Испытание грунта: как и для чего проводится
Дата публикации: 28.04.2023
Чтобы быть уверенным в прочности и надежности строения, перед его возведением необходимо проверить несущие способности грунта. Для этого проводится соответствующее испытание, которое является важным подготовительным этапом при возведении практически любой конструкции. Испытания грунта представляют собой целый комплекс работ, которые позволяют определить его физико-механические свойства.
Для чего проводится испытание грунта
Невозможно по внешнему виду грунта определить, насколько безопасным здесь будет строительство. Характеристики грунта обязательно учитываются при расчете нагрузки, которую будет испытывать фундамент здания. Образцы тщательно исследуются, как в полевых условиях, так и в лабораториях. Данные работы выполняются сотрудниками специализированных компаний, которые имеют необходимые разрешения от государственных органов.
Когда проводятся испытания грунта, специалисты учитывают статические нагрузки, которые будут воздействовать на почву при возведении любого сооружения. Причем это касается не только капитальных, но и временных строений. Ведь часто земляные массы могут сдвигаться под зданием, что приводит к перераспределению нагрузки. Следствием этого является возникновение трещин, которые способствуют быстрому разрушению строения. Чтобы предотвратить такую неприятность, необходимо провести испытания грунта еще на этапе проектирования. Кроме строительства, такая проверка является крайне важной и при других обстоятельствах:
- Проводится реконструкция здания, при которых изменения затрагивают основание;
- Перед капитальным ремонтом сооружения с проведением работ, направленных на усиление и изменения фундамента;
- Здание сильно просело, что также нуждается в тщательном исследовании грунта;
- Появление трещин, в том числе и на несущих стенах, говорит о перераспределении нагрузки;
- В подвальном помещении здания регулярно скапливаются грунтовые и дождевые воды;
- Увеличилась нагрузка на фундамент. Например, если речь идет о производственном предприятии, в нем может быть установлено новое оборудование, которое обладает большим весом.
Это лишь основные ситуации, при которых необходимы испытания грунта. В современном строительстве данные исследования являются обязательными. Ведь только так можно подобрать наиболее подходящий вариант возведения фундамента, использовать нужные строительные материалы. Благодаря получению точных сведений о почве удастся возвести здание, эксплуатация которого будет безопасной на протяжении многих десятилетий.
Какие свойства грунта испытываются
Испытывая нагрузку, любое тело будет сжиматься. Именно это и происходит с почвой, на которой возводится здание. Строительными ГОСТами допускается некоторое смещение фундамента. При этом разница между исходной отметкой и итоговым показателем должна быть в пределах нормы. Именно эта разница и называется осадкой, величина которой зависит от некоторых факторов:
- Свойства почвы, глубина которой равняется удвоенной ширине основания;
- Общая площадь фундамента или опорной части здания;
- Нагрузка, которую испытывает грунт не только от наземных, но и от подземных сооружений;
- Однородность почвы. Для разных грунтов предусматриваются определенные показатели осадки.
Главная задача проектировщика заключается в том, чтобы правильно выбрать не только вид фундамента, но и его размеры. Ведь от этого будет зависеть равномерность осадки под всем объектом. Если же допустить ошибку, осадка в разных зонах здания будет неравномерной, что приведет к появлению трещин на несущих стенах.
Также специалисты учитывают тот фактор, что различные типы фундамента и конструкции могут иметь неравномерную осадку при одинаковом верхнем слое грунта под всей подошвой здания. На практике часто можно видеть ситуации, когда каркасные стены покрываются трещинами, а бескаркасные здания не имеют никаких повреждений. Объясняется это разницей в весе, который может выдерживаться грунтом.
Можно сказать, компрессионные и другие испытания грунта должны обязательно выполняться квалифицированными специалистами. Ведь это не просто достаточно затратное, но и крайне важное мероприятие, отвечающее за дальнейшую безопасность эксплуатации здания. Поэтому проводится проверка почвы по многим показателям:
- Коэффициент уплотнения;
- Плотность;
- Влажность;
- Коэффициент фильтрации;
- Максимально возможная плотность.
Причем влаге уделяется особое внимание, ведь она способствует процессу пучения. Учитывая важные свойства грунта, специалисты определяют степень его пучинистости. Этот показатель позволяет определить, насколько фундамент будет выдавливаться зимой, и принять меры по предотвращению такой неприятности.
