Закладка фундамента: несущая способность грунта, типы грунтов

При выборе типа фундамента необходимо учитывать несущую способность грунта.
После строительства любого дома происходит его осадка и, в зависимости от веса конструкций, полезной, снеговой и других нагрузок действующих на дом, фундамент подвержен проседанию. Большие, а, главное, неравномерные нагрузки могут быть причиной осадочных трещин и создавать угрозу разрушения здания. Не всегда причиной трещин является низкая несущая способность грунта, но для правильного выбора типа фундамента эту величину необходимо учитывать.
Самым правильным методом изучения грунтов является, конечно, бурение нескольких шурфов в зоне будущей застройки, сдача проб грунта в лабораторию и получение квалифицированного заключения специалиста. Но из-за дороговизны этих услуг не каждый желающий может ими воспользоваться, особенно при индивидуальном строительстве коттеджей и дач. Иногда сделать фундамент с тройным запасом по прочности стоит дешевле, чем проводить геологические исследования. Ниже приведены значения расчетных нагрузок на основные типы грунтов.

Песок
Из-за способности песка не удерживать воду и уплотнятся, он считается хорошим основанием для фундамента.
мелкие пылевидные влажные 1,5 – 1,8 кг\см2
средние маловлажные 2,5 – 3 кг\см2
гравийные и крупные 3,5 – 4 кг\см2

Супесь
Супесь это по существу песок с примесью 5 – 10% глины. В зависимости от крупности песка и влажности, значения нагрузок находятся в пределах 2,5 – 4,5 кг\см2

Суглинок
Содержание глины в суглинке примерно 20 – 30%
легкие влажные 2 – 2,5 кг\см2
средние 2 – 3 кг\см2
тяжелые маловлажные 3 – 4,5 кг\см2

Глина
Глина способна размываться, сжиматься, вспучиваться при замерзании, слежавшаяся плотная  глина является хорошей основой для строительства.
пластичная 1,5 – 3,5 кг\см2
твердая 5 – 6 кг\см2

Скальный грунт и конгломераты
Обладают гораздо более высокой несущей способностью, но их разработка потребует дополнительных вложений. Очень редко встречаются в Московской области.

Из-за разнородности характеристик мы выделили в отдельную категорию насыпной грунт.

Плывуны и торфяники
Относятся к самым опасным для застройки грунтам, возводить здания без консультаций специалистов и глубоких исследований крайне рискованно.

Что еще немаловажно, это уровень грунтовых вод (УГВ). Чем выше этот уровень, тем ниже, как видно из сказанного прежде, несущая способность того или иного грунта, и тем больше глубина промерзания.

В нашей практике есть опыт строительства фундаментов даже на плывунах и торфяниках. Мы знаем, как обезопасить фундамент и будущее строение от воздействия сил морозного пучения.

Для консультаций и рекомендаций по Вашему типу грунта можете обращаться по телефону:
8-(495)-928-74-74 — наши специалисты предложат Вам варианты фундаментов в зависимости от типа грунта, веса дома и с учетом особенностей участка.

Определение несущей способности грунта | Статья ГеоКомпани

Несущая способность грунтов – нагрузка, действующая на единицу объема почвы и не приводящая к нестандартной усадке и деформации основания. Несущая способность напрямую зависит от типа и состава грунта, характеристик слоев, уровня расположения грунтовых вод, глубины промерзания земли.

От того, насколько будет устойчивым грунт под зданием, зависит надежность, функциональность, безопасность и долговечность строения. Поэтому до начала проектирования и строительства сооружения необходимо проверить прочность основания, то, как грунт будет выдерживать нагрузку от всего строения.

Особенности грунтов

Наиболее надежными являются скальные грунты, хорошо справляются с большой нагрузкой песчаные и крупнообломочные. Глинистые почвы легко впитывают влагу, подвержены текучести, увеличению в объеме во время морозов, пучению, что приводит к разрушению фундамента всего за одну зиму.

Но глинистые грунты – это не приговор, так как исправить ситуацию можно несколькими способами:

• уплотнением основания путем вбивания небольших свай для сокращения пустот в породах;
• введением в грунт химических добавок, сцепляющих отдельные частицы пород;
• устройством песчаной подушки под фундамент, которая будет воспринимать и равномерно распределять нагрузку.

Расчет несущей способности грунтов

Работа выполняется после определения расположения пород внутри скважины и получения схемы геологических разрезов участка под застройку.

Несущаяспособность рассчитывается по формулам, но предварительно специалистами берутся пробы и устанавливаются следующие параметры – сопротивление осевому сжатию (R0), глубина промерзания и уровень заглубленности фундамента.

R=R0х[1+k1х(b-100)/100]х(d+200)/2х200 — при заглубленности фундамента до 2 м и R=R0х[1+k1х(b-100)/100]+k2хGх(d-200) — более 2 м, где:

• k1 — 0,125 – для крупнообломочных или песчаных пород и 0,5 – для глин, супеси и суглинков;
• k2 – для расчетов несущей способности слежавшихся крупнообломочных или песчаных почв;
• G – для нахождения удельного веса почвы от подошвенного слоя и до нижней плоскости фундамента или последующего слоя;
• b – ширина фундамента или его части, которые опираются на основание;
• d – высота заглубленности фундамента.

Полученный показатель сравнивают с требуемым параметром. Если вторая цифра превышает первую, то следует подкорректировать проект фундамента – увеличить площадь его опирания на основание, либо уровень заглубленности, или вовсе изменить тип фундамента, или перенести место застройки на участок с другими, более прочными и надежными грунтами.

Организация «GeoCompani» выполнит инженерные изыскания для строительства в Москве и Московской области по доступным ценам. Задать вопросы и оформить заявку можно по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.

как рассчитать, чтобы не прогадать

Мало построить дом – нужно построить его так, чтобы с годами в стенах не появились трещины, а само жилище не стало «проседать» и разрушаться. На практике такое случается нередко, а все – из-за ошибок, допущенных при закладке фундамента. В том числе, при оценке такого важного показателя как несущая способность грунта, находящегося под будущим домом. Чтобы верно его рассчитать, необходимо учесть несколько основополагающих факторов, а именно: тип, плотность и увлажненность грунта.

Говорим на языке специалистов

Разрушение дома из-за иного грунта

Твердые составляющие и капилляры, заполненные воздухом и влагой, – вот, то такое грунт. Он не имеет постоянной величины и под воздействием веса фундамента, здания, его «начинки», а также снежного покрова меняет объем, что ведет к смещению конструкций.

Когда столбик термометра за окном опускается ниже нулевой отметки, грунт может пучиниться и подниматься. Это связано с тем, что влага при минусовых температурах превращается в лед, что приводит к разрушению фундамента.

Выяснив несущую способность, можно определить, какую нагрузку способен выдержать грунт без негативных последствий для находящихся на нем построек. Основная единицы измерения – т/м2 или кг/см2. При расчетах действует принцип обратной пропорции: чем хуже он выдерживает нагрузку, тем масштабней должна быть площадь будущего фундамента. Главное же правило гласит, что среднее значения давления под подошвой не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания.

