Геология грунта под фундамент своими руками

Обновлено: 27.04.2024

Фундамент – основа любого строения, принимающая на себя основные нагрузки от крыши, стен, перекрытий, всего содержимого в доме, его жителей и даже частично от погодных условий. Без осознания всей серьезности подхода к выбору верного типа фундамента для прочности и долговечности всей конструкции строительство лучше даже не начинать.

В противном случае, если вы, например, выберите точно такой же фундамент, как и у соседа или знакомого, ваше строительство может закончится весьма плачевно или будет стоить очень дорого в плане исправления ошибок. Даже если соблюдено тождество в общей площади, этажности, типе стен, крыши, если всё – «как у соседа», то это не означает, что у вас одинаковый тип грунта, уровень грунтовых вод, влажность грунта.

Ниже на рисунке показано, что происходит со зданиями или строениями из-за невнимательности, небрежности строителей / проектировщиков и некорректном выборе типа фундамента, категорически неподходящего к начальным критериям.

Большие нагрузки на фундамент и грунт

Только представьте какую колоссальную нагрузку принимает на себя фундамент, а далее перераспределяет ее на почву, на которой он установлен. Чтобы вам было проще «прикинуть», приведем таблицу для определения приблизительной нагрузки на фундамент:

Анализ грунта на участке – своими силами или заказать инженерно-геологические изыскания?

Сначала ВСЕГДА нужно провести оценку грунта, ее возможно выполнить несколькими способами:

На заказ в компании, которая занимается геологическим исследованием грунта (не путайте геодезию и геологию). Это недешево, многие отказываются от такой статьи затрат. Инженеры таких компаний исследуют рельеф, сезонные изменения, физико-механические свойства грунтов в лабораторных условиях, проводят сдвиговые (сцепление частиц между собой) и компрессионные испытания (макс нагрузки). Также проводят исследования грунтовых вод – уровень, хим. анализ, состав, кислотность. В итоге составляют рекомендации для устройства или укрепления грунта перед строительством, рассчитывается его несущая способность. Кстати, проба грунта обязательно берется не в одном месте, а по периметру будущего дома или строения, чем больше таких точек забора грунта – тем выше стоимость. Перечень выполняемых работ зависит от этажности и масштабности вашей постройки — большая нагрузка требует более точных подробных расчетов. Вот пример одного из исследований:

В идеальном варианте правильно сначала сделать площадную съемку геофизическим методом исследования естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ), затем по ее данным пробурить в конкретных местах с помощью геологов скважины, далее исследовать пробы в лаборатории и так далее. Что такое площадная съемка и для чего она нужна? Обычно бурят шурфы или скважины, как правило, вслепую, по пятну будущей застройки. Таким образом вполне вероятно пропустить плывун или другой сложный тип грунта. Площадная съемка дает возможность увидеть, как массив грунта, разуплотнение его, так гидрогеологию — водные динамические процессы, о которых не расскажет простой замер уровня грунтовых вод. Этот метод можно сравнить с рентгеном, только исследуется не организм человека, а участок, производится поиск аномалий напряженно — деформированного состояния.
Самостоятельно, что достаточно сложно. Не забудьте, что недостаточно покопать лопаткой на метр, следует сделать 3-4 шурфа как минимум в разных местах, на которые будет опираться будущая постройка (пятно застройки). Шурфы желательно сделать хотя бы на 4-5 метров, а если планируется подвал или цокольное помещение – то глубже. На заметку, бур геолога может пробурить скважину на глубину до 10 метров, нанять его в частном порядке не так дорого.
У буровиков, как бюджетная альтернатива – можно заказать в компании бурение скважины на воду и совместить с собственноручным анализом почвы (или заказать лабораторное исследование). Лучше буровым специалистам сразу сказать, что вы ходите изучить грунт, чтобы они записали детально извлекаемые породы. Можно пригласить геолога в частном порядке, для определения типа почвы из скважины, её влажность, пластичность - в полевых условиях.

Зачем такие сложности? Почему нельзя вскопать лопатой пару метров и посмотреть, что за грунт? Потому, что бывают частые сложные случаи, например, может оказаться, что верхний двух– или метровый слой – твердый суглинок, а под ним 4 метра суглинка, но текучего. А еще существуют просадочные грунты, плывуны, о которых речь пойдет ниже в разделе, посвященном описанию грунтов.

Что мы посоветуем? Конечно, самый безопасный вариант – заказать полноценный комплекс инженерно-геологических изысканий в уважаемой компании с первоклассными геологами, но иногда выбирать не приходится. Например, если город маленький, там такой организации попросту может не оказаться, либо стоимость подобных услуг слишком высока для частного застройщика, тогда только один вариант – сделать хотя бы часть работы самостоятельно. Все же лучше – чем просто сделать фундамент без каких-либо изучений грунта.

Если вы планируете возводить тяжелые стены (бетон, камень), всегда перезакладывайте несущую способность грунта в сторону уменьшения – то есть перестраховывайтесь по надежности грунта, и не экономьте на материалах – особенно на арматуре.

Таким образом, вы убережете себя от больших сложностей, заказав минимальные лабораторные исследования на физико-механические свойства грунта и потратив больше денег на увеличение запаса несущей способности грунта; зато не будете тратить большие суммы в дальнейшем на заделывание трещин в стенах, крыше, менять окна, двери, ремонтировать фундамент.

Упрощенные геологические изыскания или самостоятельный анализ грунта

Итак, если вы решили обратиться в компанию и заказать геологическое исследования вашего участка, тут все просто – звоните и договариваетесь.

Каков алгоритм действий для тех, кто хочет сэкономить несколько десятков тысяч?

