.
Le coefficient de densité indique la porosité du sol. La terre comprend des éléments solides, entre eux il y a des cavités d'air qui sont remplies d'eau ou d'air dans différentes circonstances. Les plus durables sont les couches de sol denses avec un petit nombre de vides.
Avant d'élaborer le projet, ils examinent l'épaisseur de la terre sous le pied du support de la structure. La densité augmente avec l'approfondissement, car au sommet, il y a des couches lâches et les roches sous-jacentes sont plus anciennes, plus fiables et plus compactes.
Règles de construction (SP) pour la pose d'une fondation, prenant en compte la résistance :
- ne concevez pas de supports à la limite de deux couches de sol différentes ou à proximité d'elles ;
- une bande horizontale d'une race est considérée comme idéale;
- le sol ne pourra pas supporter une charge importante près de la marque liquide au sol, sur des pentes raides;
- sur un terrain avec des indicateurs de faible résistance, une augmentation supplémentaire de la capacité portante est effectuée.
Les caractéristiques sont augmentées par le compactage et l'introduction d'ingrédients chimiques. La première méthode consiste à enfoncer de petits pieux pour améliorer la précision et réduire les vides. La deuxième méthode implique l'introduction d'additifs artificiels pour améliorer la connectivité entre les éléments individuels du sol.
Détermination du paramètre avant d'ériger la fondation
Les géomètres en construction examinent le sol pour déterminer les caractéristiques de la terre, les concepteurs et les constructeurs trouvent la résistance du sol de conception de la fondation sur la base des informations reçues. Des échantillons de roche sont prélevés à la coupure des puits, à l'extrémité inférieure de la pile. Dans les cas difficiles, des dessins de coupes géologiques dans la zone du chantier de construction sont effectués. La méthode de coupe et d'excavation est déterminée sur la base du plan transversal.
Pour trouver la capacité portante (R) appliquer la formule : R = P (1 + K (B -100) / 100) (H + 200) / 2 200 - pour une profondeur inférieure à deux mètres, et l'expression R = P (1 + K (B -100) / 100) + K2 O (H - 200) - lorsque les ouvrages sont immergés sur plus de deux mètres, où :
- P - résistance à la compression selon l'axe central, trouvée dans le tableau, la valeur dépend du type de sol ;
- K - coefficient des tableaux, correction pour le type de roche, 0,125 - pour les variétés stables (sables et gros grains), 0,5 - pour les loams, les loams sableux et l'alumine;
- K2- utilisé pour les calculs en couches stables ;
- Oui - le coefficient est nécessaire pour trouver la valeur moyenne calculée de la gravité spécifique des sols de la surface au fond de la fondation;
- B - largeur du pied de l'élément d'appui ;
- H - la taille de l'approfondissement.
Trouvez la capacité de résistance réelle en kg/cm² et comparez la valeur avec la valeur requise. Si le deuxième indicateur s'avère plus grand, la structure de la fondation ou ses paramètres sont modifiés, par exemple la surface du pied ou la hauteur de la fondation.
La marque de congélation est prise selon les tableaux de référence pour chaque région de construction séparément. La subdivision par catégorie est donnée dans GOST 25.100-2011 «Soils. Classification". La profondeur de pose des supports est fixée au niveau de la formation stable, en dessous du point de congélation.
Vous pouvez découvrir vous-même le type de sol. Sols de base :
- argileux;
- grossier;
- sablonneux;
- rocheux.
Une constatation détaillée de la résistance de conception est décrite dans la SP 22.133.30-2016 « Fondations des bâtiments et des structures ». Ce document contient les coefficients requis pour le calcul.
Comment déterminer vous-même le type de sol
Les argiles et les sables prédominent sur le territoire de la Russie, dans les régions marécageuses, il existe des sols tourbeux avec un indice d'affaissement important et dans les montagnes, la construction est réalisée sur des rochers. Initialement, le puits est foré pendant les périodes les plus humides, par exemple, au printemps ou pendant la saison des pluies. Une perceuse à vis est utilisée pour maximiser la préservation de la structure.
