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:
- Отбор проб почвы.
- Лабораторное исследование его физических свойств.
- Подготовка технического отчета, который предоставляется проектировщику конструкций.
Специалисты могут изучить состав и свойства почвы, но у их услуг есть два недостатка:
- Стоимость гидрогеологических исследований довольно высока — около 30 000 рублей за 10 га.
- 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:
- Уровень грунтовых вод (УГВ) и его динамика в течение года.
- Глубина и мощность различных типов грунта (геологический профиль).
- 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:
- Часть почвы помещают в форму и уплотняют до естественного состояния.
- На поверхность образца кладут деревянный куб со стороной 1 см.
- 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.