Делаем 2-4 шурфа по пятну застройки границы вашего будущего дома на участке, там, где вы планируете возводить дом. Для чего их несколько, а не один: грунт неоднороден, динамичен, и может так получиться, что в том месте, где вы возьмете одну единственную пробу, окажется неплохая его структура, а опирание фундамента в конечном итоге произойдет на неоднородную основу, на сложный грунт, что вызовет повреждения всего дома. Конечно, это все равно получается выбор места для забора грунта вслепую.

Получившуюся скважину можно приспособить под септик, колодец, или под уличный туалет, или можно сразу заказать бурение скважины на воду и аккуратно взять пробу грунта из нее.

На какую глубину делать шурфы для отбора грунта? Еще раз повторимся, что 4-5 метров – это вообще минимум. Можно пригласить к вам на участок геолога в частном порядке, его ручной бур берет на 10 метров.

Отобранные пробы грунта, только обязательно с ненарушенной структурой для точной оценки. Можно позвонить в местную лабораторию и узнать подробности отбора грунта для его дальнейшей оценки – стоимость анализа 1 пробы, какой трубой, и другие подробности.

После отбора нужно отнести пробы в лабораторию, или же можете самостоятельно оценить состав грунта, его характеристики, несущую способность (вряд ли вы сможете сделать это более-менее точно, лучше не экономить и по возможности отнести в лабораторию). Что вам смогут определить лабораторных условиях?

Определят тип грунтов на вашем участке, изучат их механические свойства – то, как они будут себя вести под нагрузкой.

Как трактовать все эти показатели? Проще всего: договоритесь с каким-нибудь геологом (например, в частном порядке, это опять же недорого), он сможет все расшифровать и сделать важные для вас выводы. Вы можете и самостоятельно научиться вычислять расчетное сопротивление грунта. Лучше доверить хотя бы часть работы профессионалам.

Мы советуем заказывать инженерно-геологические изыскания или хотя бы заказать отдельно анализ проб в лаборатории + консультацию геолога – в зависимости от ваших фин.возможностей. Последний вариант обойдется вам в районе десяти тысяч, зато сэкономит вам кучу времени, к тому же точные расчеты произвести самостоятельно очень сложно, практически невозможно, доверьте хотя бы часть работы профессионалам.

Если вы уже определили тип грунта на участке, мы предлагаем вам рассчитать фундамент с помощью наших эффективных онлайн-калькуляторов!

Геодезическими исследованиями при ИЖС порой пренебрегают даже крупные строительные компании, частные же застройщики и вовсе считают эту деятельность ненужной. RMNT расскажет, когда и почему геодезия необходима, что входит в программу изысканий и как провести их, не привлекая подрядчиков.

Цели геодезии

В целом геодезия — это наука об измерении земной поверхности, её делении на участки и составлении карт. Известные на сегодняшний день очертания континентов, стран и отдельных областей — целиком и полностью заслуга этой научной дисциплины. В строительстве принято оперировать понятием геодезии инженерной, позволяющей сопоставить габариты и форму возводимого объекта с территорией, учитывая особенности рельефа, расположение близлежащих построек, коммуникаций, границ участков и стационарных объектов.

Причины, по которым частные строители отказываются от проведения геодезии, просты: будучи полноправными хозяевами на собственном участке, люди полагают, что могут строить так, как сами захотят. Этому способствует возможность выполнить топографическую привязку объекта для получения технического паспорта на жильё постфактум.

Своевременное проведение геодезических исследований позволяет не только избежать конфликтов с государственным кадастром. Как бы досконально не был разработан строительный проект, его сопровождение требует тщательного контроля за формой и размерами возводимой постройки, что очень трудно сделать, не имея определённой системы отсчёта, связанной с окружающей территорией.

Из-за пренебрежения геодезическими исследованиями до и в процессе строительства форма здания может быть существенно искажена, что приводит к трудностям в сопоставлении отдельных частей строительной конструкции, осложнениям при выполнении механических связей и примыканий, образованию значительного эксцентриситета нагрузок.

Отсутствие геодезического контроля за зданием после постройки делает невозможным оценить правильность расчётов по гидрогеологической обстановке и вовремя установить анормальное поведение строительной конструкции из-за колебаний литосферы или усадки почвы. Большинство разрушений частных домов в первые годы эксплуатации могли быть спрогнозированы своевременным проведением геодезических измерений. Обрушения зачастую можно было бы избежать, приняв соответствующие меры по укреплению фундамента или дренированию грунта.

Оборудование

Инженерная геодезия — наука весьма точная. Граничные отклонения геодезических измерений в целях строительства составляют не более 10 мм, в других целевых изысканиях допуски ещё меньше. Такую высокую точность невозможно обеспечить без специального оборудования, предназначенного для нивелирования, линейных и тригонометрических измерений.

Приборы для проведения геодезических измерений стоят сотни долларов, но их вовсе не обязательно приобретать. Практически в любом крупном городе России можно взять такое оборудование в аренду и выполнить всю работу за сутки-двое, потратив при этом минимум средств. Вот что понадобится для измерений:

1. Линейные величины могут измеряться геодезической рулеткой. Она отличается от обычной строительной длинным, лёгким и жёстким измерительным полотном, которое можно натянуть без провисания и удлинения под нагрузкой. В некоторых рулетках есть встроенный динамометр, по которому выбирается нужная степень натяжения в соответствии с длиной. На расстояниях свыше 30 метров рулетка малоэффективна, лучше воспользоваться лазерным дальномером.

