ГОСТ Р 59619-2021 | Стр. 14

Приложение А

(обязательное)

 

РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ОСЕВОМУ СЖАТИЮ

 

А.1 Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца вычисляют по формуле

 

, (А.1)

 

где R₀ – условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по таблицам А.1 – А.3 настоящего приложения;

b – ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимают равной 6 м;

d – глубина заложения фундамента, м, принимаемая по А.2 настоящего приложения;

– осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать ;

k₁, k₂ – коэффициенты, принимаемые по таблице А.

4 настоящего приложения.

 

Таблица А.1

 

Грунты	Коэффициент пористости e	Условное сопротивление R0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов основания, кПа, в зависимости от показателя текучести IL
		0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
Супеси при Ip <= 5	0,5	343	294	245	196	147	98	–
	0,7	294	245	196	147	98	–	–
Суглинки при 10 <= Ip <= 15	0,5	392	343	294	245	196	147	98
	0,7	343	294	245	196	147	98	–
	1,0	294	245	196	147	98	–	–
Глины при Ip >= 20	0,5	588	441	343	294	245	196	147
	0,6	490	343	294	245	196	147	98
	0,8	392	294	245	196	147	98	–
	1,1	294	245	196	147	98	–	–
Примечания 1 Для промежуточных значений IL и eR0 определяют по интерполяции. 2 При значениях числа пластичности Ip в пределах 5 – 10 и 15 – 20 следует принимать средние значения R0 соответственно для супесей, суглинков и глин.

 

Таблица А.2

 

Песчаные грунты и их влажность	Условное сопротивление R0 песчаных грунтов средней плотности в основаниях, кПа
Гравелистые и крупные независимо от их влажности	343
Средней крупности:
маловлажные	294
влажные и насыщенные водой	245
Мелкие:
маловлажные	196
влажные и насыщенные водой	147
Пылеватые:
маловлажные	196
влажные	147
насыщенные водой	98
Примечание – Для плотных песков приведенные значения R0 следует увеличивать на 100%, если их плотность определена статическим зондированием, и на 60%, если их плотность определена по результатам лабораторных испытаний грунтов.

 

Таблица А.3

 

Грунт	Условное сопротивление R0 крупнообломочных грунтов в основаниях, кПа
Галечниковый (щебенистый) из обломков пород:
кристаллических	1470
осадочных	980
Гравийный (дресвяной) из обломков пород:
кристаллических	785
осадочных	490
Примечание – Условные сопротивления R0 приведены для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем. Если в крупнообломочном грунте содержится свыше 40% глинистого заполнителя, то значения R0 для такого грунта следует принимать по таблице А.1 в зависимости от Ip , IL и e заполнителя.

 

Таблица А.4

 

Грунт	Коэффициенты
	k1, м-1	k2
Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней крупности	0,10	3,0
Песок мелкий	0,08	2,5
Песок пылеватый, супесь	0,06	2,0
Суглинок и глина твердые и полутвердые	0,04	2,0
Суглинок и глина тугопластичные и мягкопластичные	0,02	1,5

 

Условное сопротивление R

0 для твердых супесей, суглинков и глин (I_L < 0) вычисляют по формуле

 

R₀ = 1,5R_nc (А. 2)

 

и принимать: для супесей – не более 981 кПа; для суглинков – 1962 кПа; для глин – 2943 кПа, где R_nc – предел прочности на одноосное сжатие образцов глинистого грунта природной влажности.

Расчетное сопротивление осевому сжатию оснований из невыветрелых скальных грунтов R, кПа, вычисляют по формуле

 

, (А.3)

 

где R_c – предел прочности на одноосное сжатие образцов скального грунта, кПа;

– коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Если основания состоят из однородных по глубине слабовыветрелых, выветрелых или сильновыветрелых скальных грунтов, их расчетное сопротивление осевому сжатию следует определять, пользуясь результатами статических испытаний грунтов штампом. При отсутствии таких результатов допускается значение

R принимать для слабовыветрелых и выветрелых скальных грунтов по формуле (А.3), принимая значение R_c с понижающим коэффициентом, равным соответственно 0,6 и 0,3; для сильновыветрелых скальных грунтов – по формуле (А. 1) и таблице А.3 как для крупнообломочных грунтов.

