Определение характеристик грунта на участке помогает грамотно подобрать тип опорной части здания. Важно помнить, что дом держат не фундаменты, а основание под ними (т.е. грунт). Несущие конструкции лишь передают нагрузку от выше лежащих элементов. Чтобы подобрать фундаменты, необходимо ознакомиться с классификацией грунтов по группам в строительстве в зависимости от различных признаков.
Разделение почв на виды проводится на основании ГОСТ 25100—2011. В этом документе представлено большое количество таблиц, учитывающих разные характеристики.
Чтобы определить тип грунта проводятся геологические изыскания. На этом этапе необходимо изучить наиболее важные свойства основания:
- прочность;
- связность;
- водопроницаемость;
- степень пучинистости.
Также потребуется выяснить водонасыщенность почвы и расположение уровня грунтовых вод. Геологические изыскания для крупных объектов проводятся профессионалами, точные характеристики грунта определяются в процессе лабораторных исследований. Для частного строительства можно выполнять изыскания вручную. При этом тип грунта определяется «на глаз».
Классификация грунтов в строительстве по виду структурных связей
Согласно ГОСТ 25100—2011 все основания делятся на три больших класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Иногда в отдельную категорию выделяют виды, образовавшиеся в результате деятельности человека, — техногенные.
Мерзлыми могут быть все виды оснований. Связность между частицами обеспечивается не только за счет структурных сил, но и с помощью криогенных связей (ледяных). Прочность таких почв велика, но только в замороженном состоянии.
Скальные
Скальные почвы представляют собой очень прочный массив с жесткими структурными связями. Основания могут иметь различное происхождение, а также физические и механические характеристики. Встречаются такие виды достаточно редко, они представлены в основном такими почвами:
- гранит;
- кварцит;
- мрамор;
- базальт;
- песчаник;
- туф;
- известняк;
- гипс;
- сланцы.
Скальные грунты плохо сжимаются, не образуют пустот и трещин. Такая почва является идеальным вариантом для строительства незаглубленных фундаментов. Они практически не деформируются, поэтому нет вероятности неравномерных осадок, которые опасны для зданий и приводят к появлению наклонных трещин на стенах. В зависимости от прочности скальные грунты могут быть:
- очень прочные, прочные, среднепрочные и малопрочные (скальные);
- понижено—прочные, с низкой прочностью и с очень низкой прочностью (полускальные).
Дисперсные
Такие виды оснований являются самыми распространенными. Связи между частицами грунта здесь могут быть механическими или водно-коллоидными. Последние обеспечиваются за счет взаимодействия частичек грунта и воды. Практически все такие почвы имеют осадочное происхождение.
В таблице показано разделение дисперсных грунтов на группы и подгруппы.
| Дисперсные грунты | Связные | Глина |
| Суглинок | ||
| Супесь | ||
| Ил | ||
| Сапропель | ||
| Торф | ||
| Несвязные | Пески | |
| Крупнообломочные породы |
Классификация грунтов по степени пучинистости
Морозное пучение является одной из самых актуальных проблем при строительстве в холодных регионах, где зимой температура опускается ниже нуля. Это явление вызвано одновременным воздействием на почву влаги и холода. При этом основание увеличивается в размерах и оказывает давление на подошву и боковую поверхность фундаментов.
Чтобы избежать негативных последствий, важно вовремя принять меры по борьбе с пучением. Для этого до начала строительства потребуется определить, к какой из групп относятся виды грунта, расположенные на участке под дом.
Таблица ниже основана на ГОСТ 25100-2011 и СП 243.1326000.2015 (приложение А). В ней приведены грунты и их склонность к возникновению сил морозного пучения.
| Тип основания | Тип местности по характеру увлажнения почвы | Степень пучинистости |
| Крупнообломочный грунт, песок гравелистый, крупный, средней крупности, в котором содержится менее 2% пылеватых частиц | любой | условно непучинистый |
| То же с содержанием пылеватых частиц до 15% | 1 | условно непучинистый |
| Песок мелкий с содержанием пылеватых частиц до 2% | 1 | условно непучинистый |
| Песок гравелистый, крупный, средней крупности с содержанием пылеватых частиц до 15% | 2, 3 | слабопучинистый |
| Песок мелкий с содержанием пылеватых частиц до 15% | 1, 2 | слабопучинистый |
| Пылеватые песок, супесь, суглинок (тяжелый) | 1 | слабопучинистый |
| Легкая супесь | 1 | слабопучинистый |
| Легкий суглинок, тяжелая глина | 1 | слабопучинистый |
| Легкая супесь | 2, 3 | пучинистый |
| Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 1 | пучинистый |
| Легкий суглинок, тяжелая глина | 2, 3 | пучинистый |
| Пылеватые песок, супесь, суглинок (тяжелый) | 2, 3 | сильнопучинистый |
| Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 2 | сильнопучинистый |
| Пылеватые тяжелая супесь и легкий суглинок | 3 | чрезмернопучинистый |
Цифры в типе местности по характеру увлажнения грунта определяются по СП 34.13330.2012 (приложение В) и означают:
- 1 — при наличии поверхностного отвода влаги от здания и глубоком расположении уровня грунтовых вод (УГВ);
- 2 — при отсутствии поверхностного отвода влаги и глубоком расположении УГВ;
- 3 — при отсутствии поверхностного отвода влаги и высоком расположении УГВ.
