Від чого залежить міцність грунту
Роль грунту в будівництві
Грунт являє собою підставу будівлі, його не видно, він знаходиться під спорудою, але його роль в будівництві величезна. Від міцності підстави залежить термін служби будівлі, скільки будинок простоїть, скільки землетрусів він витримає. На стійкість і довговічність майбутнього побудованого споруди впливають міцності грунту, які відповідають за те, щоб будівля не просіло і не нахилялося.
Схеми навантаження зразків грунту: а - справжнє тривісне сжатіе- б - плоска деформація- б - тривісне стиснення.
Грунт має деформаційні властивості, про які не варто забувати!
Міцність підстави залежить від того, яка напруга воно зможе витримати, при цьому не зміщуючись і не деформуючись. Згадайте Пізанську вежу, яка з кожним роком все більше і більше нахиляється до землі. Це сталося, тому що архітектор, який створював цю легендарну вежу, не врахував, що грунт під вежею недостатньо міцна для такої споруди.
Визначення міцності грунтів із заданою надійністю.
Для того щоб не відбувалося таких казусів, грунт повинен відповідати певним стандартам - ГОСТам. Якби будівельники та архітектори не враховували деформаційні властивості грунту і вплив зовнішніх чинників, то кількість руїн зросла. Потрібно не тільки враховувати всі можливі фактори впливу на майбутні будівлі, але також розраховувати максимальне значення цього впливу.
У фізиці характеристика міцності грунтів характеризується умовою міцності Кулона-Мора. Якщо повністю зануритися в фізику, то міцності грунту визначаються такими показниками сил тертя, як кут внутрішнього тертя і зчеплення. Ці характеристики дозволяють побудувати стійке будівля, яка не буде просідати і нахилятися.
Стан землі не статично, воно змінюється під впливом природних і штучних чинників. Через мінливого стану грунту виникає необхідність вивчати її властивості і взаємодію із зовнішнім середовищем.
Існує кілька міцності грунтів, сукупність їх показників визначає надійність і міцність основи. Людині, яка не має відношення до фізики або будівництва, важко буде розібратися, але вам завжди допоможуть професійні будівельники та геодезисти. Підготовка до будівництва будинку - трудомісткий і відповідальний процес, від якості будівництва залежить життя майбутніх мешканців будинку. З цієї причини державні органи стежать, щоб будівництво відповідало всім встановленим нормам і стандартам.
Основні характеристики міцності грунту
Схема випробувань грунту в залежності від його вихідного стану.
- Гранулометричний склад грунту - частка частинок різного розміру, які утворюють дану грунт (виражається в процентному відношенні). Розмір частинок у кожної породи свій: у глинистих порід - міліметри, у великоуламкових порід - сотні і десятки сантиметрів.
- Обємна маса - це величина маси землі, обсяг якої 1 куб. см. Важливою умовою є те, що маса повинна визначатися, при природній вологості і пористості землі.
- Обємна маса є однією з головних характеристик, яка визначає міцність грунтів. Вона залежить від вологості і пористості земних порід. Також розраховується обємна маса твердої фази, тобто маса одиниця землі, але без маси води.
- Природна вологість - кількість води в грунті при природних умовах. Вологість сильно варіюється в залежності від досліджуваної породи. Величина вологості може зробити одну і ту ж породу різної міцності. Від природної вологості безпосередньо залежить стійкість підстави.
- Пористість грунтів. Якщо розглянути цю характеристику з боку фізики, то її можна визначити як відношення обсягу пір грунту до всього його обсягу, відповідно, пористість виражається у відсотках. Пористість є основною характеристикою щільності підстави, від якої безпосередньо залежать характеристики.
- Пластичність грунтів - теж важливий фактор при визначенні міцності грунту. Пластичність є показником того, яке навантаження грунт може витримати без розриву суцільності. Також пластичність означає збереження отриманої форми після надання на грунт зовнішнього впливу. Пластичність залежить від вологості і складу землі.
- Клейкість або липкість грунтів - здатність грунту при певній кількості води в ньому прилипати до інструментів і будівлям.
- Набухання і усадка грунту. Якщо в грунті збільшити вміст води, то він збільшиться в обємі - це набухання, а якщо зменшити, то його обсяг стане менше - це усадка.
Схема порушення структури грунту основи при промерзанні за рахунок сил обдимання і при розморожуванні за рахунок зниження міцності властивостей через рясний водонасичення підстави.
Мабуть, це найнеобхідніші характеристики міцності грунтів. При будівництві потрібно враховувати кожен фактор окремо і їх сукупність. Якщо один показник в нормі, це зовсім не означає, що інший теж буде відповідати будівельним стандартам. Перед початком будівництва обовязково повинен бути проведений комплекс геолого-геодезичних робіт. Після розвідувальних робіт ви отримуєте геолого-геодезичне висновок, на підставі якого можна здійснювати розрахункові роботи.
Інженерно-геологічні вишукування дають вам комплексну картину і характеристики району або необхідного вам ділянки під будівництво. Дані дослідження - трудомісткий процес, який вимагає багато часу і конкретну інформацію. Основне завдання дослідження - визначення геологічного розрізу, рівня вод і відбір ґрунту.
Дані вишукувальні роботи неможливо уникнути перед початком будівництва, тільки на підставі отриманих фактів ви зможете приступити до будівництва будинку своєї мрії.