А.2 При определении расчетного сопротивления оснований из нескальных грунтов по формуле (А.1) заглубление фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует принимать:

а) для промежуточных опор мостов – от поверхности грунта у опоры на уровне срезки в пределах контура фундамента, а в русле рек – от дна водотока у опоры после понижения его уровня на глубину общего и половину местного размыва грунта при расчетном расходе;

б) для обсыпных устоев – от естественной поверхности грунта с увеличением на половину высоты конуса насыпи у передней грани фундамента по оси моста.

А.3 Расчетные сопротивления, вычисленные по формуле (А.1) для глин или суглинков в основаниях фундаментов мостов, расположенных в пределах постоянных водотоков, следует повышать на величину, равную , кПа, где – глубина воды, м, от наинизшего уровня межени до уровня, принимаемого по А.2, перечисление а).

 

 

 

 

Расчетное сопротивление грунта под основание фундамента: что такое, определение

Несущей способностью называют качество почвенного слоя, позволяющее в той или иной степени противостоять нагрузкам извне. Расчетное сопротивление грунта определяют средним давлением на границе подошвы фундамента и земли, в результате которого не возникают сдвиги и просадки строения. Способность выдерживать нагрузку бывает расчетная, фактическая и допустимая.

Содержание

1. Что такое несущая способность грунта
2. Определение параметра перед возведением фундамента
3. Как определить тип грунта самостоятельно
4. Несущие способности глинистых и песчаных грунтов по СНиП

Что такое несущая способность грунта

Перед тем как заливать фундамент, рекомендуется проверить несущую способность грунта

Предел несущей способности должен быть больше действующей нагрузки на основание. Условный расчет делают на выбранную единицу площади так, чтобы не происходили деформации в почве и здании. Геологические изыскания проводят для определения вида грунта путем взятия проб из скважин на месте строительства.

Несущая характеристика зависит от обстоятельств и факторов:

• типа почвы;
• толщины слоя, глубины его залегания и напластования различных видов;
• свойств нижнего пласта под исследуемым грунтом;
• отметки стояния почвенной жидкости;
• глубины, на которую промерзает земля;
• плотности основания.

Грунтовая влага меняет свойства почвы, поэтому одну породу характеризуют по-разному в зависимости от насыщения жидкостью. Почва легко впитывает жидкость, и любые слои, контактирующие с водой, считаются напитанными влагой. Увеличивается показатель текучести и уменьшается значение сопротивления, исключение составляют крупнообломочные породы, крупные и средние пески.

Коэффициент плотности говорит о пористости грунта. Земля включает твердые элементы, между ними есть воздушные каверны, которые заполняются водой или воздухом при разных обстоятельствах. Наиболее прочными являются плотные почвенные слои с малым числом пустот.

Перед составлением проекта исследуют толщу земли ниже подошвы опоры строения. Плотность увеличивается с углублением, т.к. вверху располагаются рыхлые слои, а нижележащие породы старше, надежнее и компактнее.

Нельзя проводить стройку на границе двух разных типов грунта

Строительные правила (СП) закладки фундамента с учетом сопротивления:

• не проектируют опоры на рубеже двух разных почвенных слоев или вблизи от них;
• идеальной считают горизонтально расположенную полосу одной породы;
• грунт не сможет нести большую нагрузку вблизи отметки грунтовой жидкости, на крутых склонах;
• на местности с малыми показателями прочности проводят дополнительное увеличение несущей способности.

Характеристики повышают уплотнением и введением химических ингредиентов. Первый метод предусматривает вбивание небольших свай для повышения точности и уменьшения количества пустот. Второй способ предусматривает введение искусственных добавок для усиления связности между отдельными почвенными элементами.

Определение параметра перед возведением фундамента

Пробы грунта, добытые при бурении скважины

Строительные геодезисты исследуют грунт для определения характеристик земли, проектанты и конструкторы находят расчетное сопротивление грунта основания на базе полученных сведений. Образцы пород берут на срезе скважин, у нижнего конца сваи. В сложных случаях выполняют чертежи геологических разделов в области стройплощадки. Способ резания и выемки грунта определяют на основании поперечного плана.

Для нахождения несущей способности (R) применяют формулу: R = P · (1 + K · (B -100) / 100) · (H + 200) / 2 · 200 – для глубины меньше двух метров, и выражение R = P · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Y · (H – 200) – при погружении конструкций более двух метров, где:

• P — сопротивление сжатию по центральной оси, находят в таблице, значение зависит от вида почвы;
• K — коэффициент из таблиц, поправка на тип породы, 0,125 — для стабильных разновидностей (пески и крупнообломочные), 0,5 — для суглинков, супесей и глиноземов;
• K₂— используется при расчётах в стабильных слоях;
• Y — коэффициент, нужен, чтобы найти осредненное расчетное значение удельного веса грунтов от поверхности до низа фундамента;
• B — ширина подошвы опорного элемента;
• H — размер заглубления.

