Виды грунтов
Строительная классификация, характеристики грунта, ГОСТы
Какие существуют виды грунтов, их особенности и характеристики?
Строительная классификация грунтов
Особенности грунта являются определяющими в строительстве. От них зависят:
- выбор типа фундамента под сооружение и его расчетные характеристики;
- необходимость и параметры ограждения котлована в процессе строительных работ;
- возможность погружения шпунтов и свай;
- технология погружения и другие аспекты.
Классификация грунтов по ГОСТ:
- скальные – грунты с прочными структурными связями, кристаллизационными либо цементационными;
- дисперсные – связные и несвязные (сыпучие);
- мерзлые – со структурными и криогенными связями.
В числе дисперсных грунтов выделяют проблемные типы:
- набухающие – активно вбирающие воду, из-за этого меняющие объем. В дальнейшем это может привести к просадкам в процессе высыхания;
- просадочные – проседающие под нагрузкой сверху и/или под собственным весом;
- пучинистые – увеличивающиеся в объеме в морозное время за счет замерзания воды в толще. Это свойство в той или иной мере присутствует у всех дисперсных пород, но в наибольшей степени у глин. Зависит в том числе и от уровня залегания грунтовых вод.
В соответствии с II-15-74 ч.2 СНиП все типы грунтов подразделяются на 2 класса – скальные и нескальные. К скальным относятся:
- магматические – диорит, гранит и другие твердые породы глубинного происхождения;
- метаморфические, т.е поменявшие исходную структуру вследствие воздействия глубинных факторов (давление, температура) – сланцы, гнейсы, кварциты;
- осадочные сцементированные, т.е. породы, сформировавшиеся из спрессованных продуктов выветривания – песчаники, конгломераты и др.;
- искусственного происхождения.
Общие свойства всех скальных грунтов – высокая прочность на сжатие, водонепроницаемость, морозостойкость (к трещиноватым участкам это относится в меньшей степени). Характеристики, имеющие значение для строительных работ:
- предел прочности;
- размягчаемость;
- растворимость;
- засоленность.
Нескальные грунты имеют дисперсную структуру, устойчивые связи между фрагментами отсутствуют. К этому классу относятся:
- крупнообломочные грунты – валунные, галечные, гравийные, глыбовые. Различаются размером гранул. Сжимаемость незначительная, но при наличии в составе пылевато-глинистых включений возможно морозное пучение;
- песчаные – пылеватые, мелкие, средние, крупные и гравелистые пески, не больше 3 процентов глинистых примесей. Сжимаемость низкая, под нагрузкой уплотняются, промерзание незначительное. Различаются по степени водонасыщенности;
- пылевато-глинистые – глинистые, лессовые, плывуны. Состоят из частиц размером менее 0,05 мм. Характерные особенности – просадка, морозное пучение, изменение объема при увлажнении и высыхании;
- биогенные – торфяники, сапропели (илистые образования), а также глинистые и песчаные, в составе которых более 10 % органических веществ;
- почвы – верхний (плодородный) слой грунта. При строительстве его снимают.
Кроме этого существует классификация грунтов по буримости. Она построена на прочностных свойствах пород. От этих свойств зависит, какой инструмент потребуется при бурении – алмазный, твердосплавный или достаточно стального, а также вид бурения. Например, шнековое бурение возможно только по породам I-IV категории (от торфяников до песчано-глинистого грунта), а роторное рассчитано на все 12 категорий (вплоть до корунда).
Наша компания выполняет работы по устройству шпунтовых ограждений любого назначения. Все операции, связанные с устройством ограждений, планируются с учетом свойств грунта на участке работ.
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Характеристики грунтов Москвы
В Московском регионе (а также в некоторых других регионах средней полосы) преобладают следующие грунты:
- связные минеральные (глинистые);
- органо-минеральные (сапропели, илы, заторфованные грунты);
- несвязные минеральные (крупнообломочные, пески).
Остановимся на них подробнее.