Разновидности грунтов

Существует две основных группы, которые, в свою очередь, также делятся на несколько разновидностей.

Песчаные (осадка происходит быстро):

• гравелистые и крупные – имеют высокую несущую способность, не теряют своих свойств даже при достаточно сильном увлажнении;
• средней крупности – при обилии влаги несущая способность значительно снижается;
• мелкие и пылеватые – характеризуются низкой несущей способностью.

Работа на глинистой почве

Глинистые (осадка происходит медленно):

• глины – с одной стороны, они «вязкие» по консистенции, поэтому рекомендованные для строительства; с другой – могут содержать высокое количество влаги, а значит, подвержены морозному пучению;
• суглинки – подвержены пучению в средней степени;
• супеси – менее всего подвержены пучению.

Скальные (можно не бояться осадки). На самом деле это не совсем грунт, а сплошная горная порода. Он обладает огромным количеством преимуществ, в том числе: не пропускает воду, не сжимается, не пучинится при морозе и не накапливает влагу.

Крупнообломочные, или конгломераты (риск осадки фундамента сводится к нулю). Он состоит из различных «ингредиентов»: камней, щебенки, гравия и т.д. Если он имеет включения песка, то будет подвержен вспучиванию; если содержит в своем составе глину – грунт будет непучинистым.

И, наконец, торфяные. Они рыхлые, сжимаются неравномерно, а потому абсолютно не подходят для строительства. Такой грунт необходимо либо снять, либо максимально обжать и уплотнить.

Как определить тип грунта?

Большинство строителей-«любителей» определяют тип грунта на глаз и на ощупь. Для этого на участке пробуривается скважина глубиной до двух метров в среднем. Дальнейшая логика понятна:

Разновидности грунтов

1. «песчанка» в основном состоит из частиц различных фракций. Если намочить крупнозернистый песок, то даже в таком состоянии из него будет сложно что-либо слепить.
2. супесь: в сухом состоянии ее удастся скатать в комочек, однако он быстро рассыпается.
3. суглинок более пластичный, но если сдавить комок, то можно получить потрескавшуюся лепешку;
4. шарик, полученный из глины, при раздавливании также превращается в лепешку, но без трещин по краям.

Скальные и крупнообломочные типы грунтов определить еще легче благодаря их специфической структуре.

Однако надежней всего воспользоваться услугами профессионалов – геологов, которые с максимальной точностью определят, к какой категории можно отнести грунт, находящийся на том или ином участке.

В центре внимания – сейсмичность

Прочность грунта снижается там, где существует вероятность подземных вибраций. В подобных случаях он приобретает пагубные свойства псевдожидкого состояния, и также неспособен выдержать большие нагрузки. Поэтому, если стройка ведется там, где нередко случаются землетрясения, при расчетах необходимо учитывать еще один показатель – сейсмичность. Он определяется следующим образом: расчетное сопротивление делится на 1,5.

Все дело в водах

Еще один важнейший показатель, характеризующий способность грунта выдерживать большие нагрузки, – уровень залегания подземных вод, или УГВ. Данный показатель свидетельствует, на какой глубине ниже уровня земли находится первый водоносный слой. Чем он выше – тем хуже показатели несущей способности грунта. Кроме того, высокий УГВ – это стопроцентная гарантия того, что без регулярного дренажа и качественной гидроизоляции цокольные этажи и подвалы дома периодически будут затапливаться.

Определить УГВ можно с помощью инженерных изысканий, либо самостоятельно. Первый признак – пышная растительность на участке строительства. Но более надежный способ – пробурить скважину глубиной 2-2,5 метра и в течение суток наблюдать за ее состоянием. Уровень воды, скопившейся за это время, и станет показателем УГВ, который следует брать в расчет при проектировке фундамента.

Закрепляющий эффект

«Слабый» грунт – не приговор, а руководство к решительным действиям. Его можно закрепить с помощью ряда мероприятий. Но для начала необходимо подготовить основания под будущий фундамент. Существует несколько способов добиться желаемого эффекта:

1. Осушение – для этого необходимо организовать на участке осушительные и дренажные канавы.
2. Грунтовая подушка – слабая «основа» под дом меняется на слой из строительных отходов, крупных камней, гравия и т.д.
3. Уплотнение – осуществляется с помощью виброплит или катков (кулачковых, пневмоколесных, решетчатых и с гладкими вальцами).
4. Закрепление – практикуется лишь крупными строительными организациями, оснащенных соответствующим оборудованием и использующих определенные вяжущие материалы. В арсенал методов по закреплению входят: силикатизация, смолизация и битуминизация.

Основные ошибки, которые нельзя допускать

• Нередко люди отказываются от проведения испытаний, позволяющих определить состояние грунта. При этом они изначально проектируют фундамент, рассчитанный на наихудшую несущую способность. А зря, это может существенно удорожить строительство, – особенно, если речь идет о двух- или трехэтажных домах из бетона и кирпича.

  Результат допущенной ошибки

• В некоторых случаях оценка производится на недостаточной глубине – до полутора метра. Но следует помнить, что максимально точную информацию можно получить лишь с глубины от двух метров.
• Очень часто низкую несущую способность стараются нивелировать с помощью фундамента с очень большой площадью. Но этого недостаточно: следует также отказаться от строительства дома с большим количеством этажей, массивной основой и тяжелыми материалами.

ФУНДАМЕНТально о грунте

При строительстве важна каждая деталь, и данные о несущей способности грунта – основополагающие величины, которые следует рассматривать при закладке фундамента. Состояние грунта характеризуется его:

• плотностью и пористостью
• сезонной влажностью;
• уровнем подземных вод.

Максимально плотный и утрамбованный грунт, с низким уровнем влажности способен выдержать самые высокие нагрузки. Таким образом, наилучшей несущей способностью обладают скальные породы и конгломераты; чуть хуже «ведут» себя гравелистые и крупные песчаные, а также глинистые грунты (при низком уровне залегания подземных вод). Зато от строительства на черноземах и торфах лучше отказаться.

Определить тип грунта и уровень залегания вод, влияющих на его состояние, можно своими силами. Но целесообразней обратиться к специалистам, которые проведут инженерно-геологические изыскания и дадут точную оценку.

При строительстве необходимо также учитывать уровень сейсмичности на данном участке.

Если в силу своей специфики грунт не в состоянии выдерживать большие нагрузки, его можно закрепить. Для этого существует несколько способов, актуальных как в случае частного строительства малоэтажного жилья, так и при возведении многоэтажек.

способы расчета под закладку фундамента, СНиП

На чтение 5 мин. Просмотров 127 Опубликовано 20.06.2020
Обновлено 02. 06.2020

Степень восприимчивости почвы к нагрузкам называют несущей способностью грунта. Показатель характеризует максимальное усредненное давление между подошвой фундамента и земли, при котором не происходят сдвиги, оползни и провалы в окружающем слое. На величину значения влияет вид почвы, ее физические и механические характеристики.