Если грунт имеет слабое сопротивление, необходимо поменять тип фундамента на более надежный

Находят фактическую способность к сопротивлению в кг/см² и сравнивают значение с требуемой величиной. Если второй показатель получается больше, меняют строение фундамента или его параметры, например, площадь подошвы или высоту заложения.

Отметку промерзания принимают по справочным таблицам для каждого региона строительства в отдельности. Подразделение по категориям приводится в ГОСТ 25.100-2011 «Грунты. Классификация». Глубину закладки опор устанавливают на уровне стабильного пласта, ниже точки замерзания.

Тип почвы можно выяснить самостоятельно. Основные грунты:

• глинистые;
• крупнообломочные;
• песчаные;
• скальные.

Подробное нахождение расчетного сопротивления описывается в СП 22.133.30-2016 «Основания зданий и сооружений». В этом документе есть требуемые коэффициенты для проведения расчета.

Как определить тип грунта самостоятельно

Если после бурения скважина не наполняется водой в течение 5 — 7 дней, можно строить дом без отвода жидкости

На территории России преобладают глины и пески, в болотистых регионах есть торфяные грунты с большим показателем просадки, а в горах строительство ведут на скальных породах. Первоначально бурят скважину во время наибольшей влажности, например, весной или в период дождей. Применяют винтовой бур для максимального сохранения структуры.

Для дома делают стволы по плану конверта — 4 открывают по углам и один ставят в центре. Для сложного строения выбирают точное расположение под несущими элементами и в центре каждого крыла дома. Заглубляют инструмент на 0,6 м ниже горизонта промерзания. По ходу бурения берут пробы из каждого встречающегося пласта.

Определяют влажность земли на глаз. Пробуренную скважину закрывают пленкой и ждут 5 – 7 суток. Если во всех выработках нет воды, уровень почвенной влаги находится ниже – можно строить здание без предварительного отвода жидкости.

Если на дне появляется вода, уровень почвенной жидкости почти рядом, слой относят к водонасыщенным категориям. Пластичность и влажность глинистой породы определяют по вхождению лопаты. Если лезвие легко втыкается и глина прилипает к поверхности, грунт считают влажным и пластичным. Если лопата не пробивает почву, глину относят к сухим видам.

Плотность не является постоянным показателем. Глубокие слои всегда более плотные, чем образцы, полученные извлечением из скважины. При расчете пласты, которые находятся ниже отметки 1,0 м, принимают за плотные слои. Геологические изыскания не всегда имеют место в условиях частного строительства, поэтому несущую способность для упрощенных вычислений принимают на уровне 2 кг/см².

Связность грунта проверяют в шурфе высотой на глубину фундаментной подошвы во время отстаивания выработок для проверки влаги. Срезают наклонно почву и смотрят, когда прекратится осыпание стенок. Угол меньше 45° говорит об устойчивой категории, а больше — о плывучести грунта.

Показатель текучести породы особенно важен для глин и суглинков, т.к. они часто проседают под действием воды.

Несущие способности глинистых и песчаных грунтов по СНиП

На ощупь легко отличить глину и песок. В чистом песке отчетливо видны песчинки, они же прощупываются при растирании. В песках крупной фракции частицы достигают размера 0,25 – 5 мм, средней — 2 мм. В супеси присутствует до 10% глины, сухая порода крошится, а скатанный шарик рассыпается в пыль. Суглинок включает 10 – 30% глины и является пластичным по сравнению с супесью. Наиболее пластичной выступает глина, при этом скатанный шарик при надавливании становится лепешкой без трещин по краям.

Глина склонна к пучению, поэтому может вытолкнуть фундамент и привести к его разрушению

В СНиП приводится такая нормативная несущая способность почвенных слоев в кг/см²:

• гравелистый песок крупной фракции — плотный 6, среднеплотный 5;
• средняя фракция песка по крупности — 5 и 4, соответственно;
• мелкий сухой песок — 4 и 3;
• мелкий влажный песок — 3 и 2;
• сухая супесь — 3 и 2,5;
• влажные и пластичные супеси — 2,5 и 2;
• сухие суглинки — 3 и 2;
• влажные суглинки — 3 и 1;
• сухая глина — 6 и 2,5;
• пластичные глины — 4 и 1.