Песчаным грунтом называется несвязная смесь минеральных частиц, в которой гранулы размером меньше 2 миллиметров составляют больше половины объема. По размеру гранул пески делятся на:
- пылеватые;
- мелкие;
- средние;
- крупные;
- гравелистые.
Свойства, принципиальные для строительства:
- простота разработки;
- хорошая водопроницаемость;
- уплотнение под нагрузкой.
Пески сжимаются быстро до предельного состояния, дальше усадка прекращается. Допустимая нагрузка зависит от размера гранул: чем больше, тем выше.
В крупнообломочных грунтах частицы размером больше 2 миллиметров преобладают. Эти грунты подразделяются на:
- валунные;
- гравийные;
- галечниковые.
Крупнообломочный грунт сложнее в разработке, но надежнее как основание для сооружения.
Органо-минеральные и органические:
- ил;
- сапропель;
- торф;
- заторфованный грунт – смесь песка и глины с материалом органического происхождения.
Все эти грунты являются ненадежными основаниями для сооружений: большая и неравномерная сжимаемость, рыхлость. Такие основания необходимо либо усиливать, либо снимать вплоть до плотных слоев.
Дисперсные связные:
- глины – породы, сложенные мелкими частицами с небольшой примесью песка;
- суглинки – смесь глин с песком, глины до 30 %. В зависимости от этой цифры подразделяются на тяжелые, легкие, средние;
- супеси – смесь глин с песком, содержание глины до 10 %.
Характеристики глинистых грунтов:
- сжимаемость выше, чем у песков. Скорость просадки низкая, уплотнение идет медленно;
- размываемость;
- пористость до 1,1.
Глинистый грунт неоднороден – и в отношении примесей, и в отношении водонасыщенности. Отсюда главный недостаток глинистых оснований – пучинистость: в мороз вода застывает, объем породы увеличивается. Весной происходит обратный процесс. Пучение идет неравномерно, осадка сооружений тоже неравномерная. Какие-то элементы конструкций вообще может вытолкнуть из грунта.
Суглинки, характеристика грунта:
- пластичность;
- пористость 0,5-1;
- пучинистость меньше, чем у глин.
Несущая способность связных грунтов зависит от пористости. По мере уплотнения грунта возрастает:
- глина 0,5 - 6 кг/см2;
- 0,8 – 3;
- суглинок и супесь 0,5 – 3;
- 0,7 – 2,5.
В какие грунты можно погружать шпунт?
Шпунт Ларсена погружают в следующие виды грунта:
- хорошо уплотняющиеся – пески, супеси;
- средние – связные маловлажные;
- слабо уплотняющиеся – водонасыщенные глины.
Процессы, происходящие со шпунтом при погружении, непосредственно связаны с ставом грунта.
Когда шпунт погружается в песок, соседние с ним слои смещаются вниз. Грунт уплотняется до предельного состояния, после чего начинает вдавливаться в стороны и вверх, а в дальнейшем только вверх.
В маловлажных песках, супесях, гравелистых грунтах высокой и средней плотности после начала погружения отказы быстро уменьшаются, но через некоторое время грунт «релаксирует», и отказ возрастает снова. В водонасыщенных песках и гравелистом грунте зона уплотнения не образуется.
При погружении в глины вокруг шпунта в грунте образуются плоскости скольжения. На сухих глинах грунт уплотняется за счет сжатия воздушных пор. Трение низкое, грунт выдавливается вверх. Объем выдавленного грунта может доходить до 100 % объема самого шпунта. По окончании забивки начинается осадка.
На совсем слабых водонасщенных грунтах трение при погружении минимально, по мере забивки отказ уменьшается крайне медленно. Но если возникает перерыв, вода переходит в связное состояние, процесс погружения усложняется.
Как укрепляются грунты шпунтами
Основных технологий погружения три:
- забивка копром с молотом;
- вибропогружение;
- вдавливание.