2. Тригонометрические измерения предназначены для точного определения углов между прямыми. Такая необходимость неизбежно возникает при разметке линий разграничения участков, определении осей и границ построек. Можно пользоваться математическими соотношениями, но если удастся заполучить в пользование лазерный угломер — работа пойдёт значительно быстрее.

3. Отклонения от горизонтальной плоскости можно установить только с помощью оптического или лазерного ротационного нивелира. Это наиболее дорогостоящая часть оборудования и, к тому же, достаточно специфичная в пользовании, но только так можно правильно провести топографическую съёмку.

Этапы инженерной геодезии

В целом геодезическая съёмка сводится к составлению набора точек на местности, для каждой из которых определены координаты и отклонение по высоте. Координаты определяются по декартовой системе, образованной геодезическими пунктами, высоты — по точкам, называемым реперами.

Методы геодезической съёмки достаточно однотипны, но этапов исследований существует несколько:

В ходе инженерно-геодезических изысканий составляют чертёж разбивочной основы — на план местности наносят сетку с фиксированным шагом, который обычно в 2–3 раза меньше самого малого габарита строящегося объекта. Оси построенной сетки параллельны главным осям здания. На чертеже отмечают перепады высот, стороны света, привязку к государственным и локальным геодезическим пунктам. В натуре формируют набор опорных пунктов, позволяющих провести измерение по каждой ключевой точке чертежа не менее чем с двух позиций.
При разбивочных работах выполняется определение границ и осей сооружения. После того как в строительном проекте закреплено высотное и плановое расположение зданий:
- методом геосъёмки определяют размеры котлованов под фундамент;
- выносят в натуру граничные линии основания и нулевую точку;
- определяют расположение вспомогательных построек на участке;
- устанавливают вешки, необходимые для позиционирования объектов ландшафтного дизайна.
Исполнительные съёмки ведутся в процессе возведения коробки здания. После усадки фундамента, либо установки междуэтажных перекрытий проводится повторная съёмка по изначальным ключевым пунктам. Так можно определить, соответствует ли натура проектным формам, размерам и положению.
Контрольные измерения выполняются в том же порядке, что и исполнительные съёмки, но по прошествии 2–5 лет после сдачи дома в эксплуатацию. Их цель — подтвердить, что изначальное положение постройки и форма прилегающего рельефа сохранились в пределах допустимых отклонений.

С чего начать

Геодезия участка начинается с выноса его границ в натуру. Эту задачу, как правило, выполняют специалисты государственного земельного кадастра. Используя ближайшие тригопункты и реперы плановой геосети, геодезист определит расположение граничных угловых точек, на которых будут вбиты колья, а также среднее возвышение уровненной поверхности.

После завершения выноса застройщик волен проводить дальнейшую геодезию самостоятельно. Первоначально рекомендуется определить удаление точек друг от друга с помощью нитевого дальномера, встроенного в оптический нивелир. После этого углы участка проверяют с помощью египетского треугольника:

На длинной нитке узелками размечаются 12 равных отрезков.
Нитка натягивается на шпильках с образованием треугольника, стороны которого составляют 3, 4 и 5 отрезков.
Треугольник ориентируется углом между сторонами с 3 и 4 отрезками к углу участка таким образом, чтобы одна из сторон была совмещена с границей.
По перпендикуляру к границе участка измеряется отклонение вершины треугольника от разметочной линии.
Отклонение делится на расстояние от углового колышка, по таблице тангенсов определяется угол, который нужно вычесть/добавить к 90°.

Подобная контрольная проверка — единственный метод убедиться, что границы, а значит, и площадь земельного участка определены верно. В ином случае вынос границ в натуру следует выполнить повторно.

Составление разбивочной основы

Порядок проведения инженерной геодезии определяется выраженностью рельефа и площадью исследуемого участка. На небольших территориях (до 10–12 ар) с визуально плоской поверхностью достаточно замерить возвышение по границам и определить общий уклон. Если же исследуется крупный участок, через который проходит балка или склон, следует разделить поверхность на квадраты со стороной от 10 до 50 м. Чем круче рельефные образования, тем мельче должна быть сетка в данной области.

Для составления геодезического чертежа используется план, на котором отображён участок определённой формы, обозначены координаты граничных угловых точек и расстояния между ними, а также углы между граничными линиями. При необходимости план покрывается квадратной сеткой, пересечения линий обозначаются по схеме шахматной доски. Латинские буквы с цифровым индексом, обозначающие каждое пересечение, выносят в отдельный журнал, где впоследствии проставляются отметки о координатах и возвышении. Если размеры участка больше дальности работы нивелира, на плане заранее отмечают несколько мест установки станции, между которыми есть как минимум одна общая точка переноса. Также на плане отмечают условный репер, как правило, в точке наибольшего возвышения.

В натуру точки выносят по вешкам, установленным на границах участка с промежутками, соответствующими шагу сетки. Сторонний наблюдатель визуально сопоставляет место установки точки с двумя крайними вешками в прямом и поперечном направлении. В местах расположения точек устанавливаются небольшие колья или шпильки, любые помехи в виде бугров или приямков нужно распланировать заранее.

После установки нивелира на станции и выравнивания по уровню производится последовательная съёмка каждой точки с определением возвышения. При съёмке каждой точки под рейку устанавливают один и тот же массивный башмак или подпятник. Данные о возвышениях заносятся в журнал, после чего станция перемещается в одну из точек с удалением в 3–4 шага сетки и проводится съёмка с другого ракурса.

