Stopień podatności gruntu na obciążenia nazywany jest nośnością gruntu. Wskaźnik charakteryzuje maksymalny średni nacisk pomiędzy podstawą fundamentu a gruntem, przy którym w otaczającej warstwie nie występują przesunięcia, osuwiska i zapadliska. Na wartość tej wartości wpływa rodzaj gruntu, jego właściwości fizyczne i mechaniczne.
Jaka jest nośność gruntu i na co wpływa
Za koncepcję uważa się ciśnienie odczuwane przez jednostkę powierzchni podstawy, przy której nie odkształca się i nie prowadzi do zniszczenia konstrukcji. Geolodzy badają grunt, aby określić jego właściwości i obliczyć charakterystykę łożyska.
Wrażliwość gleby na nacisk zależy od warunków:
- rodzaj gleby;
- masywność warstwy;
- znak wystąpienia;
- wskaźniki podstawowej formacji;
- poziom wody w glebie;
- głębokość zamarzania ziemi;
- gęstość skały.
Wskaźniki nośności gleby mokrej i suchej są różne, ponieważ po nasyceniu wilgocią płynność wzrasta, a odporność na obciążenia maleje. Jeżeli warstwa ma kontakt z cieczą, jest klasyfikowana jako nasycona. Wyjątkiem są piaszczyste gleby gruboziarniste i średnioziarniste, na które nie ma wpływu odkształcenie, ponieważ przepuszczają wilgoć i nie gromadzą jej.
Prowadzone są badania mające na celu określenie, czy warstwa nadaje się do montażu podłoża, czy też wymaga wzmocnienia w celu zwiększenia nośności. Elementy nośne nie są projektowane na głębokości, na której graniczą różne warstwy. Dno fundamentu leży poniżej poziomu wilgotności gleby, ponieważ nasycone skały pęcznieją podczas zamarzania.
Wrażliwość gleby na obciążenia zmniejsza się poprzez sztuczne zagęszczanie lub wprowadzenie modyfikatorów chemicznych. W pierwszym przypadku wbijane są pale w celu zmniejszenia objętości pustych przestrzeni w gruncie. Odczynniki chemiczne wspomagają adhezję (adhezję) poszczególnych cząstek gleby.
Oznaczanie gęstości gleby i poziomu wód gruntowych
Gęstość określa się jako stosunek masy próbki gleby przy standardowej wilgotności do zajmowanej przez nią objętości. Obliczenie odbywa się według wzoru p = B / Vgdzie:
- b - masa gleby w stanie naturalnym, g;
- V - objętość, cm3.
Skały leżące płytko od powierzchni uważa się za luźne, wraz ze spadkiem poziomu gleby stają się grubsze, bardziej niezawodne i mocniejsze, ponieważ przylegające do nich warstwy naciskają na nie. W Rosji obserwuje się piaski i gliny, występują torfowiska, bagna i rejony ze skałami skalistymi.
Płyny gruntowe znajdują się w słabych i luźnych skałach lub pęknięciach w zwartych formacjach. Wilgotność gleby zwykle rośnie stopniowo i nie ma ciśnienia.
Poziom stania zależy od czynników:
- opady, parowanie;
- temperatura powietrza, ciśnienie atmosferyczne;
- zmiany stanu zbiorników wodnych;
- ekonomiczne procesy działalności człowieka.
Wilgoć wewnątrz warstw może być agresywna, zawierać kwasy, zasady, siarczany, dwutlenek węgla - takie dodatki niszczą fundamenty betonowe i metalowe.Poziom cieczy należy określić, wiercąc w dołach polowych, które są wyrwane o kilka metrów, tak aby znajdowały się poniżej zamierzonego poziomu podparcia. Studnia jest przykryta i pozostawiona na 5 - 7 dni. Jeśli nie ma w nim wody, gleba nie zawiera wilgoci. W innym przypadku, aby wykonać prace budowlane zgodnie z przepisami, potrzebny jest drenaż (system odprowadzania wody).
Jak samodzielnie określić nośność gruntu pod fundamentem
Nośność znajduje się w wyrażeniu matematycznym R = R0 (1 + K (B -100) / 100) (N + 200) / 2 200 - do pogłębienia do dwóch metrów, a formuła R = R0 (1 + K (B -100) / 100) + K2 P (N - 200) - jeżeli konstrukcja jest zanurzona na więcej niż dwa metry, gdzie:
- R0 - wytrzymałość na obciążenie wzdłuż osi pionowej zawarta w tabelach i określona przez rodzaj gruntu;
- K2 - służy do obliczeń w warstwach stabilnych;
- K - współczynnik korygujący z tabel SP dla odmiany rasy;
- b - wymiar poprzeczny dna fundamentu;
- N - głębokość zanurzenia podpory;
- Q - współczynnik do znalezienia obliczonego średniego ciężaru właściwego gruntu od wierzchołka ziemi do spodu fundamentu.
Rodzaj gleby można określić własnymi rękami. Pobierają glebę ze studni na głębokość zanurzenia podpory, zwilżają ją wodą i zwijają opaskę uciskową, a następnie łączy się ją w pierścień. Element jest bez spękań, łatwo się łączy - grunt jest spoisty, częściej gliniasty. Podczas gięcia pojawiają się pęknięcia, co oznacza, że w dłoniach znajduje się mieszanina gliny i piasku, ta ostatnia zawiera 10 - 30%. Opaska uciskowa jest trudna do zwijania i nie można jej połączyć w pierścień - gleba piaszczysta.
Ponadto stosuje się tabele SNiP nośności gruntu, w których wymaganą wartość można znaleźć według rodzaju gruntu.
Ryzyko błędów w badaniu nośności gruntu
Nieprawidłowe określenie nośności gruntu pociąga za sobą kłopoty w postaci:
- błędne obliczenie średnicy pala, powierzchni stopy monolitu paskowego, płyty betonowej;
- montaż podpory w glebach sypkich, osiadanie konstrukcji;
- niewłaściwy wybór śladu pogłębienia, wypychanie podłoża przez grunty pęczniejące.
W obliczeniach stosuje się wiele współczynników, które należy dokładnie określić w tabeli, w przeciwnym razie fundament zostanie zaprojektowany z błędami łatwymi do edycji na papierze, ale trudnymi do wyeliminowania po wzniesieniu ścian i dachu. Pudełko domu jest luźne, podłogi obwisają w wyniku nadmiernego skurczu po niewłaściwie zainstalowanych palach. W budynku występują spękania w narożach, ramy okienne i drzwiowe w otworach ulegają wypaczeniu w przypadku przesuwania się ławy fundamentowej.