Второй способ практически универсален, может применяться на любых нескальных грунтах. Ударный метод тоже, но у него имеются ограничения: в процессе возникают сильные вибрации, которые передаются на грунт и могут повредить соседним постройкам. Поэтому в черте города эта технология не применяется. Кроме того, удар молота может деформировать сам шпунт.
Вдавливание считается подходящим главным образом для глин и других связных влажных грунтов: скольжение упрощает процесс и снижает необходимую нагрузку. На песчаных и гравелистых грунтах эффективность вдавливания ниже.
Забивка шпунта в гравелистый грунт, а также в плотный песчаный, как правило, предваряется лидерным бурением: предварительно пробуренная скважина достигает 90 % проектной глубины, далее сваю доводят до нужной отметки вибрационным или ударным методом. Лидерное бурение выполняет сразу несколько функций:
- снижает энергоемкость погружения;
- минимизирует вибрации;
- защищает шпунты от ударных воздействий.
Лидерные скважины используются и на слабых водонасыщенных грунтах. Здесь они решают другую проблему: в плывунах и других аналогичных породах боковое сопротивление грунта минимально и удержать сваю вертикальном положении крайне сложно. Скважина служит направляющей.
Когда устраивают шпунт в грунте? Предпочтительно в теплое время года. Зимой возрастает энергоемкость. Кроме того, шпунтовая стенка в мерзлом грунте может поменять положение при оттаивании.
Если работы необходимо выполнить зимой (или устройство ограждения выполняется на вечной мерзлоте), используется один из двух способов:
- искусственное поддержание плюсовых температур в промерзающем слое;
- бурение лидерных скважин. Перед погружением шпунта скважину заполняют песчано-глинистым раствором.
В процессе устройства шпунта может иногда возникает и противоположная проблема: в совсем слабом грунте (илистом и др.) сопротивление минимально, шпунтовая свая может просесть ниже проектной отметки. Чтобы этого не происходило, соседние шпунты сваривают между собой.
По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09
Предложения от «Арктик Гидро Строй»
Мы занимаемся устройством ограждений и подпорных стен по всей РФ. В нашем распоряжении:
- качественная маневренная техника для погружения;
- оборудование для бурения лидерных скважин;
- гидроустановки для погружения с подмывом;
- большой ассортимент металлошпунтов в любом количестве;
- солидный опыт работы;
- профессионализм сотрудников;
- допуски СРО.
Мы предлагаем нашим клиентам:
- низкие цены на работу и на шпунты;
- ряд возможностей для экономии;
- быстрые сроки;
- высокое качество.
Сэкономить можно несколькими способами:
- купить не новые шпунты, а б/у. Оборачиваемость материала – до 20 циклов, качество ограждения не пострадает, а цена ниже;
- взять шпунты в аренду;
- купить и вернуть нам по окончании использования по цене до 80 процентов исходной.
Кроме шпунтов у нас можно арендовать вибропогружатели и экскаваторы.
Мы выполняем следующие работы:
- временное укрепление шпунтом стенок котлованов и траншей;
- ограждение строительных площадок;
- монтаж причалов, мостов, плотин и других гидротехнических объектов;
- монтаж подземных сооружений – нулевых этажей, тоннелей, парковок;
- устройство муниципальных и промышленных коллекторов;
- укрепление и коррекция береговой линии;
- укрепление насыпей ж/д и автострад, нестабильных склонов.
А также все работы нулевого цикла:
- демонтаж фундаментов старых зданий;
- геологические и гидрогеологические исследования;
- проектирование ограждений;
- обустройство строительных площадок;
- водопонижение.
Чтобы оформить заказ, позвоните нам или заполните карточку на сайте. После предварительной беседы наш сотрудник приедет к вам на объект для ознакомления с его особенностями и документами. По итогам поездки мы составляем договор и в ближайшее время приступаем к работам.
Рассчитайте массу шпунта для своего проекта
На странице прайса можно узнать стоимость шпунта.