Что такое несущая способность грунта и на что она влияет

От несущей способности грунта зависит выбор типа фундамента

Понятие рассматривают как давление, воспринимаемое единицей площади основания, при котором оно не деформируется и не приводит к разрушению строения. Геологи исследуют грунт, чтобы определить его свойства и рассчитать несущие характеристики.

Восприимчивость почвы к давлению зависит от условий:

• тип грунта;
• массивность слоя;
• отметка залегания;
• показатели нижележащего пласта;
• уровень почвенных вод;
• глубина промерзания земли;
• плотность породы.

Показатели несущей способности влажного и сухого грунта отличаются, т.к. при насыщении влагой повышается текучесть и снижается сопротивление нагрузкам. Если слой контактирует с жидкостью, он относится к категории насыщенных. Исключение составляют песчаные крупно и среднезернистые почвы, которых не касается деформация так как они пропускают влагу, а не скапливают ее.

Изыскания проводят для определения, подходит слой для установки фундамента или нужно усилить его для повышения несущей способности. Не проектируют опорные элементы на глубине, где граничат разные пласты. Подошву фундамента закладывают ниже отметки стояния почвенной влаги, т. к. насыщенные породы вспучиваются при замерзании.

Чувствительность грунта к нагрузкам снижают путем искусственного уплотнения или введения химических модификаторов. В первом случае вбивают сваи, чтобы уменьшить объем пустот в почве. Химические реагенты способствуют адгезии (сцеплению) отдельных частиц почвы.

Определение плотности почвы и уровня грунтовых вод

Плотность определяют в зависимости от пористости основания. В почве есть твердые части, между ними находятся полости, наполненные водой или воздухом в зависимости от условий. Если превысить максимально допустимую нагрузку, сдвиги приведут к разрушению дома. Плотные грунты с малым числом или одиночными кавернами относят к наиболее прочным основаниям.

Плотность находят отношением веса почвенного образца при стандартной влажности к объему, который он занимает. Расчет делают по формуле p = B / V, где:

• B — вес грунта в естественном состоянии, г;
• V — объем, см3.

Породы, которые залегают неглубоко от поверхности, считаются неплотными, с понижением отметки грунты становятся толще, надежнее и прочнее, т. к. на их давят вышележащие пласты. В России наблюдают пески и глины, есть торфяники, болотистые местности и регионы со скальными породами.

Грунтовые жидкости находят в слабых и рыхлых породах или трещинах плотных пластов. Почвенная влага обычно поднимается постепенно и не имеет напора.

Уровень стояния зависит от факторов:

• осадки, испарения;
• температура воздуха, атмосферное давление;
• изменение состояния водоемов;
• хозяйственные процессы деятельности людей.

Влага внутри слоев может быть агрессивной, содержать кислоты, щелочи, сульфаты, углекислоту — такие добавки разрушают бетон и металл фундаментов. Определяют уровень жидкости путем бурения в полевых условиях шурфов, которые отрывают на несколько метров, чтобы они были ниже предполагаемой отметки опоры. Скважину накрывают и оставляют на 5 – 7 суток. Если в ней не обнаружена вода, почва не содержит влаги. В другом случае для выполнения строительных работ по правилам нужен дренаж (система отвода воды).

Как определить несущую способность грунта под фундамент самостоятельно

Несущая способность является основой при проведении подсчета в процессе проектирования. Классифицируют грунты в рамках сведений документа ГОСТ 25.100-2011 «Грунты. Классификация». Нормы сопротивления давлению находятся в таблицах нагрузки на грунт материалов СП 22.133.30-2016 «Основание зданий и сооружений». Здесь же приводятся стандартные модули расчёта, формулы, коэффициенты.

Несущую способность находят математическим выражением R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) · (N + 200) / 2 · 200 — для заглубления до двух метров, и формулой R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Q · (N – 200) — если конструкция погружается более двух метров, где:

• R₀ — противодействие нагрузке по вертикальной оси, содержится в таблицах и определяется видом грунта;
• K₂ — используется при расчётах в стабильных слоях;
• K — поправочный коэффициент из таблиц СП на разновидность породы;
• B — поперечный размер низа фундамента;
• N — глубина погружения опоры;
• Q — коэффициент, чтобы найти расчетный средний показатель удельного веса почвы от верха земли до подошвы фундамента.

Тип грунта можно определить своими руками. Берут грунт из скважины на глубине погружения опоры, смачивают водой и скатывают жгут, затем его соединяют в кольцо. Элемент без трещин, легко соединяется — почва связная, чаще это глины. При сгибании появляются трещины, значит, в руках смесь глины и песка, последнего содержится 10 – 30%. Жгут трудно скатать, а соединить кольцом невозможно — песчаная почва.

Далее используют таблицы СНиП несущей способности грунта, где по типу почвы можно найти требуемое значение.

Риски ошибок в исследовании несущей способности грунта

Появляется опасность сдвига почвы в результате неточного расчёта глубины заложения и габаритов фундамента. Здание весит тонны, на грунт оказывается сильное давление, поэтому к расчетам привлекают строительных инженеров и техников, чтобы в будущем исключить проблемы с деформацией.

Неправильное нахождение несущей способности почвы влечет неприятности в виде:

• ошибочного подсчета диаметра сваи, площади подошвы ленточного монолита, бетонной плиты;
• установки опоры в неплотные грунты, просадки строения;
• неправильного выбора отметки заглубления, выталкивания фундамента вспучивающимися грунтами.

В расчете применяют много коэффициентов, которые нужно точно определить в таблице, иначе фундамент будет запроектирован с ошибками, которые легко править на бумаге, но трудно устранить после возведения стен и кровли. Шатается коробка дома, прогибаются полы в результате чрезмерных усадок после неправильно установленных свай. В здании идут трещины по углам, перекашиваются оконные и дверные коробки в проемах, если сдвинется ленточный фундамент.

Проверка грунта на прочность. Альтернативные методы

Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунта определяется на основе ряда характеристик почвы. Для того чтобы получить все необходимые показатели, потребуется выполнить ряд тестов. Они дадут возможность узнать точную несущую способность грунта на конкретном участке. Соответствующие эксперименты проводятся с почвой, полученной непосредственно на запланированном месте строительства.

Что такое несущая способность грунта?

Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).

Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.

К содержанию ↑

Таблица средней несущей способности различных грунтов

Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².

Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.

В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.

Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.

Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.

• 1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
• 1 кгс/см² = 9. 8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²

Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²

Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.

Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.

В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.

К содержанию ↑

Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта

Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.

Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.

Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.

Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).

Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.

• ОВ1 = М/О1
• ОВ2 = М/О2

Осталось только рассчитать пористость Е, которая равна 1 — (ОВ1/ОВ2)

Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью. При желании получить максимально близкие к реальности данные, используйте специальный калькулятор, где есть возможность указывать все влияющие на конечную цифру коэффициенты вот здесь.

Прежде чем делать фундамент. Как своими руками определить несущую способность грунта | Фишки Ремонта

Частное строительство сейчас всё чаще проходит в режиме тотальной экономии. Вместо широко распространенного ранее ленточного фундамента делают свайный. Устраивают мелкозаглубленные ленты вместо того, чтобы заглубиться ниже промерзания. Отказываются от геологических изысканий и строят на свой страх и риск.

