Le degré de sensibilité du sol aux charges est appelé capacité portante du sol. L'indicateur caractérise la pression moyenne maximale entre la base de la fondation et le sol, à laquelle aucun déplacement, glissement de terrain et pendage ne se produit dans la couche environnante. La valeur de la valeur est influencée par le type de sol, ses caractéristiques physiques et mécaniques.
Quelle est la capacité portante du sol et qu'est-ce que cela affecte
Le concept est considéré comme la pression perçue par une unité de surface de la base, à laquelle il ne se déforme pas et n'entraîne pas la destruction de la structure. Les géologues examinent le sol pour déterminer ses propriétés et calculer les caractéristiques portantes.
La sensibilité du sol à la pression dépend des conditions :
- type de sol;
- la massivité de la couche ;
- marque d'occurrence ;
- indicateurs de la formation sous-jacente;
- niveau d'eau du sol;
- la profondeur de gel de la terre;
- densité de roche.
Les indicateurs de la capacité portante des sols humides et secs sont différents, car lorsqu'il est saturé d'humidité, la fluidité augmente et la résistance aux charges diminue. Si la couche est en contact avec du liquide, elle est classée comme saturée. L'exception concerne les sols sableux à grains grossiers et moyens, qui ne sont pas affectés par la déformation, car ils laissent passer l'humidité et ne l'accumulent pas.
Des études sont effectuées pour déterminer si la couche convient à l'installation de la fondation ou si elle doit être renforcée pour augmenter la capacité portante. Les éléments de support ne sont pas conçus à une profondeur où différentes couches bordent. Le fond de la fondation est posé en dessous du niveau d'humidité du sol, car les roches saturées gonflent lorsqu'elles gèlent.
La sensibilité du sol aux charges est réduite par le compactage artificiel ou l'introduction de modificateurs chimiques. Dans le premier cas, des pieux sont enfoncés pour réduire le volume des vides dans le sol. Les réactifs chimiques favorisent l'adhérence (adhérence) des particules de sol individuelles.
Détermination de la densité du sol et du niveau des eaux souterraines
La densité est déterminée en fonction de la porosité de la base. Il y a des parties solides dans le sol, entre elles il y a des cavités remplies d'eau ou d'air, selon les conditions. Si la charge maximale admissible est dépassée, les mouvements entraîneront la destruction de la maison. Les sols denses avec un petit nombre ou des cavernes uniques sont considérés comme les fondations les plus durables.
La densité est le rapport entre le poids d'un échantillon de sol à teneur en humidité standard et le volume qu'il occupe. Le calcul se fait selon la formule p = B/Voù:
- B - poids du sol à l'état naturel, g ;
- V - volume, cm3.
Les roches qui se trouvent à faible profondeur de la surface sont considérées comme meubles, avec une diminution du niveau, les sols deviennent plus épais, plus fiables et plus solides, car les couches sus-jacentes les pressent. En Russie, on observe des sables et des argiles, il y a des tourbières, des marais et des régions avec des roches rocheuses.
Les fluides du sol se trouvent dans les roches faibles et meubles ou les fissures dans les formations serrées. L'humidité du sol augmente généralement progressivement et n'a aucune pression.
Le niveau debout dépend de facteurs :
- précipitations, évaporation;
- température de l'air, pression atmosphérique;
- changements dans l'état des plans d'eau;
- processus économiques de l'activité humaine.
L'humidité à l'intérieur des couches peut être agressive, contenir des acides, des alcalis, des sulfates, du dioxyde de carbone - ces additifs détruisent les fondations en béton et en métal.Le niveau de liquide est déterminé par forage dans les fosses de terrain, qui sont arrachées sur quelques mètres afin qu'elles soient en dessous du niveau de support prévu. Le puits est couvert et laissé pendant 5 à 7 jours. S'il n'y a pas d'eau, le sol ne contient pas d'humidité. Dans un autre cas, pour effectuer des travaux de construction conformément aux règles, un drainage (système de drainage des eaux) est nécessaire.
Comment déterminer vous-même la capacité portante du sol sous la fondation
La capacité portante est la base du calcul pendant le processus de conception. Les sols sont classés selon les informations du document GOST 25.100-2011 «Soils. Classification". Les normes de résistance à la pression se trouvent dans les tableaux de charge de sol des matériaux SP 22.133.30-2016 "Fondations des bâtiments et des structures". Il contient également des modules de calcul standard, des formules, des coefficients.
La capacité portante se trouve dans une expression mathématique R = R0 (1 + K (B -100) / 100) (N + 200) / 2 200 - pour approfondir jusqu'à deux mètres, et la formule R = R0 (1 + K (B -100) / 100) + K2 Q (N - 200) - si l'ouvrage est immergé sur plus de deux mètres, où :
- R0 - la résistance à la charge le long de l'axe vertical, contenue dans les tableaux et déterminée par le type de sol ;
- K2 - utilisé pour les calculs en couches stables ;
- K - le facteur de correction des tableaux SP pour la variété de race ;
- B - dimension transversale du bas de la fondation ;
- N - profondeur d'immersion du support ;
- Q - coefficient pour trouver la densité moyenne calculée du sol du haut de la terre au bas de la fondation.
Le type de sol peut être déterminé de vos propres mains. Ils prélèvent de la terre dans le puits à la profondeur d'immersion du support, l'humidifient avec de l'eau et roulent le garrot, puis il est relié en un anneau. L'élément est sans fissures, il se connecte facilement - le sol est cohérent, le plus souvent il s'agit d'argile. Lors du pliage, des fissures apparaissent, ce qui signifie qu'un mélange d'argile et de sable est dans les mains, ce dernier en contient 10 à 30%. Le garrot est difficile à rouler et il est impossible de le connecter dans un anneau - sol sablonneux.
En outre, des tables SNiP de la capacité portante du sol sont utilisées, où la valeur requise peut être trouvée par type de sol.
Risques d'erreurs dans l'étude de la portance du sol
Il existe un risque de déplacement du sol en raison d'un calcul imprécis de la profondeur et des dimensions de la fondation. Le bâtiment pèse des tonnes, il y a une forte pression sur le sol, donc des ingénieurs et techniciens de la construction sont impliqués dans les calculs afin d'éliminer les problèmes de déformation à l'avenir.
Une détermination incorrecte de la capacité portante du sol entraîne des problèmes sous la forme de :
- calcul erroné du diamètre du pieu, de la surface du pied du monolithe en bande, dalle de béton;
- mise en place de soutènement dans des sols meubles, affaissement de la structure ;
- choix incorrect de la marque d'approfondissement, repoussant la fondation par les sols intumescents.
De nombreux coefficients sont utilisés dans le calcul, qui doivent être déterminés avec précision dans le tableau, sinon la fondation sera conçue avec des erreurs faciles à modifier sur papier, mais difficiles à éliminer une fois les murs et le toit érigés. La boîte de la maison est lâche, les sols s'affaissent à cause d'un retrait excessif après des pieux mal installés. Dans le bâtiment, il y a des fissures dans les coins, les cadres de fenêtres et de portes dans les ouvertures sont déformés si la fondation en bande bouge.