Результаты 2–3 съёмок из разных точек сопоставляют между собой с целью определить так называемую невязку — несовпадение показаний. Если невязка превышает 5 мм/100 м, съёмку проводят заново, при допустимой погрешности — используют для нахождения средних значений. Окончательные показатели возвышения заносят в журнал, на плане стрелками обозначают направления уклонов. Результаты позволяют проектировщику выбрать оптимальный уровень нулевой отметки и заложения фундамента, а также с высокой точностью оценить объём земляных работ.

Проведение разбивочных работ

При разбивочных работах сетка наносится на план участка с частотой, соответствующей размерам здания. Оси системы координат должны быть направлены параллельно основным осям постройки. В качестве ключевых точек выбираются углы здания, места сопряжения деталей фундамента и забивки свай.

Разбивочные работы можно разделить на разметку и нивелирование. В ходе разметки в натуру выносятся красные линии зданий и их граничные точки. Простейший способ определить положение соседних — прямая линейная засечка, при которой откладываются требуемые расстояния от двух стационарных точек, положение которых заведомо известно по разбивочной основе. В качестве ориентира можно использовать угловые граничные точки участка, столбы, колодцы, скважины и т. д. Определить положение точки также можно, отложив перпендикуляр от базовой линии, для чего потребуется растянуть египетский треугольник, либо использовать способы угловых засечек с помощью лазерного угломера.

Нивелирование сопровождает весь процесс строительства от подземной части здания до кровли. Если в строительной бригаде нет геодезиста, при разбивочных работах на участке устанавливают 2–3 постоянные вехи — столбы, забитые таким образом, чтобы на них не влияли сезонные колебания грунта и погодные факторы. Нулевая точка, определённая по проекту, отмечается на вехах при начальном нивелировании, затем производится контроль гидростатическим уровнем. Периодически метки на столбах нужно сверять между собой.

Геодезическое сопровождение используется при многих строительных операциях:

Для выравнивания дна траншей и котлованов вбивают колья, на которых отмечают требуемый уровень подсыпки или съёма грунта. в общей горизонтальной плоскости производится по верхней кромке, на которую установлена нивелирная рейка или мишень лазерного осепостроителя.
При установке арматуры геодезическими методами определяют толщину верхнего защитного слоя.
Нивелированием легко оценить горизонтальность кладки.
При сооружении каркасных конструкций опорные вехи помогают с высокой точностью выдержать геометрию.
Наличие разметочных и нивелирных вешек позволяет выстроить остекление в едином горизонтальном уровне и по фронту.
Съёмка нивелиром помогает соосно расположить элементы стропильной системы и каркас навесного фасада.

Методы геодезии очень разнообразны. Застройщику, который всерьёз задумывается над самостоятельным проведением геодезических исследований, будет очень полезно изучить Учебник Е. Клюшина для ВУЗов «Инженерная геодезия», где в доступной форме изложена основная методология, даны рекомендации по ведению журнала и составлению чертежей.

Строительство любого дома начинается с закладки фундамента. Главная задача нулевого цикла — передавать нагрузку здания непосредственно на грунт. А потому от надежности и правильности выбора фундамента напрямую зависит капитальность и долговечность самой постройки. С помощью представленной в этой статье поэтапной инструкции определения свойств грунта, вы сможете самостоятельно и без заказа дорогостоящих услугу специалистов определиться с типом, видом и конструкцией будущего фундамента.

Для каждой определенной местности и для каждого вида и веса здания существует свой тип фундамента. Например, нельзя под каменным массивным домом обустраивать легкие свайные конструкции, и вовсе нецелесообразно устанавливать дорогостоящую огромную монолитную плиту под небольшую и легкую каркасную баню. Вот почему еще на самом этапе проектирования необходимо однозначно определиться с типом фундамента.

Главное требование к нулевому циклу дома — это надежность, долговечность и способность держать постройку идеально ровно. И зависят эти качества фундамента не столько от его дороговизны или массивности, сколько от пригодности для определенного вида грунта и рельефа. Например, добротный ленточный малозаглубленный или плитный монолитный фундамент может элементарно начать сползать даже по небольшому склону, а столбчатый — «гулять» в глиняной среде. Вот почему перед началом строительства, и даже выбора участка, необходимо определить степень однородности грунта, наличие и расположение в нем грунтовых вод и глубину его промерзания.

Все эти геологические исследования многие сегодня заказывают в строительных кампаниях. Но, если запланированный бюджет ограничен, то многое о грунте можно узнать так называемым «старым дедовским способом».

Определение типа грунта

Первый шаг в выборе типа фундамента дома — это определение типа грунта участка. Для этой цели можно выкопать яму глубиной 1,5-2 м и хорошо рассмотреть так называемый «срез» земли. Верхний слой, самый темный, — это почва, и ее нужно будет перед началом строительства убрать из-за непригодности. А вот в зависимости от типа находящихся ниже слоев и нужно подбирать фундамент.

Итак, самый нетребовательный для фундамента грунт — скалистый. Он не оседает, не размывается и не вспучивается. Для строительства фундамента на нем нет нужды даже в углублении.

Под почвой оказался песок и глина, да еще и с большой примесью щебня или мелкого камня? Это — хрящеватый грунт. Он достаточно надежен, не размывается водой, и на нем можно ставить даже мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Ленточный монолитный железобетонный фундамент

Ленточный сборный фундамент из фундаментных блоков

Грунт хорошо пропускает воду, прекрасно уплотняется и трамбуется? Это — песчаный грунт. Промерзать он будет на незначительную глубину (до 1 м), а фундамент в нем не намокнет. На таком участке строить можно даже ленточный фундамент из отдельных блоков. Хотя и столбчатый хорошо себя «чувствует» в таких условиях.