У «стариков» подсмотрел кустарный способ определения несущей способности грунта своими руками. Рекомендовать его, как замену полноценной геологии не могу. Но если вы однозначно решили не заказывать изыскания, проверить себя сможете.

Как определить несущую способность грунта

Копаем котлован или бурим яму до уровня заглубления фундамента.

На арматуру или шпильку диаметром 10-16 мм навариваем небольшую площадку для груза. Штырь опираем на грунт основания и начинаем нагружать (добавляем пригруз на площадку). Фиксируем при какой нагрузке конструкция начнет погружаться в основание.

Чтобы зафиксировать перемещение, устанавливаем на поверхности неподвижную опору: столб, штатив и т.д. Удобно фиксировать перемещение лазерным уровнем.

Измерения делаем в нескольких точках.

Несущую способность определяем, как нагрузку от конструкции поделенную на площадь поперечного сечения, вдавливаемой в грунт арматуры (шпильки). В расчет подставляем нагрузку, предшествующую той при которой стержень продавил грунт. Учитываем вес пригруза и арматуры с площадкой.

Пример.

Вес арматуры с грузом — 9кг.

Площадь поперечного сечения арматуры ф10 мм — 0,785 см2 (по таблице или формуле: 3,14 умножить на радиус в квадрате).

9 кг / 0,785 см2 = 11,4 кг/см2

Как определить выдержит ли постройку грунт

По СНиП рассчитываем нагрузку, которая будет действовать на грунт. Надо учесть постоянные и временные нагрузки от каждого элемента.

Чтобы грубо прикинуть нагрузку, складываем вес всех конструкций: стены (включая штукатурку), перекрытия (включая конструкцию пола), крышу (покрытие, стропила, утепление) и т.д. Если речь идет о каменной постройке, полученный результат умножаем на два. Это учтет временные нагрузки и коэффициенты запаса прочности.

Высчитываем площадь опирания на грунт. Для ленточного фундамента это площадь ленты. Для свайного — произведение площади одной сваи на их количество.

Делим вес постройки на площадь фундамента.

Например, получили вес 15 000 кг при площади фундамента 1 800 см2.

15 000 кг / 1 800 см2 = 8,3 кг/см2

В нашем случае нагрузка от строения (8,3) меньше, чем несущая способность грунта (11,4). Можно сказать, что основание выдержит.

У такого способа большие погрешности. Использовать его можно для хозпостроек, крылец, беседок и т.д. В случае со строительством дома, вы можете проверить себя, если до этого однозначно решили геологию не заказывать. Грунт не прошел проверку даже при самостоятельном определении несущей способности — идем к геологам и проектировщикам!

На этом у меня все. Спасибо, что дочитали! Если статья понравилась, подписывайтесь на канал и ставьте палец вверх👍. Напомню, теперь есть и группа в ВК. Заходите.

Несущая способность грунта — Диаграмма давления подшипника

Помимо обеспечения ровной платформы для опалубки или кирпичной кладки, опоры распределяют вес дома, чтобы почва могла выдержать нагрузку. Нагрузка распространяется внутри самого основания под углом примерно 45 градусов, а затем распространяется в почве под более крутым углом, больше похожим на 60 градусов от горизонтали.

По мере расширения нагрузки под опорой давление на почву уменьшается. Грунт непосредственно под основанием принимает наибольшую нагрузку, поэтому его следует тщательно утрамбовать.

Найдите ближайших подрядчиков по изготовлению плит и фундаментов, которые помогут с вашими опорами.

Поскольку нагрузка распределяется, давление на почву наибольшее прямо под опорой. К тому времени, когда мы опускаемся ниже основания на расстояние, равное ширине основания, удельное давление на грунт упадет примерно наполовину. Спуститесь еще раз на ту же дистанцию, и давление упадет на две трети. Так что почва прямо под основанием является наиболее критичной и, как правило, наиболее подверженной злоупотреблениям.

Когда мы выкапываем опоры, зубья ведра взбалтывают почву и подмешивают в нее воздух, уменьшая ее плотность. Также грунт с насыпи может попасть в траншею. Рыхлый грунт имеет гораздо меньшую несущую способность, чем исходный.

Вот почему так важно уплотнять дно траншеи. Используйте уплотнитель с виброплитой для песчаных или гравийных грунтов и уплотнитель с прыгающим домкратом для ила или глины (дополнительные сведения об оборудовании для уплотнения см. В этом руководстве по основанию и основанию).Если вы не уплотняете эту почву, вы можете получить 1/2 дюйма заселения всего на первых 6 дюймах почвы.

Если вы копаете слишком глубоко и заменяете почву для восстановления качества, вы добавляете обратно почву, которая расширилась на 50%. Под нагрузкой он снова уплотняется и вызывает оседание. Поэтому, когда вы заменяете материал в траншее, тщательно уплотните его или используйте крупный гравий. Гравий размером полтора дюйма или больше фактически самоуплотняется, когда вы его кладете. Под весом деревянного дома он не осядет в значительной степени.

Узнайте, как перекрывать мягкие участки почвы.

Таблица грузоподъемности грунта

Источник: Таблица 401. 4.1; Кодекс CABO для проживания одной и двух семей; 1995.

Свойства почвы и подшипник

Тип и плотность естественной почвы также важны. Международный Строительный Кодекс, как и Кодекс CABO до него, перечисляет предполагаемую несущую способность для различных типов грунтов. Очень мелкие почвы (глины и илы) обычно имеют меньшую емкость, чем крупнозернистые почвы (пески и гравий).

Однако некоторые глины или илы имеют более высокую несущую способность, чем значения в кодовых таблицах.Если вы проведете испытание почвы, вы можете обнаружить, что у вас более плотная глина с гораздо более высокой несущей способностью. Механическое уплотнение почвы также может повысить ее несущую способность.

Определение несущей способности на объекте

Проверить плотность почвы в траншее для фундамента с помощью пенетрометра. Несущая способность вашей почвы поможет вам определить, нужен ли вам неглубокий или глубокий фундамент. Прочность грунта непосредственно под основанием, где сосредоточены нагрузки, имеет решающее значение для производительности фундамента.

Вы можете получить довольно хорошее представление о несущей способности грунта на дне траншеи, используя ручной пенетрометр. Это карманное устройство представляет собой подпружиненный зонд, который оценивает давление, которое может выдержать почва, и откалиброван для получения показаний в тоннах на квадратный фут. Один из них должен быть у каждого подрядчика и строительного инспектора. Это поможет вам избежать многих неприятностей.

Несущая способность грунта — виды и расчеты

🕑 Время считывания: 1 минута

Несущая способность грунта определяется как способность грунта выдерживать нагрузки, исходящие от фундамента.Давление, которое почва может легко выдержать под нагрузкой, называется допустимым опорным давлением.

Виды несущей способности грунта

Ниже приведены некоторые типы несущей способности грунта:

1. Предельная несущая способность (q

_u )

Общее давление на основание фундамента, при котором грунт разрушается, называется предельной несущей способностью.

2. Чистая предельная несущая способность (q

_nu )

Если пренебречь давлением покрывающих пород из предельной несущей способности, мы получим чистую предельную несущую способность.