Скалистые породы являются камнем, который сопротивляется влаге и замерзанию. Такие грунты могут служить фундаментом для частных строений, если они возводятся в соответствующей области. Пески промерзают на меньшую глубину, чем влагонасыщенные слои, т.к. не накапливают влагу, а проводят ее. Они отлично уплотняются методом трамбовки и предотвращают намокание опор.

Глины разжижаются во влажной среде и промерзают на значительную глубину, поэтому вспучиваются и выталкивают фундамент вверх. Супеси ведут себя при намокании и промерзании в зависимости от процентного содержания песчаных или глиняных вкраплений.

Торфяные породы не подходят для строительства зданий, т.к. содержат много жидкости, уровень почвенной влаги стоит высоко. Для них применяют только сваи глубокого заложения.

Что такое кондиционирование почвы

Почва, ремонт и удобрения

Автор: Илана Голдовиц Хименес, специалист по растениям и писатель Соавтор: Эми Дрейсс

Здоровье почвы имеет решающее значение для продуктивности и красоты наших садов. Неудивительно, что садоводы повсеместно ищут методы улучшения качества почвы. Использование почвенных кондиционеров — отличный способ добиться этого.

Что такое кондиционирование почвы?

Кондиционирование почвы означает улучшение нескольких аспектов качества почвы:

• Тил . Это относится к физическому состоянию почвы и более крупномасштабной структуре. Он включает в себя наличие в почве агрегатов (комков) и их размера, наличие каналов, по которым вода может поступать и стекать, а также уровень аэрации. Почва с хорошей обработкой имеет структуру, которая поддерживает здоровый рост корней.
• Водоудерживающая способность . Частично это зависит от типа почвы, но есть и другие факторы, которые его изменяют. В идеале почва хорошо дренирована, но содержит достаточно воды для поддержания здорового роста растений.
• Вместимость питательных веществ . Это относится к способности почвы удерживать минералы, которые растения используют в качестве питательных веществ. Глинистые почвы обычно обладают большей способностью удерживать питательные вещества, что означает, что они могут быть очень плодородными. Тем не менее, им может потребоваться работа, чтобы преодолеть некоторые другие недостатки, такие как склонность к уплотнению или комковатости.
• Процент органического вещества . Это очень важно для повышения биологической активности почвы и влияет на способность удерживать воду и питательные вещества, а также на урожайность.

Как подготовить почву

Во-первых, избегайте ухудшения качества почвы. Ходьба по садовой земле, оставление голой земли под дождем или затоплением, а также работа с почвой, когда она слишком влажная, могут нанести вред почве. В почве с низким содержанием органических веществ чрезмерная обработка почвы может привести к образованию твердой корки. Воздействие непогоды на голую почву также может ухудшить качество, поэтому между посевами держите почву накрытой, например, брезентом, мульчей или покровными культурами.

Затем подумайте, какие изменения нужны вашей почве и как вы можете их добиться. Одним из способов сделать это является использование почвенных кондиционеров (поправок, предназначенных для улучшения физического состояния почвы).

Добавление органического вещества в виде компоста, навоза или легкодоступных материалов, таких как кофейная гуща, является надежным средством улучшения качества почвы. Эти почвенные кондиционеры улучшают водоудерживающую способность песчаных почв и улучшают дренаж глинистых почв, склонных к заболачиванию. Обычно легче поддерживать хорошую почву в почве с высоким содержанием органических веществ. Компост обеспечивает долгосрочные преимущества, увеличивая содержание питательных веществ в почве и способствуя биологической активности почвы.

Другие методы кондиционирования почвы

Компост подходит практически для любой почвы. Однако некоторые почвенные кондиционеры, такие как гипс и торф, приносят пользу только определенным типам почвы или определенным типам растений.

Другие продукты, продаваемые в качестве кондиционеров почвы, имеют сомнительные преимущества или преимущества неизвестны. Прежде чем использовать почвенные кондиционеры, проверьте наличие надежных доказательств эффективности продукта. Некоторые из них должны быть добавлены в непрактично больших количествах, чтобы изменить свойства вашей почвы.

Посев покровных культур поможет вам защитить голую землю и добавить органические вещества в дополнение к улучшению почвы. Стержнекорневые культуры, такие как редька, люцерна и цикорий, могут помочь сформировать каналы, которые позволяют воде проходить через уплотненные или плохо дренированные почвы.

Связанный:

• Что такое суглинок?
• Что такое ил?
• Что такое кондиционер почвы?