Pour la maison, les malles sont faites selon le plan de l'enveloppe - 4 sont ouvertes dans les coins et une est placée au centre. Pour une structure complexe, l'emplacement exact est choisi sous les éléments porteurs et au centre de chaque aile de la maison. L'outil est approfondi à 0,6 m sous l'horizon de congélation. Lors du forage, des échantillons sont prélevés dans chaque formation rencontrée.
Déterminer la teneur en humidité de la terre à l'œil. Le puits foré est fermé avec du papier d'aluminium et attendu pendant 5 à 7 jours. S'il n'y a pas d'eau dans tous les travaux, le niveau d'humidité du sol est plus faible - vous pouvez construire un bâtiment sans d'abord drainer le liquide.
Si de l'eau apparaît au fond, le niveau du liquide du sol est presque proche, la couche est classée comme saturée en eau. La plasticité et la teneur en humidité de la roche argileuse sont déterminées par l'entrée de la pelle. Si la lame colle facilement et que l'argile colle à la surface, le sol est considéré comme humide et malléable. Si la pelle ne pénètre pas dans le sol, l'argile est classée comme espèce sèche.
La densité n'est pas constante. Les couches plus profondes sont toujours plus denses que les échantillons de puits de forage. Lors du calcul, les couches inférieures à 1,0 m sont considérées comme des couches denses. Les études géologiques n'ont pas toujours lieu dans les conditions de la construction privée, par conséquent, la capacité portante pour les calculs simplifiés est prise au niveau de 2 kg / cm².
La connectivité du sol est vérifiée dans une fosse avec une hauteur à la profondeur de la base de fondation lors du tassement des ouvrages pour vérifier l'humidité. Coupez le sol en biais et surveillez quand la chute des murs s'arrête. Un angle inférieur à 45 ° indique une catégorie stable, et plus - sur la flottabilité du sol.
L'indice de fluidité de la roche est particulièrement important pour les argiles et les loams, car ils s'affaissent souvent lorsqu'ils sont exposés à l'eau.
Capacité portante des sols argileux et sableux selon SNiP
Il est facile de distinguer l'argile et le sable au toucher. Dans le sable propre, les grains de sable sont clairement visibles, ils se font également sentir lorsqu'on les frotte. Dans les sables à fraction grossière, les particules atteignent une taille de 0,25 à 5 mm et une taille moyenne de 2 mm.Le loam sableux contient jusqu'à 10 % d'argile, la roche sèche s'effrite et la boule roulée s'effrite en poussière. Le loam contient 10 à 30% d'argile et est plastique par rapport au loam sableux. L'argile est la plus plastique, tandis que la boule roulée, lorsqu'elle est pressée, devient un gâteau sans fissures sur les bords.
Le SNiP contient la capacité portante standard suivante des couches de sol en kg / cm² :
- sable graveleux grossier - dense 6, moyennement dense 5;
- fraction de sable moyenne par taille - 5 et 4, respectivement;
- sable fin et sec - 4 et 3;
- sable fin et humide - 3 et 2;
- loam sableux sec - 3 et 2,5;
- loam sableux humide et plastique - 2,5 et 2;
- loams secs - 3 et 2;
- loams humides - 3 et 1;
- argile sèche - 6 et 2,5;
- argiles plastiques - 4 et 1.
La roche rocheuse est une pierre qui résiste à l'humidité et au gel. De tels sols peuvent servir de base à des bâtiments privés s'ils sont construits dans la zone appropriée. Les sables gèlent à une profondeur moins profonde que les couches saturées d'humidité, car n'accumulez pas d'humidité, mais conduisez-la. Ils sont parfaitement compactés par pilonnage et évitent que les pieds ne se mouillent.
Les argiles se liquéfient dans un environnement humide et gèlent à une profondeur considérable, donc elles gonflent et poussent la fondation vers le haut. Les loams sableux se comportent lorsqu'ils sont humides et gelés, selon le pourcentage d'inclusions sableuses ou argileuses.
La tourbe ne convient pas à la construction de bâtiments, car contiennent beaucoup de liquide, le niveau d'humidité du sol est élevé. Pour eux, seuls des pieux profonds sont utilisés.