Где = удельный вес грунта, D _f = глубина фундамента

3. Чистая безопасная несущая способность (q

_нс )

Если рассматривать только разрушение при сдвиге, чистая предельная несущая способность, разделенная на определенный коэффициент безопасности, даст чистую безопасную несущую способность.

q _нс = q _nu / F

Где F = коэффициент безопасности = 3 (обычное значение)

4. Полная допустимая несущая способность (q

_с )

Если предельную несущую способность разделить на коэффициент безопасности, получится полная безопасная несущая способность.

q _s = q _u / F

5. Чистое безопасное расчетное давление (q

_np )

Давление, с которым грунт может выдерживать нагрузку без превышения допустимой осадки, называется чистым безопасным оседающим давлением.

6. Допустимое чистое давление в подшипниках (q

_на )

Это давление, которое мы можем использовать при проектировании фундаментов. Это равно чистому безопасному давлению в подшипнике, если q _np > q _нс. В обратном случае оно равно чистому безопасному расчетному давлению.

Расчет несущей способности

Для расчета несущей способности грунта существует очень много теорий. Но все теории заменяются теорией несущей способности Терзаги.

1. Теория несущей способности Терзаги

Теория несущей способности Терзаги полезна для определения несущей способности грунтов под ленточным фундаментом. Эта теория применима только к фундаментам мелкого заложения. Он рассмотрел некоторые предположения, которые заключаются в следующем.

1. Основание ленточного фундамента грубое.
2. Глубина опоры меньше или равна ее ширине, т. Е. Неглубокая опора.
3. Он пренебрег прочностью почвы на сдвиг над основанием фундамента и заменил ее равномерной надбавкой. (D _f )
4. Нагрузка, действующая на опору, равномерно распределена и действует в вертикальном направлении.
5. Он предположил, что длина основания бесконечна.
6. Он считал уравнение Мора-Кулона определяющим фактором прочности почвы на сдвиг.

Как показано на рисунке выше, AB является основанием фундамента. Он разделил зоны сдвига на 3 категории. Зона -1 (ABC), которая находится под основанием, действует так, как если бы она была частью самого основания. Зона -2 (CAF и CBD) действует как зоны радиального сдвига, которые подпадают под наклонные кромки AC и BC. Зона -3 (AFG и BDE) называется пассивными зонами Ренкина, на которые взимается дополнительная плата (y D _f ), исходящая от верхнего слоя почвы.
Из уравнения равновесия
Нисходящие силы = восходящие силы

Нагрузка от опоры x вес клина = пассивное давление + сцепление x CB sin

Где P _p = результирующее пассивное давление = (P _p ) _y + (P _p ) _c + (P _p ) _q
(P _p ) _{y — это} , полученное с учетом веса клина BCDE и нулевой связностью и надбавкой. (P _p ) _{c — это} , полученный с учетом сплоченности и пренебрежения весом и дополнительными расходами.
(P _p ) _q получается с учетом надбавки и пренебрежением весом и связностью.
Следовательно,

Подставив,

Итак, в итоге получаем q _u = c’N _c + y D _f N _q + 0,5 y B N _y
Вышеприведенное уравнение называется уравнением несущей способности Терзаги. Где q _u — предельная несущая способность, а N _c , N _q , N _y — коэффициенты несущей способности Терзаги.Эти безразмерные коэффициенты зависят от угла сопротивления сдвигу ().
Уравнения для определения коэффициентов несущей способности:

Где

Kp = коэффициент пассивного давления грунта.
Коэффициенты несущей способности при общем разрушении при сдвиге для различных значений приведены в таблице ниже.

	Nc	Nq	Ny
0	5,7	1	0
5	7. 3	1,6	0,5
10	9,6	2,7	1,2
15	12,9	4,4	2,5
20	17,7	7,4	5
25	25,1	12,7	9,7
30	37,2	22,5	19,7
35	57.8	41,4	42,4
40	95,7	81,3	100,4
45	172,3	173,3	297,5
50	347,5	415,1	1153,2

Наконец, для определения несущей способности под ленточным фундаментом мы можем использовать

q _u = c’N _c + D _f N _q + 0.5 B N _y

В коде , , модификация приведенного выше уравнения, также даны уравнения для квадратных и круглых фундаментов, и они есть.
Для квадратного фундамента

q _u = 1,2 c’N _c + D _f N _q + 0,4 B N _y

Для круглой опоры

q _u = 1,2 c’N _c + D _f N _q + 0,3 B N _y

2.Теория несущей способности Хансена

Для связных грунтов значения, полученные по теории несущей способности Терзаги, превышают экспериментальные. Но, тем не менее, он показывает те же значения для несвязных грунтов. Поэтому Хансен изменил уравнение, приняв во внимание факторы формы, глубины и наклона.
По словам Хансена

q _u = c’N _c Sc dc ic + D _f N _q Sq dq iq + 0,5 B N _y Sy dy iy

Где Nc, Nq, Ny = коэффициенты несущей способности Хансена.
Sc, Sq, Sy = факторы формы
dc, dq, dy = коэффициенты глубины
ic, iq, iy = коэффициенты наклона
Коэффициенты несущей способности рассчитываются по следующим уравнениям. Коэффициенты несущей способности Хансена для различных значений рассчитываются в таблице ниже.

Коэффициенты формы для различных форм опор приведены в таблице ниже.

Коэффициенты глубины учитываются в соответствии со следующей таблицей.

Аналогичным образом учитываются коэффициенты наклона из таблицы ниже.

Где H = горизонтальная составляющая наклонной нагрузки
B = ширина опоры
L = длина опоры.

Несущая способность почвы

Несущая способность, пластиковая опора, круг скольжения и удерживающие конструкции

НЕСУЩАЯ ЕМКОСТЬ ПОЧВ

Несущая способность зависит от поведения грунта под зданием и его взаимодействия с фундаментом. (Обратите внимание, что мы делаем различие между опорами и фундаментом. В некоторых источниках термин «фундамент» может относиться к опорам.) Структурная нагрузка здания должна быть безопасной и экономичной, передаваться на землю без недопустимой осадки.

Необходимо провести обследование площадки, чтобы выяснить, какой тип конструкции она поддерживает, ее нагрузку и допустимую величину перемещений. Для больших строительных конструкций необходимо провести геотехническое исследование площадки в соответствии с AS 1726-1993. Требования к классификации участка, а также к проектированию и строительству системы фундаментов для отдельного жилого дома, таунхауса и т.п. можно найти в стандарте AS 2870-1996 «Жилые плиты и опоры — Строительство».

Предельная несущая способность для типового фундамента
база — это среднее вертикальное давление на землю, которое приводит к отказу
сдвигом, другими словами, среднее контактное давление между фундаментом
и грунт, который вызовет разрушение грунта при сдвиге

максимальная допустимая несущая способность — максимальное значение
контактного давления, которому может подвергаться почва без риска
разрушение при сдвиге.Это полностью зависит от прочности почвы и
представляет собой предельную несущую способность, деленную на соответствующий коэффициент безопасности.