Последнее обновление этой статьи: 09. 05.23

Подробнее о почве, исправлениях и удобрениях

Вы нашли это полезным? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Влажность почвы – учет уплотнения почвы

Статья из энциклопедии

Этой весной в большинстве районов Айовы выпало много осадков, из-за чего многие производители вышли на поля с неидеальными почвенными условиями. Высокая влажность почвы увеличивает уплотнение почвы, вызванное полевым движением и техникой. За последнее десятилетие размер ферм в Айове увеличился, что привело к использованию более крупного и тяжелого оборудования. Однако размер оборудования является лишь одним из многих факторов проблемы уплотнения почвы. Спешка на поле, когда почва влажная, может увеличить вероятность сильного уплотнения почвы в сочетании с весом оборудования и характером движения в поле. Проведение полевых работ во влажных полевых условиях усугубляет происходящее уплотнение. Максимальное уплотнение почвы происходит, когда влажность почвы равна или близка к вместимости поля (рис. 1), потому что влага почвы действует как смазка между частицами почвы под сильным давлением полевого оборудования.

Рис. 1. Кривая плотности влаги для почвы средней вязкости при заданном усилии уплотнения.

Признаки уплотнения почвы во время и сразу после обычного дождя включают медленную инфильтрацию воды, застой воды, высокий поверхностный сток и эрозию почвы. Кроме того, уплотнение почвы можно диагностировать по задержке роста растений, плохому развитию корневой системы (см. фото ниже) и потенциальному дефициту питательных веществ (т. е. снижению поглощения калия). Эти симптомы уплотнения почвы являются результатом увеличения объемной плотности, что влияет на идеальное соотношение воздуха и воды в почве.

Наиболее эффективным способом проверки уплотнения почвы является использование зонда для плитки, лопаты или пенетрометра для определения относительной плотности почвы. Условия влажности почвы могут иметь значительное влияние на сопротивление проникновению. Например, в условиях сухой почвы сопротивление проникновению в почву намного выше, чем во влажных условиях, потому что почвенная вода действует как смазка для частиц почвы. Поэтому целесообразно определять уплотнение почвы в начале сезона или сравнивать наблюдения и измерения в подозрительных районах с соседними районами, где маловероятно уплотнение почвы из-за дорожного движения.

Управленческие решения по минимизации уплотнения почвы

Во-первых, наиболее эффективный способ минимизировать уплотнение почвы — избегать полевых операций, когда влажность почвы равна или близка к полевой влагоемкости. Уплотнение почвы будет менее сильным, если обработка почвы, внесение удобрений и посадка осуществляются на сухом поле. Влажность почвы можно определить с помощью теста с ручным шариком или путем наблюдения за тестом с почвенной лентой. Во-вторых, правильно отрегулируйте размер шин и давление воздуха. Большие шины с более низким давлением воздуха обеспечивают лучшую проходимость и снижают нагрузку на поверхность почвы. Кроме того, использование более крупных шин, которые должным образом накачаны, увеличивает «след» на почве. В-третьих, используйте одинаковые колесные колеи, чтобы свести к минимуму площадь пересечения земли. Большинство повреждений происходит при первом проходе орудия. Использование схем управления движением может быть эффективным при использовании орудий одинаковой ширины для подготовки почвы, посева, обработки рядков, опрыскивания и сбора урожая.

Уплотнение почвы может быть серьезной проблемой для фермеров Айовы, но при правильном управлении фермой уплотнение можно свести к минимуму. Не забудьте приостановить операции по обработке почвы до тех пор, пока состояние почвы не станет более сухим, чем вместимость поля, и изучите преимущества систем консервирующей обработки почвы.

10 главных причин избегать уплотнения почвы

1. Вызывает дефицит питательных веществ
2. Снижает урожайность
3. Ограничивает развитие корня
4. Снижает аэрацию почвы
5. Уменьшает доступную почву воду
6. Снижает скорость проникновения
7. Увеличивает насыпную плотность
8. Увеличивает потери осадка и питательных веществ
9. Увеличивает поверхностный сток
10. Повреждение структуры почвы

Источник: Дополнительная публикация Университета штата Айова PM 1901g, Управление навозом и обработкой почвы — Методы сохранения ресурсов

Влияние уплотнения почвы на рост корней при трех различных объемных плотностях почвы: низкая, 0,7 г/см3; средний, 1,1 г/см3; Высокая, 1,6 г/см3 (Стефани Нельсон, проект программы с отличием).