При строительстве важно помнить, что абсолютно непучинистых грунтов не существует. Пучение появляется не из-за основания, а из-за влаги и отрицательных температур. Любая почва зимой при наличии в ней воды может оказать давление на фундаменты. К группе условно непучинистых оснований отнесены те, которые крайне редко приводят к возникновению опасного явления. В этих случаях особые меры по защите конструкций здания от морозного пучения чаще всего не предусматриваются.
К мерам по предотвращению сил морозного пучения относятся гидроизоляция, утепление, дренаж, утепленная отмостка, устройство ливневой канализации. Эти мероприятия предусматриваются в комплексе для всех типов пучинистых грунтов:
- слабопучинистых;
- пучинистых;
- сильнопучинистых;
- чрезмернопучинистых.
Как определить группу грунта при строительстве
При частном строительстве вместо полноценных геологических исследований могут быть проведены ручные работы. Существует два метода:
- отрывка шурфов;
- ручное бурение.
Слои грунта при этом изучают визуально. Чтобы стало ясно, как определить какой тип грунта на участке строительства визуально, рекомендуется ознакомиться с таблицей ниже.
| Тип основания | Описание |
| Скальные грунты | Сплошной массив без пустот, возможны небольшие трещины, практически не поддается сжатию |
| Крупнообломочные грунты | Представляют собой обломки скальных пород. К этой группе относятся щебень, дресва, гравий и галька. Гравий (размеры частиц от 1 мм до 1 см) и галька (размеры частиц от 1 см до 20 см) имеют окатанные края. Дресва (2—10 мм) и щебень (1—20см) имеют острые грани. |
| Пески | Несвязные грунты с размером частиц от 0,05 до 2 мм. По размеру фракции делятся на 5 групп:
|
| Глины | Состоят из пылеватых частиц размерами менее 0,05 мм связанных между собой. Без трещин и разрывов раскатывается в шнур или лепешку, скатывается в шарик. На несущую способность такого основания сильно влияет влажность. Пластичная глина легко деформируется и хорошо держит форму, в ладони при этом создается ощущение прохлады. Твердая глина тяжело деформируется. Текучая глина легко деформируется и плохо держит форму, ее прочностные характеристики очень низкие.
Чтобы отличить глину от супеси и суглинка, необходимо растереть грунт в руках, при растирании глины не должны чувствоваться песчаные частички. |
| Суглинки | Если грунт визуально похож на глину, но при растирании чувствуются песчаные частицы, это суглинок. Тип суглинка также определяется при растирании:
|
| Супеси | При растирании чувствуются пылеватые и песчаные частицы. Песка больше, чем в суглинке. Скатать такой грунт в шнур сложно, материал распадается на кусочки. Делится на типы:
|
| Лесс | Глинистый тип основания, имеет палевый цвет. Отличается высокой пористостью, легко размокает. |
Прочностные характеристики грунтов
Окончательным этапом геологических исследований (как лабораторных, так и упрощенных) должна стать прочность грунтов на участке. Она будет определять геометрические размеры фундамента и материалы, использованные для изготовления (например, арматура для железобетонных конструкций).
В зависимости от того, какие виды грунтов залегают на участке, меняется несущая способность основания. Для расчетов чаще всего необходимо значение, которое показывает максимальную нагрузку в кг на 1 см2 площади. Классификация грунтов по прочности приведена в таблице.
| Тип грунта | Расчетная несущая способность | |
| для фундаментов мелкого заложения (1 — 1,5 м) | для фундаментов глубокого заложения (2—2,5 м) | |
| Щебень и галька | 4,5 кг/см2 | 6 кг/см2 |
| Щебень и галька с включением глинистых частиц | 2,8 кг/см2 | 4,2 кг/см2 |
| Дресва и гравий | 4 кг/см2 | 5 кг/см2 |
| Песок гравелистый и крупной фракции | 3,2 кг/см2 | 5,5 кг/см2 |
| Твердые глины | 3,0 кг/см2 | 4,2 кг/см2 |
| Пластичные глины | 1,6 кг/см2 | 2 кг/см2 |
| Песок средней фракции | 2,5 кг/см2 | 4,5 кг/см2 |
| Песок мелкой фракции (с невысокой влажностью) | 2 кг/см2 | 3,5 кг/см2 |
| Песок мелкой фракции (с высокой влажностью) | 1,5 кг/см2 | 2,5 кг/см2 |
| Суглинки | 1,7 кг/см2 | 2 кг/см2 |
| Супеси | 1,5 кг/см2 | 2,5 кг/см2 |
Если правильно определить, какие виды грунта залегают на участке строительства, выбрать геометрические размеры фундамента и их конструкцию в зависимости от свойств основания, можно не переживать за долговечность и надежность здания.