Допустимое давление подшипника соответствует AS2870-1996
(Жилые плиты и опоры — Строительство) максимальное несущее давление
который может поддерживаться фундаментом из предложенной системы опор
при эксплуатационных нагрузках в расчетном диапазоне условий влажности почвы.
Допустимое давление в подшипнике должно приниматься во внимание как
условия площадки и способность строительной системы приспособиться
урегулирование.

[начало страницы]

Распределение давления в почве

Давление на глубину h в фундаменте обусловлено весом здания.
и собственный вес почвы над глубиной h.

Рисунок 1

Рисунок 1 иллюстрирует теорию распределения давления в фундаменте.
Грунтовая масса действует как упругая среда. Распределенная нагрузка на круглую опору
на массив почвы будет вызывать напряжения внутри почвы. Круги, известные
как лампы равного давления, показывают вертикальное давление
ниже фундамента. Как видно давление от строительной нагрузки
уменьшается (см. нижнюю диаграмму на Рисунке 1), в то время как давление со стороны
увеличивается собственный вес почвы. От давления баллона вы получите
некоторое представление о глубине почвы, на которую воздействует опора. Ширина опоры
определяет, на какой глубине давление от здания снижается до
пренебрежение ценностью.Давление должно отслеживаться до глубины 2B.
до 3B (B = ширина опоры)
Интернет-ссылка «Снижение давления на почву»

[начало страницы]

Лампы давления

Груша давления подает
указание глубины почвы, затронутой опорой. Как можно заметить
из рисунка 2 важно исследовать площадку на большую глубину.
для больших опор. Глубина, на которой необходимо учитывать давление почвы
зависит от размера предлагаемых опор. «Испытание на нагрузку на тарелку» *
может дать вводящие в заблуждение результаты, если предложенная ширина опоры намного больше

, чем размер пластины. Отверстия должны Рис.
2 поэтому быть
сняты на глубину от 2 до
В 3 раза больше ширины опоры. Лампочки давления, показанные на рисунке
1 указывают вертикальные напряжения в точках ниже основания.
* Испытание пластинчатых подшипников используется для оценки допустимой несущей способности.
давление.

[начало страницы]

Теория пластического разрушения

Был проведен ряд анализов для определения надежного подшипника.
емкость почвы qu, когда основание находится на поверхности, как показано
на рисунке 3.

Рисунок 3

Опора движется вниз в почву без сопутствующего вращения. Треугольный клин грунта непосредственно под основанием опускается вниз вместе с основанием и не деформируется, создавая зону пластического течения (I), которая не может двигаться наружу из-за пассивного сопротивления клина (II).

[начало страницы]

Теория круга скольжения

Другая теория — метод скользящего круга, показанный на Рисунке 4 (а).С участием
Метод круга скольжения приводит к тому, что фундамент разрушается, вращаясь вокруг некоторой поверхности скольжения.
Поверхность скольжения принимается за дугу окружности. Почти весь фундамент
отказы, показывающие вращательные эффекты. Фактический центр вращения
немного выше основания фундамента и сбоку от него, как показано
на рисунке 4 (б).

Рисунок 4

Это показано, чтобы дать вам некоторые теоретические базовые знания.Вывод всех уравнений для различных теорий выходит за рамки этой темы.

[начало страницы]

Свойства и прочность грунтов

Свойства и прочность грунтов показаны в таблицах ниже:

Таблица 1 Свойства связных глинистых грунтов
Материал	Состояние	SPT (Нет)	CPT (МПа)	C (кПа)	ABP (кПа)
Аллювиальные глины	мягкий	2–4	0. 3 — 0,5	20-40
	фирма	4–8	0,5 — 1	40-75	75 -150
Пахотные и третичные глины	жесткий	8–15	1-2	75–150	150–300
	очень жесткий	15–30	2–4	150–300	300–600
	жесткий	> 30	> 4	> 300	> 600

Таблица 2 Свойства песка
Упаковка	RD	SPT (Нет)	CPT (МПа)		SBP (кПа)
очень рыхлый
свободный	0. 2 — 0,4	5–10	2–4	30–32	30–80
мед. Плотный	0,4 ​​- 0,6	11–30	4–12	32–36	80–300
плотный	0,6 — 0,8	31–50	12–20	36-40	300–500
очень плотная	> 0.8	> 50	20	40	500

[начало страницы]

Давление на подпорные конструкции

Давление жидкости

Из опыта дайвинга мы знаем, что давление в жидкости (т. е.грамм. вода)
становится больше, чем глубже мы ныряем. Рассмотрим вертикальную поверхность A-B
стены на рисунке 5. Куб, расположенный на глубине h, оказывает давление
w & times h (kN) на всех его поверхностях. Если одна грань куба касается
стена будет оказывать давление на стену.

Плотность воды, _w
= 1000 кг / м³ = 1 мг / м³
Вес 1000 кг массы равен 1000 и умножается на 9,81 = 9810 Н (вес = масса
и ускорение свободного падения).Следовательно, удельный вес воды: _w
9,81 кН / м³. Вместо того, чтобы использовать точную цифру для гравитационного
При ускорении мы приближаем эту цифру к 10 м / с². Это обеспечивает
запас прочности примерно 2%, а с другой стороны подходит
десятичная система и упрощает вычисления. w — эквивалент
плотность воды, которая в нашем случае всегда будет 10 кН / м³. в
На правой диаграмме рисунка 1 давление на поверхности равно нулю, а на глубине
h равно w & times h. Среднее давление в «смоченной зоне» между
A и B — это w & times h (в кН на единицу площади).

Рисунок 5

[вверх страницы]

Положение результирующей силы

На противоположной диаграмме показан
центр тяжести треугольника по отношению к главной оси. Центр тяжести
для всех треугольников находится на 1/3 ^{-го ряда} от основания. (Любая сторона треугольника может быть основанием.) Параллельная линия от основания на 1/3 ^ряд
высоты треугольника делит площадь на две равные части (A1 = A2). Ссылаясь на приведенный выше пример
результирующая сила, равная & раз w h (кН), будет действовать в точке
1/3 ^ряд высоты от основания.

[начало страницы]

Пример 1

Плотина удерживает воду на своем
вертикальная поверхность, как показано на рисунке 6.Плотина имеет высоту 4,5 метра,
а уровень воды находится на 0,9 метра ниже вершины плотины.
Какое результирующее давление воды на метр длины дамбы?

Раствор
Эквивалентная плотность воды w равна 10 кН / м³

P = & раз w & раз h
= & times 10 & times 3,62
Рисунок 6 =
64,8 кН

[наверх]

Давление на грунт (горизонтальное)

Есть некоторое сходство между расчетом бокового давления
в воде и почве.Однако очевидно, что давление на вертикальные
поверхности из задержанных грунтов не могут быть определены с такой же точностью
как с водой. Почвы различаются по характеру и весу и ведут себя совершенно по-разному.
в этих различных условиях. Существует ряд теорий давления почвы.
для расчета давления почвы, но только теория Ренкина будет
иметь дело.
Так как плотность почвы может варьироваться, существует несколько различных единиц измерения.
весовые показатели и не только по воде.Вместо использования w
что касается плотности воды,
будет использоваться для плотности почвы (см. также свойства почвы).