От дождя земля сразу стала разжижаться и размываться? Это — глинистый грунт. Глубина промерзания у него более 1,5 м, да и вспучивание немалое. Строительство домов на таком грунте — самое проблемное. Поэтому предпочтение в этом случае рекомендуется отдавать мелкозаглубленному фундаменту, который представляет собой жесткую железобетонную конструкцию, отлично приспособленную к неравномерной деформации основания. Это ленточные, столбчатые фундаменты и монолитная плита. На крайний случай строители обычно еще делают противопучинистую подушку — убирают глину и заменяют ее песком с различными примесями.

Столбчатый сборный фундамент из фундаментных блоков

Плитный монолитный железобетонный фундамент

Под почвой оказалась смесь песка с глиняными частицами? Грунт будет вести себя соответственно в зависимости от преобладания одного или второго компонента.

А вот на месте осушенных или частично осушенных болот находятся торфяные грунты. Такая земля обычно перенасыщена влагой, и уровень залегания грунтовых вод здесь высок. На таком месте единственно возможный фундамент — это монолитная плита, которую еще называют «плавающей». Неплохо также себя ведет на уклонах и подвижных почвах столбчато-ригельный монолитный фундамент.

Столбчатый железобетонный фундамент в пробуренной скважине

Стобчатый монолитный железобетонный фундамент

К слову, для всех сильно сжимаемых, как торфяники и песчаные подушки, пучинистых и слабонесущих грунтов «плавающие» фундаменты — идеальный вариант. Ведь их большая поверхность значительно снижает давление на сам грунт, а ребра жесткости придают достаточную устойчивость к всевозможным воздействиям разнонаправленных нагрузок, которые неизбежны при просадке, замерзании и оттаивании земли.

Проверка грунта на однородность

Проверить грунт застраиваемого участка на однородность своими силами можно во время бурения глубокой скважины или рытья шурфа минимум на 2,5 м. Так хорошо виден срез грунта — при помощи выработки. Благодаря рытью каналов такой глубины хорошо видно, из каких слоев состоит сам грунт и какой фундамент для него больше подходит.

Так, если грунт окажется крайне неоднородным, плотность его — различной, и заметно, что он неравномерно деформируется, тогда предпочтение лучше отдать такому типу фундамента, как свайный. Ведь именно сваи способны передать давление от здания на более плотные и устойчивые слои грунта — нижние.

Определение близости грунтовых вод

Наличие близкорасположенных подпочвенных вод всегда усложняет строительные мероприятия. Такая почва сильно пучинится зимой и проседает весной, что даже хорошим, капитальным фундаментом переносится крайне тяжело. Нередко из-за этого появляются трещины, разрывы, а двери в доме начинают закрываться с трудом. Но еще полбеды, если дом вместе с почвой поднимается и опускается посезонно одновременно, и куда хуже, если грунт насыщен водами по всей площади неодинаково. В этом случае лучше провести необходимые меры, такие, как сушка, дренаж и перезасыпка. Важно только не путать грунтовые воды и поверхностные — верховодки, которые вызываются таянием снега и дождями и носят временный характер.

Определить уровень расположения грунтовых вод на участке хотя бы приблизительно можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать неглубокие колодцы-шурфы до 2,5 метра глубиной и через них рассмотреть залегающие слои грунта и наличие грунтовых вод. Кроме того, не лишним будет отнести саму жидкость на лабораторный анализ — на вредность.

Бурение колодцов-шурфов

Но полный профиль грунтовых вод на участке можно получить лишь обратившись за помощью в одну из современных строительных фирм. За неимением такой возможности желательно проконсультироваться с соседями и строителями смежных домов о рекомендуемом заглублении фундамента. Который, к слову, обязательно должен находиться в этом случае ниже уровня промерзания земли.

И, наконец, самый надежный метод определения обилия влаги в почве — это наблюдение весной за дорогой вокруг стройки. Так, если дорога асфальтирована, и в ней видны трещины — почва под ней неоднородна и богата грунтовыми водами. Понаблюдать также будет полезно и за подвалами старых домов в округе — если они сухие и не имеют трещин, значит, фундамент строился именно ленточный. И этому примеру желательно последовать.

Определение глубины промерзания грунта

По сути, не так важно значение глубины промерзания грунта, сколько то, не больше ли эта величина чем расстояние от поверхности земли до первых грунтовых вод. Ведь зимой такие воды быстро замерзают, а лед, как известно, расширяется. И в тех местах, где расположение грунтовых вод достаточно высоко, земля будет подниматься гораздо выше, чем в других местах. И построенный дом станет подниматься выше одним углом, а вторым — ниже. Как результат — трещины и ранние деформации фундамента.

Но, если точно воссоздать полный профиль расположения грунтовых вод в земле довольно сложно, и без профессионального анализа здесь не обойтись, то глубину промерзания почвы определить можно самостоятельно. Для этого необходимо обратить внимание на:

плотность грунта. Чем плотнее земля, тем она сильнее промерзает из-за хорошей проводимости холода между ее отдельными частицами;
влажность грунта. Более влажный грунт промерзает глубже. А на его насыщенность влагой влияет уровень грунтовых вод и наличие поблизости любого естественного водоема;
состояние стен и фундаментов соседних более старших построек;
количество снега зимой на земле. Чем его меньше, тем глубже промерзает на этом месте грунт.

В дополнение, в сильно промерзающих грунтах, да еще и с высокими грунтовыми водами, сегодня часто возводят фундамент мелкого заложения с теплоизоляцией. Именно теплоизоляция помогает предотвратить промерзание земли возле фундамента, а, значит, уменьшает воздействие сил пучения от морозов на само здание. Такой способ на сегодняшний день считается одним из самых эффективных и экономичных. Кроме того, такому фундаменту не страшны изменения свойств грунта, которые неизбежно возникают со временем. Единственный недостаток мелкозаглубленных фундаментов — их нельзя возводить на склонах из-за возможного сдвига.

