Jak samostatně určit únosnost půdy?

Stanovení hustoty zeminy se provádí před projektováním budov, pokládáním tras, komunikací a vrtáním studní. Výkonnostní ukazatele inženýrských staveb závisí na této fyzikální vlastnosti půdy. Hustota půdy ovlivňuje propustnost vody a nadměrná vlhkost vede ke zničení základů a zaplavení budovy v důsledku smršťování půdy.

Typy půdy

Před výstavbou venkovského domu nebo venkovského domu byste měli kontaktovat specialisty, kteří identifikují půdu na místě, která má schopnost se posunout a deformovat, což umožňuje včasné změny v návrhu budovy.
Stanovení únosnosti zeminy na místě pod základem stavby začíná odběrem vzorků, stanovením typu zeminy a studiem chemických vlastností – hustota, vlhkost, konzistence.

Skalnatá půda sestávající ze zhutněných hornin je vynikající pro stavbu konstrukcí, protože:

• nezmenšuje objem;
• ve vodě nekulhá;
• má vysokou hustotu;
• má dobrou odolnost proti střihu.

Písčitá půda se skládá z malých zrn, která zabírají čtvrtinu suché hmotnosti. Pro výstavbu je vhodné místo, kde podzemní voda není blízko povrchu, ale přítomnost prachových částic zhoršuje fyzikální vlastnosti písčité půdy.
Měkká jílovitá půda se při nízkých teplotách a při mechanickém namáhání začíná smršťovat a mění tvar. Poddajná půda nepropouští vlhkost, ale voda se zadržuje v mezerách mezi šupinami půdy.
Písčitá hlína, skládající se z hlíny a písku, není vhodná pro stavbu výškových budov, protože se nedokáže vyrovnat s těžkými břemeny.

Metody stanovení hustoty

Aby se zabránilo sedání základů nebo základů vozovky, odborná společnost kontroluje a monitoruje fyzikální vlastnosti půdy. Pro stanovení hustoty půdy se používají metody přímého měření založené na laboratorních studiích.
Nepřímými metodami je možné zjistit poměr hmoty zeminy k rozestavěnému objektu, ale nejčastěji začnou určovat hustotu zeminy nahrazením jejího objemu. Technika zahrnuje použití 2 typů zařízení. V prvním případě se otvor, který vznikne při odběru zeminy pro vzorek, naplní ve speciálním přístroji pískem ze zásobníku a zjistí se objem vytěžené zeminy.

Ve druhém případě se voda nalije do pryžového válce zařízení, jehož tloušťka stěny není větší než 0,5 mm. K lisování nádobky se používá píst, který se spolu s kapalinou vtlačí do vzniklého otvoru po odebrání vzorku se stanoví na stupnici objem použité vody.
Hustota zeminy, která není náchylná k drobení, se posuzuje metodou řezného prstence a odebíráním pevných vzorků. Tato technologie pro stanovení půdních charakteristik poskytuje nejpřesnější výsledky. Po zvážení a změření vnitřního objemu prstence je umístěn špičatou stranou na rovný povrch země a dutina je vyplněna zeminou. Pro odebrání vzorku půdy se prstenec oddělí vyrovnáním povrchu podél okraje. Vzorek je zvážen s vysokou přesností. Hmotnost prázdného prstence se odečte od výsledné hmotnosti a hustota půdy se vypočítá pomocí vzorců.

Nepřímé metody používané ke stanovení fyzikálních vlastností půdy, založené na reaktivitě země při ponoření hrotu nebo na použití elektrického pole, neposkytují přesné informace o vlastnostech půdy. Získané výsledky vyžadují potvrzení přímým měřením.

Stanovení maximální hustoty zeminy, jejíž hodnota závisí na jejím typu, objemu kamenitých výplní a provádí se pomocí Proctorova zařízení a metody vibračního zastavení.

Nosnost: stanovení a zlepšení

Při stavbě domu potřebujete znát nosnou plochu nadace, jejíž velikost musí být zvětšena, pokud půda na místě nenese zátěž dobře. Únosnost půdy je ovlivněna:

• typ půdy;
• stupeň zhutnění;
• tloušťka vrstvy;
• hladina vody;
• hloubka mrazu.

Pro zvýšení indexu je pod základem vytvořen pískový polštář, do tloušťky země se přidávají chemické látky, které vážou půdu, a počet dutin ve skále je snížen zarážením pilot. Po určení typu horniny a vytvoření řezů uvnitř vrtu se pomocí vzorce vypočte únosnost horniny a porovná se s požadovanými ukazateli.

Chcete-li zjistit vlhkost půdy, zkontrolujte, zda se v jámě nehromadí voda. Pokud se po chvíli začne objevovat kapalina, je třeba zvýšit únosnost půdy.

Zemní odpor

Pro zjištění maximální možné hmotnosti konstrukce, kterou může podkladová plocha unést, je při stavbě základu nutné určit návrhovou únosnost zeminy. Pokud je tento parametr překročen, půda umístěná níže nevydrží zatížení a objeví se ve formě valů. Porušení homogenity půdy vede k tomu, že základ budovy ztrácí stabilitu, deformuje se a praská.

Pokud je obtížné nezávisle určit typ horniny v oblasti určené pro stavbu domu, je lepší poslat vzorek půdy specializované firmě, kde se v laboratoři posoudí tekutost a pórovitost půdy a parametry odolnosti jsou vypočteny.