Рассмотрим массу почвы с
горизонтальная верхняя поверхность. Если удельный вес почвы равен
то элемент на глубине h ниже поверхности будет подвергнут
вертикальное давление g & раз h. Этот стресс является основным основным стрессом.
есть, т.е. ₁
= g h (знак умножения опущен).Конечно, есть и боковое напряжение.
или незначительное главное напряжение ₃ .
Соотношение между ₁ / ₃
для рисунка
7 почва в покое
дается символ
K _o
и называется коэффициентом давления земли в состоянии покоя. Боковое давление
в почве в состоянии покоя равна K _o
& раз h

[начало страницы]

Угол естественного откоса

Рассмотрим, например,
почва удерживается вертикальной гранью AB на рисунке 8.Если стена
(удерживающая грань AB) была удалена, тогда часть грунта, вероятно, обрушилась бы.
После того, как почва обрушится, он примет линию BC, как показано. Угол
между горизонталью и линией BC будет
варьируются в зависимости от типа почвы. Этот угол называется углом
естественный откос или угол внутреннего трения почвы.
Рисунок 8

[наверх]

Активное и пассивное давление на грунт

Созерцайте гладкую вертикальную стену, поддерживающую массу неподвижного грунта.
в котором боковое давление на стену = K _o
часЕсли позволить стене прогибаться, т.е. немного продвинуться вперед, там
приведет к немедленному снижению значения бокового напряжения, но если
стена слегка вдавлена ​​в почву, будет увеличение
значение бокового давления.
Минимальное значение известно как активного давления грунта
(E _a ), а значение равно _{K a} & раз
h, где K _a ) = коэффициент активного давления грунта.

Теория Ренкина в общих чертах утверждает, что коэффициент активного давления земли равен:

Активное давление грунта на глубине h (м) из-за ровной засыпки грунта
следовательно:

Пассивное давление грунта (E _p ), которое равно K _p & раз
h, где Kp = коэффициент пассивного давления грунта.

[вверх страницы]

Пример 2

Грунт массой 19 кН / м3 и имеющий
угол естественного откоса 34, оказывает давление на
3.Вертикальный фасад стены высотой 6 метров.

Какова результирующая горизонтальная сила на метр длины стены?

Рисунок 9

E _a = 0,283 и раз 19 и раз 3,6 = 19,34 кН / м

Суммарная горизонтальная сила от рыхлой земли, действующая на стену.
площадь:

P = 19,34 & times 3,6 = 34,84 кН

Расчет отдельных компонентов является преимуществом, особенно
если вам нужно знать E _цифру . Сравните этот результат с
давление жидкости в Примере 1. Как вы можете видеть, сила из-за гидростатической
Давление (жидкости) намного меньше силы, создаваемой давлением земли. Этот
результат внутреннего трения (
выше в песке, чем в глине) между зернами представляемой почвы
фигурой Ка.

[начало страницы]

Ссылки в Интернете:
Вот демонстрация для расчета
эффективное напряжение

[начало страницы]

Закрыть это окно
(скрин) если не нужно!

вернуться на главную страницу Механика грунтов

Несущая способность почвы

Допустимая несущая способность: Максимальное давление, которое может быть приложено к грунту со стороны фундамента, чтобы выполнялись два требования:

1. Приемлемый коэффициент безопасности от разрушения при сдвиге ниже фундамента
2. Допустимая полная и дифференциальная уставка

Предельная несущая способность: Минимальное давление, которое может вызвать разрушение опорного грунта при сдвиге непосредственно под фундаментом и рядом с ним.

Типовые значения несущей способности грунта

Для целей предварительного проектирования в стандарте BS 8004 [1] приведены типичные значения допустимой несущей способности, которые должны привести к адекватному коэффициенту безопасности против выхода из строя шайера без учета установленных критериев [2].

Предельная несущая способность для фундаментов мелкого заложения согласно Terzaghi

Расчетная несущая способность для фундаментов мелкого заложения может быть рассчитана с использованием соотношения, предложенного Терзаги [3]:

, а максимальная допустимая полезная нагрузка:

.

С коэффициентами несущей способности:

Коэффициент

Коэффициент

Коэффициент

и

В случае прямоугольного фундамента члены приведенных выше соотношений следует умножить на соответствующие коэффициенты формы следующим образом [6]:

В случае, если нагрузки не применяются вертикально, необходимо также учитывать дополнительные факторы для наклонных нагрузок.

Таблица несущей способности грунта: скачать бесплатно

ССЫЛКИ

1. BS 8004: (1986): Свод практических правил для фондов
2. Крейг, Р. Ф. (1986), Механика грунтов, 4-е изд., ISBN 0-412-38430-2
3. Тезаги, К. (1943): Теоретическая механика грунта, John Wiley and sons, Нью-Йорк,

.

4. Хансен, Дж. Б. (1968): пересмотренная расширенная формула несущей способности. Бюллетень Датского геотехнического института, No.28
5. Мейерхоф, Г. Г. (1963). Некоторые недавние исследования несущей способности фундаментов. Канадский геотехнический журнал Vol. 1 № 1
6. Терзаги, К. и Пек, Р. Б. (1967): Механика грунтов в инженерно-практической практике (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк,

Образец цитирования:
Geotechdata.info, Несущая способность почвы, http://geotechdata.info/parameter/bearing-capacity.html (по состоянию на 15 апреля 2015 г.).

Несущая способность — обзор

Несущая способность

Номинальная несущая способность R _n = 3.0 d _b tF _u , болта зависит от прочности материала, который болт, измеряется его минимальным пределом прочности на растяжение, F _u , но он может быть уменьшен, если болтовые отверстия слишком близко или слишком близко к краю соединяемого материала (когда такое чистое расстояние между отверстиями под болты или между отверстием и краем материала меньше 2 дюймов, умножьте R _n на L _c /2, где L _c — наименьшее расстояние в свету, измеренное в направлении приложенной силы). В этом уравнении d _b — номинальный диаметр болта, а t — толщина материала, на который болт опирается. Для болтов с одинарным сдвигом определяющей толщиной является толщина соединяемого более тонкого элемента. Для болтов с двойным сдвигом соответствующая толщина — это толщина средней детали или суммарная толщина двух внешних (боковых) деталей, в зависимости от того, что меньше (при условии, что все соединяемые элементы изготовлены из одного и того же материала).Для соединений, изготовленных из различных типов стали, несущую способность следует рассчитывать для каждого элемента на основе его собственной толщины и свойств материала, при этом меньшая нагрузка определяет конструкцию соединения для подшипника.

