Підстава - частина масиву грунту, на яку передається навантаження від споруди. Підстава називається природним, якщо фундамент зводиться безпосередньо на грунті природної будови, і штучним, коли несуча здатність грунту збільшена різними способами.
Конструкція фундаменту багато в чому визначається характеристиками грунту, на якому він зводиться. Грунт підстави повинен бути міцним і мати незначну стисливість і пучинистість. Однак не всі грунти володіють такими властивостями. Наприклад, торф'яні грунти сильно стискаються під навантаженням, а деякі грунти з групи глинистих при замочуванні під навантаженням дають додаткові опади (просадки) або підйом (набухають). Будівництво будинків на таких грунтах вимагає проведення різного роду заходів, пов'язаних з осушенням забудовується ділянки і запобіганням зволоження підстави фундаментів.
види грунтів
Грунти, що застосовуються в якості підстави, підрозділяються на глинисті, піщані, великоуламкові, скельні і насипні.
Скельні ґрунти - найбільш надійні. Вони міцні, не просідають, що не розмиваються і не спучуються. Залягають у вигляді суцільного масиву, що рідко зустрічається в Московській області і прилеглих областях. Фундамент можна зводити безпосередньо на поверхні такого ґрунту, без заглиблення.
Крупноуламкові грунти - незцементовані грунт, що містить пісок і більше 50% по масі частки крупніше 2 мм. Поділяються на два види. Грунт щебенево (галечникові) - маса частинок більше 10 мм складає більше 50% маси сухого ґрунту і грунт дресвяний (гравійний) - маса частинок більше 2 мм складає більше 50%. Такий грунт практично не стискається, і фундамент можна закладати із заглибленням не менше 0,5 м.
Піщані грунти - сипучі в сухому стані, що не володіють пластичністю у вологому стані і містять менше 50% по масі частинок більше 2 мм. Залежно від крупності частинок і їх кількості піщані ґрунти поділяються на п'ять видів.
Види піщаних грунтів
Розподіл часток грунту по крупності в% від маси сухого грунту
Маса частинок більше 0,1 мм складає менше 75%
Примітка. Для встановлення найменування грунту послідовно підсумовуються відсотки вмісту часток досліджуваної породи спочатку крупніше 10 мм, потім крупніше 2 мм, далі крупніше 0,5 мм і т.д. Найменування грунту приймається за першим задовольняє показнику в порядку розташування найменувань в таблиці.
Піщані грунти поділяються на щільні, середньої щільності і пухкі залежно від значень коефіцієнта (щільності) пористості. За вологості піщані ґрунти поділяються: на мало вологі - при заповненні водою до 50% пір; дуже вологі - від 50 до 80%; насичені - більше 80%. Ці показники необхідні для розрахунку несучої здатності грунтів. Піщані грунти мають властивість ущільнюватися під навантаженням, тобто просідати. Міцність піщаних підстав зростає зі збільшенням розміру часток. Піски середньої крупності при впливі навантаження деформуються незначно і, як і великі піски, слабо реагують на зволоження. Дрібні ж піски при збільшенні вологості помітно втрачають несучу здатність. Ці грунти фільтрують воду і промерзають без пучения.
Суглинки і супесь - грунти, що займають проміжне положення між піщаними і глинистими грунтами. При змісті глини від 10 до 30% грунт відносять до суглинках, а при більш низькому вмісті глини - до супеси.
Глинисті грунти - пов'язані, що володіють у вологому стані пластичністю. Такі грунти можуть стискатися, розмиватися і при замерзанні спучуватися. При такій підставі грунту необхідно закладати фундамент на всю глибину промерзання.
Леси і лесовидні грунти в сухому стані досить стійкі в силу наявності міцних структурних зв'язків. Однак при зволоженні ці зв'язки порушуються, і грунт під навантаженням просідає.
Торф. представляє собою суміш глинистих або піщаних грунтів з рослинними залишками, характеризується повільним розвитком осад і великий сжимаемостью. Крім того, в торфі найчастіше виникають середовища, агресивні по відношенню до матеріалів, з яких влаштовані підземні конструкції будівлі.
