РОЛЬ ГРУНТА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Грунт представляет собой основание здания, его не видно, он находится под сооружением, но его роль в строительстве огромна. От прочности основания зависит срок службы здания, сколько дом простоит, сколько землетрясений он выдержит. На устойчивость и долговечность будущего построенного сооружения влияют прочностные характеристики грунта, которые отвечают за то, чтобы здание не просело и не наклонялось.
Схемы нагружения образцов грунта: а – истинное трехосное сжатие; б – плоская деформация; б – трехосное сжатие.
Грунт имеет деформационные свойства, о которых не стоит забывать!
Прочность основания зависит от того, какое напряжение оно сможет выдержать, при этом не смещаясь и не деформируясь. Вспомните Пизанскую башню, которая с каждым годом все больше и больше наклоняется к земле. Это произошло, потому что архитектор, который создавал эту легендарную башню, не учел, что почва под башней недостаточно прочная для такого сооружения.
Определение прочностных характеристик грунтов с заданной надежностью.
Для того чтобы не происходило таких казусов, грунт должен соответствовать определенным стандартам — ГОСТам. Если бы строители и архитекторы не учитывали деформационные свойства почвы и воздействие внешних факторов, то количество руин возросло. Нужно не только учитывать все возможные факторы влияния на будущие здания, но также рассчитывать максимальное значение этого влияния.
В физике характеристика прочности грунтов характеризуется условием прочности Кулона-Мора. Если полностью окунуться в физику, то прочностные характеристики грунта определяются такими показателями сил трения, как угол внутреннего трения и сцепление. Эти характеристики позволяют построить устойчивое здание, которое не будет проседать и наклоняться.
Состояние земли не статично, оно меняется под влиянием природных и искусственных факторов. Из-за переменчивого состояния почвы возникает необходимость изучать ее свойства и взаимодействие с внешней средой.
Существует несколько прочностных характеристик грунтов, совокупность их показателей определяет надежность и прочность основания. Человеку, который не имеет отношения к физике или строительству, трудно будет разобраться, но вам всегда помогут профессиональные строители и геодезисты. Подготовка к строительству дома — трудоемкий и ответственный процесс, от качества строительства зависит жизнь будущих жильцов дома. По этой причине государственные органы следят, чтобы строительство отвечало всем установленным нормам и стандартам.
ВЕРНУТЬСЯ К ОГЛАВЛЕНИЮ
ОСНОВНЫЕ ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТА
Схема испытаний грунта в зависимости от его исходного состояния.
1. Гранулометрический состав почвы — доля частиц разного размера, которые образуют данную почву (выражается в процентном отношении). Размер частиц у каждой породы свой: у глинистых пород — миллиметры, у крупнообломочных пород — сотни и десятки сантиметров.
2. Объемная масса — это величина массы земли, объем которой 1 куб. см. Важным условием является то, что масса должна определяться, при естественной влажности и пористости земли.
3. Объемная масса является одной из главных характеристик, которая определяет прочность грунтов. Она зависит от влажности и пористости земных пород. Также рассчитывается объемная масса твердой фазы, то есть масса единица земли, но без массы воды.
4. Естественная влажность — количество воды в почве при естественных условиях. Влажность сильно варьируется в зависимости от исследуемой породы. Величина влажности может сделать одну и ту же породу разной прочности. От естественной влажности напрямую зависит устойчивость основания.
5. Пористость грунтов. Если рассмотреть эту характеристику со стороны физики, то ее можно определить как отношение объема пор почвы ко всему его объему, соответственно, пористость выражается в процентах. Пористость является основной характеристикой плотности основания, от которой напрямую зависят прочностные характеристики.
6. Пластичность грунтов — тоже важный фактор при определении прочностных характеристик грунта. Пластичность является показателем того, какую нагрузку почва может выдержать без разрыва сплошности. Также пластичность означает сохранение полученной формы после оказания на почву внешнего воздействия. Пластичность зависит от влажности и состава земли.
7. Клейкость или липкость грунтов — способность почвы при определенном количестве воды в нем прилипать к инструментам и строениям.
8. Набухание и усадка почвы. Если в грунте увеличить содержание воды, то он увеличится в объеме — это набухание, а если уменьшить, то его объем станет меньше — это усадка.
Схема нарушения структуры грунта основания при промерзании за счёт сил пучения и при оттаивании за счёт снижения прочностных свойств из-за обильного водонасыщения основания.
Пожалуй, это самые необходимые характеристики прочности грунтов. При строительстве нужно учитывать каждый фактор по отдельности и их совокупность. Если один показатель в норме, это совсем не означает, что другой тоже будет соответствовать строительным стандартам. Перед началом строительства обязательно должен быть проведен комплекс геолого-геодезических работ. После разведочных работ вы получаете геолого-геодезическое заключение, на основании которого можно осуществлять расчетные работы.
Инженерно-геологические изыскания дают вам комплексную картину и характеристики района или необходимого вам участка под строительство. Данные изыскания — трудоемкий процесс, который требует много времени и конкретную информацию. Основная задача изыскания — определение геологического разреза, уровня вод и отбор почвы.
Данные изыскательные работы невозможно избежать перед началом строительства, только на основании полученных фактов вы сможете приступить к строительству дома своей мечты.