Как самому исследовать состав и свойства грунта?

Как самому исследовать состав и свойства грунта

Как самому исследовать состав и свойства грунта? Для начала рассмотрим проблемы, которые решает строительная гидрогеология. Фундамент каждого здания — это фундамент, обеспечивающий устойчивость формы и распределяющий нагрузки от несущих стен на землю. Чтобы фундамент правильно функционировал, необходимо точно определить его вес, площадь и другие особенности конструкции.

Конечно, можно перестраховаться и обеспечить запас прочности, но это неизбежно приведет к увеличению стоимости проекта, что недопустимо. Лучше провести грунтовые и гидрогеологические исследования, чтобы убедиться, что проектные параметры соответствуют реальным условиям.

Гидрогеологические исследования состоят из трех этапов:

  1. Отбор проб почвы.
  2. Лабораторное исследование его физических свойств.
  3. Подготовка технического отчета, который предоставляется проектировщику конструкций.

Специалисты могут изучить состав и свойства почвы, но у их услуг есть два недостатка:

  1. Стоимость гидрогеологических исследований довольно высока — около 30 000 рублей за 10 га.
  2. Минимальный размер исследуемой площади обычно составляет 10 га.

Таким образом, частным застройщикам имеет смысл рассмотреть возможность проведения собственной инженерной гидрогеологии. Хорошо то, что для этого требуется минимум специализированного оборудования, а лабораторные методы изучения свойств почвы подробно описаны в технической литературе и могут быть воспроизведены в домашних условиях.

Полевые работы: изымаем образцы грунта

В индивидуальном жилищном строительстве требуется не так много данных о составе грунта под строительной площадкой. Достаточно знать:

  1. Уровень грунтовых вод (УГВ) и его динамика в течение года.
  2. Глубина и мощность различных типов грунта (геологический профиль).
  3. плотность и сжимаемость грунта.

Для получения необходимой информации в период между паводками следует провести несколько скважин грунта и отобрать пробы донных отложений на разной глубине. По краям площадки следует сделать не менее четырех отверстий. В случае крутого уклона или необходимости дренажа проемы делают чаще, а некоторые из них также располагаются за пределами строительной площадки.

Для выполнения пропила вам понадобится отрезок стальной трубы диаметром 50 × 70 мм и длиной 1,5 × 2 м. Одна кромка должна быть заточена определенным образом, что зависит от плотности и типа почвы. Здесь возможны следующие варианты:

  • Прямая кромка с заточкой подходит для менее буханых, суглинистых и других почв средней плотности без каменистых включений.
  • Срез под углом 25 30 & deg; он легко пройдет через глинистые почвы, липкие и насыщенные водой.
  • Двойные внутренние ножницы оптимальны для измельчения песков и супесей.
  • Наружные двойные ножницы идеально подходят для легкого проникновения в каменистые почвы.
  • Зазубренный срез оптимален при наличии твердых включений, склонных к раздавливанию.

Верхний край трубы должен иметь прямой срез, также необходимо изготовить заднюю бабку. В простейшем случае это цельная стальная пластина, к которой приваривается отрезок трубы длиной 5 × 7 см и диаметром, равным номинальному диаметру иглы трубы. Важно, чтобы шов находился внутри рукава: так пластина будет без зазора прижиматься к краю иглы и не будет зажата при ударе.

При прокалывании почвы иглу следует погрузить в землю на 15-20 см, периодически используя трамбовку извлекать сердцевину и упаковать ее в герметичный полиэтиленовый пакет. Отобранные образцы следует размещать в месте проникновения в порядке их залегания, при этом регистрируя толщину слоев грунта. После прокола отодвиньте верхний слой земли в сторону, создав небольшую воронку, а затем закройте отверстие фанерой или листовым металлом, чтобы защитить его от засорения.

Определение УГВ и свойств грунта

Отверстия, оставленные проколами, следует хранить в течение года, чтобы проследить уровень грунтовых вод и динамику его изменений. Для этого нужно сделать деревянный штык с перпендикулярной перекладиной.

Уровень грунтовых вод следует измерять несколько раз в год. Оптимальные периоды — начало и конец весенне-осенних паводков и середина зимы. Нет смысла измерять уровень грунтовых вод через неделю после дождя, так как уровень в колодце неизбежно будет выше из-за втекающих в него поверхностных вод.

Для определения физических свойств почвы дома следует устроить небольшую лабораторию. Прежде всего необходимо взять пробы грунта любого типа массой 100–150 грамм, полностью высушить их в духовке при температуре 70–80 ° С и измельчить до пылевидной фракции. Используя цветовую таблицу для обозначения типов отложений, вы можете с высокой точностью определить состав слоев на заданном участке.

Более точный метод определения состава почвы — ее разделение на фракции. Перелейте образец в стеклянную емкость с мыльной водой, тщательно встряхните и отложите. Песок, как самая тяжелая фракция, оседает через 2–3 минуты, а шлам наверху — через 2 часа. Оседание глины можно считать завершенным, когда вода станет прозрачной. По толщине каждого слоя легко рассчитать содержание трех основных компонентов в почве, для этого удобно использовать классификацию ГОСТ 25100 — 95.

Определение состава почвы методом треугольника Ферре.

Когда типы грунтов известны, можно приступать к определению их несущей способности. Сначала необходимо определить влажность по методике, описанной в ГОСТ 5180 — 84. Свежий образец взвешивается на электронных весах, прокаливается в печи и повторно взвешивается, определяя содержание влаги по весу.

Испытания на несущую способность следует проводить только после того, как образцы доведены до заданной влажности. Вкратце весь процесс выглядит следующим образом:

  1. Часть почвы помещают в форму и уплотняют до естественного состояния.
  2. На поверхность образца кладут деревянный куб со стороной 1 см.
  3. Куб нагружают с помощью чашечных грузов до тех пор, пока в образце не образуется углубление глубиной 1 мм.

Если тип грунта известен точно, его прочность на сжатие можно определить расчетным путем. Для этого используйте Приложение 3 к СНиП 2.02.01 — 83.

Формирование отчёта

Данные, полученные при зондировании грунта, уровень грунтовых вод, влажность и несущая способность привести в порядок и сдать в удобном виде инвестору строительного объекта. Во-первых, строительная площадка должна быть нанесена на план площадки, а расположение водопропускных труб, их расстояния друг от друга и точки подключения должны быть отмечены на плане. Каждое отверстие помечено индивидуальным буквенно-цифровым индексом.

Вторая часть отчета — журнал в виде таблицы, каждому прожигу выделена отдельная строка:

  • В первом столбце указаны минимальный и максимальный уровни грунтовых вод.
  • Второй столбец содержит геологический разрез: тип грунта, а также верхнюю и нижнюю границы каждого слоя. Для удобства столбец разделен на несколько ячеек.
  • В третьем столбце перед каждой ячейкой предыдущего даны естественная влажность и несущая способность образца, взятого из данного слоя.

Данных в таком формате будет достаточно, чтобы проектировщик мог правильно выбрать тип и массивность фундамента, не увеличивая бюджет строительного проекта.