Методики проведения испытания грунтов
Лабораторные исследования крайне важны для определения свойств почвы. Здесь используется два основных метода испытания грунта: компрессионный и стабилометрический. Его пробы отправляются в специальную лабораторию, где специалисты выполняют проверку. Но большего внимания заслуживают именно полевые испытания грунтов. Здесь можно выделить несколько основных методов:
- Статическое зондирование. Преимущественно используется перед возведением свайных фундаментов. Учитывая полученную информацию, специалисты максимально точно определяют несущую способность свай. Данный метод уже давно доказал свою высокую эффективность, поэтому используется во всем мире;
- Динамическое зондирование. Такое исследование является незаменимым, если основание состоит из слоя песка. Для проверки могут использоваться ручное устройство или габаритная техника на колесах или гусеницах. Кроме прочности грунта, определяется его деформация и динамическое сопротивление;
- Штамповые испытания. Главная цель, которую преследует этот метод – это проверка деформации грунта. При исследовании имитируется нагрузка на почву, что позволяет получить точные показатели. При помощи этого метода можно заранее определить степень осадки будущего здания;
- Прессиометрические испытания. Метод чем-то поход на штамповые проверки, ведь он также позволяет выявить модуль общей деформации. Разница между этими методами заключается в способе исследований. Прессиометрическая проверка подразумевает погружение специального прибора, который расширяется в скважине, воздействуя на ее стенки;
- Вращательный срез. Подразумевает использование лопастных приборов, которые проверяют грунт на сдвиг. При помощи этого метода специалисты точно определяют, насколько прочными являются рыхлые пески, торфяные отложения, глинистые слои. Из особенностей метода можно выделить возможность проведения испытания грунта, при котором не нарушается структура почвы;
- Применение электронного динамического плотномера. Метод используется при необходимости проверить осадку грунта при ударе груза, падающего с определенной высоты. Здесь определяется коэффициент уплотнения грунта, также выявляется его несущая способность;
- Исследования дилатометрическим тестом Маркетти. Прибор внедряется в почву, где испытания грунта проводятся на каждых 20 см. При этом устройство расширяется, оказывая давление на грунт. Полученные показания давления выводятся на экран.
Наиболее подходящий метод выбирается в зависимости от почвы. Для многих грунтов подходит плоский дилатометр, который позволяет проводить испытания на глине, песке, в иле, в твердых породах. Благодаря широким возможностям данное устройство является одним из наиболее популярных инструментов, которые используются в работе по инженерно-геологическим изысканиям. Также при определенных обстоятельствах могут использоваться и другие методы, которые нередко сочетаются между собой.
Все полученные данные вносятся в протокол испытаний. Нередко дополнительно составляется отчет со специальными таблицами и графиками.
Результаты проведения полевых испытаний грунта
Полевые испытания грунта являются частью инженерно-геологических изысканий. Как правило, они проводятся на земельном участке, отведенном под строительство какого-либо объекта. Для получения максимально точных результатов исследования проводятся при помощи современных устройств и приборов. С их помощью определяется возможность деформироваться и противостоять различным нагрузкам. Именно полевые испытания позволяют экономить время, ведь первые данные о прочности почвы застройщик сможет получить уже в скором времени.
Результатом проведения испытаний грунта является соответствующий отчет. Обычно он содержит следующую информацию:
- Заключения специалистов, которые проводили визуальный осмотр территории;
- Результаты полевых испытаний грунта, которые были проведены каким-то определенным методом;
- Физико-химические свойства, которые были определены различными проверками, в том числе и лабораторными;
- Рекомендации от специалистов. Здесь не просто указывается, какой вид строительства можно осуществлять на данном участке, но и предоставляются определенные советы по поводу правильного выбора способа строительства.
Достаточно часто к отчету прилагаются и графические дополнения, которые также составляются по ГОСТу. Здесь схематично указываются места, в которых выполнялось бурение. Дополнительно может быть указана таблица с общими данными, рисуется схема слоев почвы.
Квалифицированная помощь
Может показаться, что испытание грунта не вызывает никаких сложностей, поэтому при помощи лопаты можно самостоятельно ознакомиться с имеющимися пластами. Однако здесь нужно понимать, верхние слои являются малоинформативными. Для будущего строения крайне важно ознакомиться с более глубокими пластами. Ведь под твердой глиной нередко находится текучая субстанция, которая может стать причиной массы проблем при строительстве.
Чтобы не столкнуться с неприятностями, как во время возведения конструкции, так и при ее эксплуатации, испытания грунта должны проводиться специализированными организациями. Здесь за работу возьмутся опытные специалисты, имеющие в своем арсенале все необходимое оборудование. Услуги специалистов компании УфаСтройИзыскания стоят гораздо дешевле, чем постоянная борьба с трещинами на стенах. Именно такой подход не просто обеспечит безопасность эксплуатации здания, но и избавит от множества проблем в будущем.