Вычисление силы вспучивания грунта

На глубину закладки и выбор вида фундамента влияет также такое обстоятельство, как вспучивание грунта. Так, зимой все грунты в той или иной мере поднимаются, а весной — опускаются. Фундамент и все расположенные строения на нем «дышат» вместе с грунтом. Вот почему так важно, чтобы грунт был однородным, и вспучивался благодаря этому одинаково по всему участку. Верхний слой грунта — почва — традиционно перед строительством снимается, т.к. она сама по себе неоднородна от природы — в ней всегда встречаются различные примеси органических остатков, разнородный мусор, камней и других вкраплений, а это опасно для последующей неравномерной осадки фундамента.

Определить возможную силу сезонного вспучивания можно по таким признакам:

насыщенность грунта влагой. Влажный грунт всегда вспучивается сильнее;
состав грунта. Традиционно сильнее «играют» глинистые грунты, если сравнивать их с песчаными;
уровень грунтовых вод. Чем он выше, тем сильнее будет пучится почва.

Если на выбранном участке под застройку почва пучится достаточно сильно, то лучше отдать предпочтение плитному типу фундамента, который армируется железным каркасом и сам по себе — очень надежная конструкция.

Но, если грунт к тому же еще и мягкий и глубоко промерзает, то для облегченных конструкций неплохим вариантом станет и столбчатый фундамент.

А вот в случае, если грунт на планируемом участке не только пучится, но еще и подвижен (чаще всего это глинисто-песчаные земли), да и грунтовые воды максимально близки к поверхности, строиться дом будет исключительно на плитном, «плавающем» фундаменте.

Прогнозирование будущей просадки грунта

Важна при выборе фундамента также просадка имеющегося грунта. Так, какое бы здание не строилось, под воздействием его нагрузок фундамент обязательно опускается на величину, которая и называется осадкой. Если при этом сама осадка будет неравномерной — трещин не избежать. И задача проектировщика как раз добиться того, чтобы в первые два года здание оседало максимально равномерно.

Сама нагрузка, действующая на основание фундамента, состоит из таких составляющих: веса выбранных строительных материалов, конструктивных особенностей чердачного и межэтажного помещения, кровельного материала, конструкции кровли (задерживает она на себе снег или нет), а также эксплуатационных нагрузок.

Не стоит забывать, что на грунт оказывают давление все дома, которые расположены близко к застраиваемому участку, и новый дом также добавит свою тяжесть.

А вот в случае, если участок под застройку оказался с пучинистым, тяжелым и просадочным грунтом, фундамент может быть только плитным, когда котлован под домом полностью заливается бетоном. Затрат на металл и бетон такой вид фундамента, конечно, требует значительных, зато такой дом может смело стоять не один десяток лет даже на высушенном болоте. Ведь, как известно из курса физики, чем больше площадь давления на поверхность, тем меньше сама сила давления.

Определение степени риска коммунальных аварий

Еще один немаловажный фактор для определения типа будущего фундамента — это риск аварий старых водопроводных труб. Ведь даже при несильной протечке ржавые трубы быстро насыщают окружающий грунт дополнительной влагой, и он пучится в холодное время намного сильнее, чем обычно. И это опасно как для целостности фундамента, так и для самой постройки. Поэтому строиться лучше на том участке, где узлы таких систем расположены подальше, или на крайний случай установить дополнительную дренажную выводящую систему для уменьшения количества грунтовых вод.

Идеальным без преувеличения можно назвать каменистый и скалистый грунт, который, по сути, представляет собой сплошной камень. Такому грунту не страшно ни влияние влаги, ни морозы, ни изменения погодных условий — своих свойств он не изменяет. В остальных же случаях при проектировании дома нужно выбирать тот тип фундамента, который максимально бы соответствовал и планируемым нагрузкам, и природным особенностям имеющегося грунта участка.

Исследование геологии грунта – это одна из важных процедур, предшествующая строительству дома. Рассмотрим, можно ли обойтись без геологии, как сделать геологическое исследование самостоятельно и стоит ли это делать.

Можно ли не делать геологию?

Среди заказчиков все еще сохраняется предрассудок, что деньги, потраченные на строительные работы себя окупают, а на интеллектуальном труде можно сэкономит. Сразу возникают вопросы, нужно ли платить архитектору и инженеру для создания проекта, стоит ли оплачивать геологические исследования и др.

Распространенной формой экономии является строительство по эскизному проекту,
в статье 5 причин не строить по эскизному проекту мы разобрали,
чем эскизный (архитектурный) проект отличается от рабочего (инженерного).

На этот вопрос большинство профессиональных проектировщиков и строителей отвечают отрицательно – строить дом без геологических исследований сомнительная затея. Раньше в индивидуальном жилищном строительстве часто обходились без них, так как такие изыскания не были доступны. Сейчас рынок компаний, осуществляющих геологические исследования достаточно широк.

Можно ли сделать геологию самостоятельно?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим данные, которые может предоставить профессиональное исследование по сравнению с самостоятельными изысканиями.

Некоторые геологические компании просто смотрят геологические карты
и по ним составляют заключения без выезда на участок.
Такие исследования сопоставимы по информативности с самостоятельным изучением почвы. Профессиональная геология предполагает выезд специалистов на объект.

Что можно определить самостоятельно?