Разделив номинальную несущую способность на коэффициент безопасности для подшипника, Ω = 2,0, мы получим доступную прочность для болта в подшипнике, R _n / Ω = 1,5 d _b tF _u , умноженное на L _c /2, как и прежде, где расстояние между отверстиями под болт (или расстояние до края) меньше 2 дюймов. Доступная прочность снижается на 80% в случаях, когда небольшие деформации, связанные с опорой болта при обычных эксплуатационных нагрузках, считаются конструктивной проблемой. Типичные значения имеющейся несущей способности болтов можно найти в Таблице A-9.19. Несущая способность соединения — это сумма грузоподъемности отдельных болтов, то есть грузоподъемность одного болта, умноженная на количество болтов в соединении. Диаметр отверстия под болт (с учетом стандартных отверстий), используемый при расчете расстояния между отверстиями под болт, можно принять равным 1⁄16 дюйма.больше номинального диаметра болта, а не использовать диаметр отверстия для болта на ⅛ дюйма больше, как требуется при расчете полезной площади стальных натяжных элементов (см. главу 6). Например, расстояние между прозрачными отверстиями под болты для болтов диаметром ¾ дюйма, расположенных на 3 дюйма по центру в направлении усилия, L _c = 2 3⁄16 дюйма, определяется путем вычитания отверстия для болта. диаметр (¾ + 1⁄16 = 13⁄16 дюйма) от расстояния между осями (3 дюйма).

24 CFR § 3285.202 — Классификация грунтов и несущая способность.| CFR | Закон США

§ 3285.202 Классификация грунтов и несущая способность.

Классификация грунта и несущая способность грунта должны быть определены до того, как фундамент будет построен и закреплен. Классификация грунта и несущая способность должны определяться одним или несколькими из следующих методов, если несущая способность грунта не установлена, как разрешено в параграфе (f) этого раздела:

(а) Испытания почвы. Испытания грунта в соответствии с общепринятой инженерной практикой; или же

(б) Почвенные записи.Почвенные записи применимого LAHJ; или же

(c) Классификация почв и несущая способность. Если класс грунта или несущая способность не может быть определен с помощью испытаний или записей грунта, но его тип может быть идентифицирован, можно использовать классификацию грунта, допустимые давления и значения крутящего момента, указанные в таблице к § 3285.202.

(d) Карманный пенетрометр; или же

(e) Вместо определения несущей способности грунта с использованием методов, показанных в таблице, может использоваться допустимое давление 1500 фунтов на квадратный фут, если информация для конкретного участка не требует использования более низких значений, основанных на классификации и типе грунта. .

(f) Если кажется, что почва состоит из торфа, органических глин или неуплотненной насыпи или имеет необычные условия, зарегистрированный профессиональный геолог, зарегистрированный профессиональный инженер или зарегистрированный архитектор должны определить классификацию почвы и максимально допустимую несущую способность почвы. вместимость.

Несущая способность почвы

Какова несущая способность почвы?

Что означает «несущая способность почвы»? Это важно, потому что всякий раз, когда груз размещается на земле, например, от фундамента здания, крана или подпорной стены, земля должна иметь способность выдерживать его без чрезмерной осадки или разрушения.

Молотый кофе «Спросите Эндрю». Эпизод 4: Эндрю Лис объясняет, что означает несущая способность.

В двух словах, несущая способность — это способность почвы выдерживать нагрузки, прикладываемые к поверхности земли.Это зависит в первую очередь от типа грунта, его прочности на сдвиг и плотности. Также это зависит от глубины заделки груза — чем глубже он заложен, тем больше несущая способность. При недостаточной несущей способности грунт можно улучшить или, в качестве альтернативы, нагрузку можно распределить по большей площади, так что приложенное к грунту напряжение снижается до приемлемого значения, меньшего, чем несущая способность. Это может быть достигнуто, например, с помощью фундаментов из железобетона.В случае рабочих платформ для кранов и свайных установок улучшенное распределение нагрузки обеспечивается гранулированной платформой, производительность которой может быть дополнительно улучшена за счет механической стабилизации с использованием георешеток Tensar.

Рассматриваются два уровня несущей способности грунта:

• Предельная несущая способность: максимальное вертикальное давление, которое может быть приложено к поверхности земли, при котором в поддерживающем грунте развивается механизм разрушения при сдвиге
• Допустимая несущая способность: это максимальная несущая способность, разделенная на соответствующие коэффициенты безопасности; коэффициенты могут быть дополнительно увеличены, чтобы надлежащим образом ограничить взаиморасчеты.

Как рассчитать несущую способность глинистых грунтов

Метод расчета во многом зависит от типа почвы. В насыщенных глинах и других мелкозернистых почвах несжимаемая поровая вода поддерживает первоначально приложенные нагрузки, повышая давление поровой воды в почве под приложенной нагрузкой. Низкая проницаемость глины означает, что поровая вода течет, давление рассеивается, скелет почвы сжимается, а поверхность земли оседает.Это означает, что глины, как правило, более уязвимы к снижению несущей способности в краткосрочной перспективе, прежде чем исчезнет избыточное давление поровой воды и возрастет эффективное напряжение. Хотя все это кажется довольно сложным, метод расчета кратковременной несущей способности в глинах является относительно простым и линейным, поскольку обычно предполагается единое однородное значение недренированной прочности на сдвиг, не изменяющееся приложенной нагрузкой. Долговременная несущая способность глин обычно выше, поэтому редко бывает критичной, но может быть рассчитана тем же методом, что и для песков.

Как рассчитать несущую способность сыпучих грунтов

Несущая способность песков и гравия обычно не имеет решающего значения при проектировании, потому что они относительно высоки, а эффективные напряжения в грунте сразу же увеличиваются под действием приложенной нагрузки из-за их высокой проницаемости. Для этого не потребуются месяцы или годы, как в обычной глинистой почве. Только рыхлый песок с высоким уровнем грунтовых вод при сосредоточенной нагрузке (например, свайная установка) может иметь проблемы с несущей способностью.В большинстве случаев расчет определяется дизайном. Расчет несущей способности в зернистых грунтах, таких как пески, является более сложным, поскольку он зависит от эффективного напряжения по предполагаемому механизму разрушения, которое изменяется в зависимости от глубины и плотности грунта, а также из-за самой приложенной нагрузки. Дилатансия песка при стрижке тоже усложняет дело.

Методы расчета несущей способности

Методы расчета для обоих типов грунта выведены для упрощенного геометрического случая бесконечно длинной полосовой нагрузки с вертикальной нагрузкой и горизонтальной поверхностью грунта.Затем могут быть введены различные коэффициенты для приблизительного учета нагрузок другой формы (например, прямоугольной, квадратной, круглой), наклонных нагрузок и наклонных поверхностей.

Эти методы также предполагают однородные, однородные грунтовые условия, но рабочая платформа является хорошим примером проблемы несущей способности двух слоев, т.е. нагрузки крана или свайной установки прикладываются к поверхности плотного зернистого слоя, лежащего над более слабым земляным полотном, состоящим из глины. или песок, например. Здесь невозможно применить обычные методы расчета, но компания Tensar разработала полностью проверенный метод расчета T-значения, чтобы учесть эту конкретную ситуацию и представить преимущества механической стабилизации с использованием георешеток Tensar научно обоснованным способом.

Есть животрепещущий вопрос о инженерно-геологических изысканиях?

Почему бы не написать нам по адресу [email protected], и ответ на ваш вопрос может быть включен в будущий выпуск «Молотого кофе»!

.