Найпростіші методи самостійного визначення деяких видів грунту
Глина в сухому стані тверда в шматках, в'язка, пластична, липка, мажеться - у вологому. Якщо шкіра, між пальцями піщаних часток не відчувається, грудочки роздавлюються дуже важко, піщинок не видно. При скачуванні в сирому стані утворюється довгий шнур діаметром менше 0,5 мм, а при стисненні кулька перетворюється в коржик, не тріска по краях; при різанні ножем в сирому стані має гладку поверхню, на якій не видно піщинок.
Суглинок - грудки і шматки в сухому стані менш тверді, при ударі розсипаються на дрібні шматки, у вологому стані мають слабку пластичність і клейкість, при розтиранні відчуваються піщані частинки, грудочки роздавлюються легше, ясно видно піщинки на тлі тонкого порошку; при скачуванні в сирому стані довгого шнура не виходить, він рветься; куля, скочується в сирому стані, при стисненні утворює коржик з тріщинами по краях.
Супісок - у сухому стані грудки легко розсипаються і кришаться від удару, непластична, переважають піщані частинки, грудочки роздавлюються без удару, майже не скачуються в шнур; куля, скручений в сирому стані, при легкому тиску розсипається.
Пісок пилуватий нагадує пил або жорстку борошно типу крупчатою, окремі зерна в масі важко розрізняються.
Пісок дрібний має зерна, слабо помітні оком, пісок середньої крупності в основній масі має зерна розміром з просяне зерно, у великому піску - велика кількість зерен з розміром гречаної крупи.
Гравій (щебінь) - зерна розміром від 5 - 7 до 10 - 12 мм складають більше половини по масі. Між ними більш дрібне заповнення. Гравій має частково окатанниє форми, дресва - з гострими краями.
Галька (щебінь) - зерна розміром більше 25 - 35 мм складають більше половини по масі. Між ними - дрібне заповнення. Галька - окатанной форми, щебінь - гострокутний.
Піщані, гравійні і галечникові грунти - НЕ зв'язкові.
Міцність підстави буде забезпечена, якщо тиск, який передається фундаментом на грунт, не більше розрахункового для грунтів, що залягають під фундаментом.
Несуча здатність ґрунтів характеризується величиною нормативного тиску на грунт, виражена в кН / см2. Величина нормативного тиску різних грунтів (в кг / см2) вказана в будівельних нормах і правилах (СНиП Н-Б. 1-62).
Штучні підстави влаштовують шляхом зміцнення слабких грунтів різними способами. До слабких грунтів відносяться грунти з органічними домішками і насипні ґрунти.
Грунти з органічними домішками включають: рослинний грунт, мул, торф, болотяний грунт. Насипні ґрунти утворюються штучно при засипці ярів, ставків, місць звалища. Перераховані грунти неоднорідні за своїм складом, пухкі, мають значну і нерівномірною сжимаемостью. Тому в якості підстав їх використовують тільки після зміцнення ущільненням, цементацией, силікатизацією, бітумізація або термічним способом.
Ущільнення грунтів виконують трамбувальними плитами, пневматичними трамбівками, катками, вібраторами (поверхневе ущільнення), а також шляхом влаштування так званих ґрунтових паль (глибинне ущільнення). Цей спосіб застосовують при недостатньо щільних грунтах, в тому числі насипних.
Цементація грунтів складається в нагнітанні в них за допомогою спеціальних труб рідкого цементного розчину або цементного молока, які після затвердіння надають їм камневидное стан. Цементацію застосовують для зміцнення слабких піщаних грунтів, крім дрібнозернистих і пилуватих.
Силікатизація грунтів полягає в нагнітанні в них силікатних розчинів, в результаті хімічної реакції яких відбувається скам'яніння грунту. Як силікатних розчинів зазвичай використовують рідке скло і хлористий кальцій. Спосіб сілікатізаціі застосовують для закріплення слабких піщаних грунтів, пливунів, лесу.
Бітумізація полягає в нагнітанні в грунт розігрітого бітуму. Цей спосіб застосовують для закріплення крупнозернистих піщаних грунтів, уламкових і тріщинуватих скельних.
Термічний спосіб полягає в тому, що виробляють різними способами нагрівання грунту до спікання, в результаті чого слабкий грунт перетворюється в кам'яноподібний. Цей спосіб використовують для зміцнення лесових проїзд очних грунтів.
Штучні підстави здорожують вартість будівництва будівель та споруд, тому їх влаштовують в необхідних випадках з обов'язковим техніко-економічним обґрунтуванням.