Визуальный осмотр на предмет однородности.

Глубина залегания грунтовых вод.

Дренирующие свойства грунта – легко ли через него проходит вода.

Определение типа почвы со значительной погрешностью.

С небольшой точностью можно прогнозировать пучинистость грунтов.

Что определяет профессиональное исследование?

С высокой точностью определяется тип грунта.

Определение физико-технических характеристик грунта (просадочность, набухание, пучинистость, несущая способность и др.).

Физико-технические параметры можно получить только в результате лабораторных исследований, самостоятельно их установить нельзя. К важным характеристикам относится показатель просадочности. Это свойства грунтов изменять свой объем под собственным весом при насыщении влагой. Классификация включает непросадочные, слабопросадочные, просадочные и сильнопросадочные.

Степень просадочности грунтов

Получение гидрологической картины, которая включает не только уровень залегания грунтовых вод, но и характер воздействия воды на бетон и арматуру фундамента. Также в результате можно определить, где находится верховодка.

Профессиональные рекомендации и прогноз по осадке грунтов после строительства.

Самостоятельное изучение геологии не заменит профессионального исследования, так как проектировщики, скорее всего, потребуют точных характеристик грунта. Самостоятельные изыскания полезны для получения общей картины, эти данные можно использовать только для возведения малозначимых построек. Рассмотрим, как своими силами провести эти исследования.

Инструменты для геологического исследования

Блокнот для фиксации данных, в него следует записывать все наблюдения в процессе работы.

Емкости для сбора образцов.

Кусочки скотча или стикеры для подписи образцов, на них следует указать глубину пробы и номера скважины.

Ручной бур и удлинитель для него.

Лопата для удаления плодородного слоя.

Емкость с водой для определения дренирующих свойств грунта.

Рулетка для определения глубины скважины.

Экспресс-исследование грунта

Тут можно обойтись без бура, такой вид изысканий позволяет выявить общие проблемы в пятне застройки. Работы начинаем с рытья ямы, в процессе работ надо отмечать глубину залегания плодородных слоев. После достижения плотных слоев почвы можно залить 8 – 10 литров воды и посмотреть, как быстро она будет уходить. Если уходит быстро, то это говорит о том, что почва обладает хорошими дренирующими свойствами.

Если в ходе «экспресс» исследования картина плохая: высокая неоднородность, плохая несущая способность, высокий уровень грунтовых вод, то можно не продолжать рытье. При серьезном строительстве на таком участке все равно потребуется профессиональное исследование.

Для строительства фундамента важны не только данные геологического исследования. Всю необходимую информацию мы описали в отдельной статье Информация, без которой нельзя строить фундамент.

Подробное исследование

Для этих работ потребуется садовый бур. Чтобы получить полную картину, нужно сделать не меньше трех скважин, при этом одна из них должна находиться в пятне застройки будущего дома. Глубина скважины зависит от типа строения.

Дома с несколькими этажами и подвалом – скважина 4 – 5 м.

Дома без подвала с несколькими этажами из тяжелых материалов – 3,5 – 4 м.

Одноэтажные легкие дома – до глубины промерзания.

Результаты сохраняем в емкости или пакеты для образцов, пробы берем каждые 25 см, после достижения глубины промерзания – каждые 50 см. Плодородный слой почвы не нужно брать в качестве образца, он все равно будет удален при строительстве.

Плодородную почву нельзя оставлять под фундаментом, так как она содержит много органики, со временем органические включения будут перегнивать, а грунт просядет. Про ошибки при строительстве фундамента подробнее читайте в 12 ошибок при строительстве фундамента.

Анализ результатов

Теперь перейдем к «лабораторным испытаниям», для этого нам потребуется вода и увеличительное стекло. С нами все еще должен быть блокнот для записи. Если мы затрудняемся определить тип почвы в образце, можно записать, как он себя ведет при смачивании, растирании, сворачивании в шнур и в кольцо, потом дать эту информацию более опытному человеку для анализа.

Песок – отчетливо видны разрозненные частицы, в сухом состоянии легко разделяется на части, не скатывается, пластичность в сухом состоянии отсутствует.

Легкая супесь – содержит частицы песка и комочки, которые в сухом состоянии можно легко раздавить пальцами. Грунт не скатывается в шнур или шарик. Соотношение в пользу песка.

Пылеватая супесь – содержит пылевые включения, которые в сухом состоянии напоминают муку. Во влажном состоянии скатывается в шарик, но не в шнур.

Тяжелая супесь – состоит из частиц песка, скатывается, но разделяется на небольшие фрагменты, которые быстро распадаются.

Легкий суглинок в сухом виде состоит из твердых комков, чтобы раздавить их, нужно прилагать усилие. Во влажном состоянии скатывается в шнур, который быстро распадается. В легком суглинке под лупой хорошо видны песчаные включения.

Легкий суглинок

Пылеватый суглинок в сухом состоянии тоже имеет твердые комки, но раздавить их руками проблематично, при увлажнении образец становится липким и пластичным. При растирании доля песка мала, большую часть составляет пыль. Скатывается в шнур, но при попытке свернуть кольцо разрушается.

Тяжелый суглинок – глина с небольшими включениями песка, во влажном состоянии - липкая и пластичная, при растирании можно обнаружить песчаные частицы. Сворачивается в шнур, если согнуть шнур в кольцо, то он не разрушается, но появляются трещины.

Глина – в увлажненном состоянии мягкая и пластичная, пачкает руки, легко сворачивается в шнур, который скручивается в кольцо без повреждений. В сухом состоянии состоит из твердых кусков, которые раскалываются на крупные куски твердым предметом.