Únosnost zemin je schopnost zeminy odolávat zatížení. Měřeno v kg/cm2 nebo t/m2.

Únosnost určuje, jaká by měla být nosná plocha základů domu: čím horší je schopnost půdy odolávat zatížení, tím větší by měla být základová plocha. Únosnost samotné zeminy závisí na více faktorech: druhu zeminy, stupni jejího zhutnění, vlhkosti půdy, hladině podzemní vody (GWL), hloubce promrzání, tloušťce vrstvy. Zvýšení vlhkosti půdy několikrát snižuje její únosnost. Pouze hrubé a středně velké písky se zvyšující se vlhkostí nemění své vlastnosti.

Pro charakterizaci únosnosti zemin se používá vypočtený odpor základových zemin (R).

Vypočítaný odpor půdy je jedním z nejdůležitějších parametrů při stavbě základu, protože umožňuje určit maximální možné hodnoty hmotnosti nadložní konstrukce, které může podkladový povrch odolat.

Vypočtený odpor základové půdy je takový bezpečný tlak, při kterém je zachována lineární závislost sedání základu a hloubka rozvoje zón lokálního porušení pevnosti pod jeho okraji nepřesahuje 1/4 šířky základu. báze.

Při překročení přípustných hodnot únosnosti zeminy se pod základem základu vytvoří oblasti mezní rovnováhy. Jinými slovy, zemina umístěná níže nevydrží zatížení a tíhne směrem k nejmenšímu odporu, tedy k povrchu. Důsledky jsou vyjádřeny ve formě valů a šachet umístěných v blízkosti hranic nadace.

Nejdůležitějším nebezpečím je v tomto případě porušení homogenity podložní zeminy. Zatížení z konstrukce se začíná rozkládat nerovnoměrně, základ ztrácí stabilitu, aktivují se deformační procesy a brzy se začnou objevovat trhliny.

Vztah „zatížení-sednutí“ pro mělké základy lze považovat za lineární pouze do určité meze tlaku na základ (obr. 1). Za takovou mez se bere vypočtená únosnost základových půd.

Rýže. 1. Charakteristický vztah „zatížení-sednutí“ pro mělké základy

Vypočtený odpor zeminy je určen pro předběžné stanovení rozměrů základů.

Postup stanovení únosnosti písčité půdy:

1. Typ písčité půdy se stanoví v závislosti na jejím granulometrickém složení (tabulka 1)

2. koeficient pórovitosti se vypočítá:

kde r_s — hustota půdních částic, r — hustota půdy, W — přirozená vlhkost půdy.

3. Hustota písku se určuje v závislosti na koeficientu pórovitosti a typu půdy (tabulka 2).

4. u jemných a prachovitých písků určete druh podle koeficientu nasycení vodou S_r podle vzorce (2), (tabulka 3).

kde ρ_w – hustota vody rovná 1 g/cm3.

5. Vyberte návrhovou únosnost základových půd (R) podle tabulky 4.

Tabulka 1. Klasifikace písčitých zemin podle granulometrického složení

Tabulka 2. Hustota písku v závislosti na koeficientu pórovitosti

Typ písčité půdy

Hustota složení písku

Tabulka 3. Separace písků koeficientem nasycení vodou

Tabulka 4. Vypočítaný odpor R písčité půdy dle SP 22.13330.2016

Typ písčité půdy

R hodnoty, kPa, v závislosti na hustotě písku

Postup stanovení únosnosti jílovité půdy:

1. Určete typ jílovité zeminy v závislosti na čísle plasticity I_p (Tabulka 5).

Tabulka 5. Klasifikace jílovitých půd

2. Vypočítejte koeficient pórovitosti půdy pomocí vzorce (3).

3. Pomocí vzorce (4) vypočítejte index tekutosti jílovité půdy.

4. Indexem tekutosti I určete typ jílovité zeminy_L (Tabulka 6).

5. pomocí vzorce (2) vypočítejte koeficient nasycení vodou S_r jílovitá půda.

Na S_r < 0,8, přepočítejte vlhkost na úplné nasycení vodou (vzorec (2) se používá pro S_r = 1), vypočítejte index tekutosti půdy při plném nasycení vodou a na základě tohoto ukazatele určete typ půdy.

6. Metodou dvojité interpolace podle tabulky 7 určete vypočtený odpor základových půd (R).

Tabulka 6. Klasifikace jílovitých zemin podle konzistence, charakterizované indexem tekutosti (I_L)

Tabulka 7. Vypočítaný odpor R jílovité (nesedlé) půdy dle SP 22.13330.2016

Typ jílovité půdy

koeficient pórovitosti, např

R hodnoty, kPa (kgf/cm 2) při indexu tekutosti půdy

Testovací úkol

Určete únosnost písčité a jílovité půdy a poté je porovnejte. Výchozí údaje pro provedení práce jsou uvedeny v tabulkách 8 a 9.

Tabulka 8. Ukazatele inženýrsko-geologických vlastností jílovitých zemin

Přirozená vlhkost, W

hustota půdních částic, r_s

Tabulka 9. Ukazatele inženýrsko-geologických vlastností aluviálních písků

Ukazatele fyzikálních vlastností

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli: