Cum se determină capacitatea portantă a solului sub fundație

Gradul de sensibilitate a solului la sarcini se numește capacitatea portantă a solului. Indicatorul caracterizează presiunea medie maximă dintre baza fundației și sol, la care nu se produc schimbări, alunecări de teren și scufundări în stratul înconjurător. Valoarea valorii este influențată de tipul de sol, de caracteristicile sale fizice și mecanice.

Care este capacitatea portantă a solului și ce afectează acesta?

Conceptul este considerat ca presiunea percepută de o unitate de suprafață a bazei, la care nu se deformează și nu duce la distrugerea structurii. Geologii examinează solul pentru a determina proprietățile acestuia și pentru a calcula caracteristicile lagărului.

Sensibilitatea solului la presiune depinde de condițiile:

• tipul de sol;
• masivitatea stratului;
• marca de apariție;
• indicatori ai formației subiacente;
• nivelul apei solului;
• adâncimea de îngheț a pământului;
• densitatea rocii.

Indicatorii capacității portante a solului umed și uscat sunt diferiți, deoarece atunci când este saturat de umiditate, fluiditatea crește și rezistența la sarcini scade. Dacă stratul este în contact cu lichidul, acesta este clasificat ca saturat. Excepția este solurile nisipoase grosiere și cu granulație medie, care nu sunt afectate de deformare, deoarece permit trecerea umidității și nu o acumulează.

Sondajele sunt efectuate pentru a determina dacă stratul este potrivit pentru instalarea fundației sau dacă trebuie consolidat pentru a crește capacitatea portantă. Elementele de susținere nu sunt proiectate la o adâncime în care se încadrează diferite straturi. Fundul fundației este așezat sub nivelul umidității solului, deoarece rocile saturate se umflă la îngheț.

Sensibilitatea solului la sarcini este redusă prin compactarea artificială sau prin introducerea de modificatori chimici. În primul caz, grămezile sunt introduse pentru a reduce volumul golurilor din sol. Reactivii chimici favorizează aderența (aderența) particulelor individuale de sol.

Determinarea densității solului și a nivelului apelor subterane

Densitatea este determinată în funcție de porozitatea bazei. Există părți solide în sol, între ele există cavități umplute cu apă sau aer, în funcție de condiții. Dacă se depășește sarcina maximă permisă, mișcările vor duce la distrugerea casei. Solurile dense cu un număr mic sau caverne simple sunt considerate a fi cele mai durabile fundații.

Densitatea se găsește ca raportul dintre greutatea unei probe de sol la conținutul de umiditate standard și volumul pe care îl ocupă. Calculul se face conform formulei p = B / VUnde:

• B - greutatea solului în starea sa naturală, g;
• V - volum, cm3.

Stâncile care se întind superficial de la suprafață sunt considerate libere; cu o scădere a nivelului, solurile devin mai groase, mai fiabile și mai puternice, deoarece straturile deasupra le apasă. În Rusia, se observă nisipuri și argile, există turbării, mlaștini și regiuni cu roci stâncoase.

Fluidele din sol se găsesc în roci slabe și libere sau fisuri în formațiuni strânse. Umiditatea solului crește de obicei treptat și nu are presiune.

Nivelul în picioare depinde de factori:

• precipitații, evaporare;
• temperatura aerului, presiunea atmosferică;
• modificări ale stării corpurilor de apă;
• procesele economice ale activității umane.

Umezeala din interiorul straturilor poate fi agresivă, conține acizi, alcali, sulfați, dioxid de carbon - astfel de aditivi distrug betonul și fundațiile metalice.Determinați nivelul lichidului găurind în gropile de câmp, care sunt smulse de câțiva metri, astfel încât să fie sub nivelul de sprijin prevăzut. Fântâna este acoperită și lăsată timp de 5 - 7 zile. Dacă nu se găsește apă în ea, solul nu conține umezeală. Într-un alt caz, pentru a efectua lucrări de construcție conform regulilor, este nevoie de drenaj (sistem de drenare a apei).

Cum să determinați singur capacitatea portantă a solului sub fundație

Capacitatea portantă este baza pentru calcul în timpul procesului de proiectare. Solurile sunt clasificate conform informațiilor din documentul GOST 25.100-2011 „Soluri. Clasificare". Standardele de rezistență la presiune sunt în tabelele de încărcare a solului de materiale SP 22.133.30-2016 "Fundațiile clădirilor și structurilor". De asemenea, conține module standard de calcul, formule, coeficienți.

Capacitatea portantă se găsește într-o expresie matematică R = R₀ (1 + K (B-100) / 100) (N + 200) / 2 200 - pentru adâncirea până la doi metri și formula R = R₀ (1 + K (B -100) / 100) + K₂ Q (N - 200) - dacă structura este scufundată mai mult de doi metri, unde:

• R₀ - contracararea sarcinii de-a lungul axei verticale, este conținută în tabele și este determinată de tipul de sol;
• K₂ - utilizat pentru calcule în straturi stabile;
• K - factorul de corecție din tabelele SP pentru soiul de rasă;
• B - dimensiunea transversală a fundului fundației;
• N - adâncimea de scufundare a suportului;
• Î - coeficient pentru a găsi greutatea specifică medie calculată a solului de la vârful pământului până la fundul fundației.

Tipul de sol poate fi determinat cu propriile mâini. Ei iau sol din fântână la adâncimea de scufundare a suportului, îl umezesc cu apă și rulează garoul, apoi este conectat într-un inel. Elementul este fără fisuri, este ușor conectat - solul este coeziv, mai des este argilă. Când se îndoaie, apar fisuri, ceea ce înseamnă că un amestec de lut și nisip este în mâini, acesta din urmă conține 10 - 30%. Turnichetul este dificil de rulat și este imposibil să-l conectați într-un inel - sol nisipos.

Mai mult, sunt utilizate tabele SNiP ale capacității portante a solului, unde valoarea cerută poate fi găsită de tipul de sol.

Riscuri de erori în studiul capacității portante a solului

Există pericolul schimbării solului ca urmare a calculului inexact al adâncimii și dimensiunilor fundației. Clădirea cântărește tone, există o presiune puternică la sol, astfel încât inginerii și tehnicienii în construcții sunt implicați în calcule pentru a elimina problemele cu deformarea în viitor.

Determinarea incorectă a capacității portante a solului implică probleme sub forma:

• calcularea eronată a diametrului grămezii, a zonei piciorului monolitului benzii, a plăcii de beton;
• instalarea suportului în soluri libere, cedarea structurii;
• alegerea incorectă a mărcii de adâncire, împingerea fundației prin soluri intumescente.

Mulți coeficienți sunt utilizați în calcul, care trebuie determinați cu precizie în tabel, altfel fundația va fi proiectată cu erori ușor de editat pe hârtie, dar dificil de eliminat după ce pereții și acoperișul au fost ridicați. Cutia de acasă este slăbită, pardoselile sunt lăsate ca urmare a contracției excesive după piloți instalați necorespunzător. În clădire există fisuri în colțuri, ramele ferestrelor și ușilor din deschideri sunt deformate, dacă fundația benzii se mișcă.