Глина

Что должно быть в профессиональном геологическом исследовании?

Несколько слов скажем о том, что должно быть в профессиональной геологии.

Описание – результаты визуального осмотра.

План участка со скважинами, из которых были взяты пробы.

По плану участка проектировщик сможет рассчитать нагрузки от фундамента на конкретную ось. Например, если под одним из углов дома находятся «слабые» грунты,
в проекте можно учесть эту особенность.

Сводная таблица с характеристиками грунтов с указанием скважины и глубины.

Разрезы почвы, на которых показана карта залегания разных типов грунтов.

Описание характера грунта (просадочность, пучинистость).

Вывод

Если планируется обращаться за проектом, то без профессиональной геологии не обойтись. Многие компании откажутся разрабатывать проектные документы без данных геологической экспертизы или предложат провести собственные исследования. Самостоятельная геологическое исследование дает хозяину понимание особенностей грунтов на участке. Эти знания можно использовать при планировании колодца и строительстве небольших построек.

Геология земельного участка – работа по анализу почвенного состава грунта с целью выбора наиболее оптимального типа фундамента и глубины его заложения для будущего строения.

Главным нормативно-техническим документом для выполнения такой работы является СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства».

Чтобы возводимый дом был прочным, его основание должно выдерживать вес стен и крыши, передавая нагрузку на нижние слои.

Необходимость проведения геологических работ

Даже на смежных и близлежащих земельных участках состав грунта может быть разным, что обуславливается неоднородностью его состава. По этой причине руководствоваться выводами и заключениями, сделанными при проведении геологических исследований с соседних участков, не стоит, поскольку они могут быть неточными.

Работы по выяснению состава грунта, его прочности и способности выдерживать высокие нагрузки от здания выполняются на конкретном участке, который планируется использовать под будущую застройку.

Главными целями геологических работ являются следующие:

Выявление гранулометрического состава грунта
Просчет прочности с конкретными числовыми значениями
Анализ пористости, уровня влажности, степени пластичности и деформации слоев
Определение глубины заложения грунтовых вод
Расчет возможной усадки здания в будущем

Как правило, геология земельного участка заказывается в случаях, когда хозяин планирует строительные работы. Вне зависимости от типа строения – частный дом, гараж, погреб, хоз. постройка или баня, анализ грунта имеет важное значение. Только с ее помощью можно определить, какой фундамент подойдет наилучшим образом.

Более подробно о своде правил, регулирующих инженерно-геологические изыскания для будущего строительства можно почитать, перейдя по ссылке.

Учитывая сложность геологических работ, доверять их выполнение следует только квалифицированному специалисту. В таком случае получают точные данные, которые служат основой для инженеров-проектировщиков

Обычно для частных домов выполняют ленточные основания, однако если грунт рыхлый и слабый, предпочтительнее использовать свайный фундамент, более подробно о котором можно почитать здесь.

Кто выполняет, сроки и стоимость

Геологию участка осуществляют как физические, так и юридические лица, имеющие лицензию на осуществление данной деятельности и соответствующие разрешительные документы.

В таком случае результаты изысканий оформляются официально, что будет иметь реальные основания для разработки в последующем проектно-сметной документации на строительные работы.

Иногда хозяева выполняют такие работы самостоятельно, однако ввиду отсутствия практического опыта и углубленных знаний такие результаты могут быть неточными.

Сроки выполнение геологических работ просчитывается индивидуально, в зависимости от сложности проекта. В среднем сам процесс занимает 15-20 рабочих дней, однако при значительных объемах и высокой сложности сроки могут увеличиться.

Цена на такие работы также является неоднозначной, поскольку требует индивидуального расчета согласно конкретного технического задания.

За основание для калькуляции обычно принимают Справочник базовых цен (СБЦ), где изменяются только корректировочные коэффициенты, делающие поправку на уровень инфляции.

Геологические изыскания

Процесс выполнения геологических изысканий строго регламентирован нормативно-правовой документацией, причем выполняется в соответствии с техническим заданием заказчика.

Работы по геологическому исследованию грунта включают в себя следующее:

Внимательное изучение исходных данных для конкретного земельного участка
Определения уровня залегания подземных вод, их напора, специфики и химического состава
Анализ типов почв и геологического строения исследуемого участка
Бурение скважин с целью разведочных работ
Полевые испытания почв и грунтов
Геофизическое обследование земельного участка
Исследование проб подземных вод и грунтов
Осмотр склонов на проверку их устойчивости, выявление риска возникновения оползней и селей

Грунт представляет собой сложный состав, включающий в себя почвы, раздробленные горные породы, осадки и техногенные образования. Для получения объективной и всесторонней информации о его составе используются разные методики его исследования.

Все работы, связанные с геологическими исследованиями земельного участка желательно выполнять в теплое время года – летом или осенью, но только не ранней весной во время таяния снегов.

Варианты исследований грунта

Специалисты используют несколько способов анализа грунта, позволяющих определить структуру почвы, ее состав.

Также необходимо произвести гранулометрический анализ с целью выявления таких свойств, как плотность, влагостойкость и прочность.

Для этого используется специальная буровая станция, позволяющая пробурить отверстие в почве на глубину до 5-9 метров, а также взять все необходимые пробы грунта.

Для анализа лобового и бокового сопротивления используется метод статического зондирования, представляющего собой установку в грунт металлического стержня.

Выделяют следующие способы геологических исследований:

По анализу грунта. В основе такой методики лежит гранулометрический анализ, позволяющий выявить уровень прочности, фракционный состав, а также степень водопоглощения. Более подробно об этой методике можно почитать здесь.
По составу грунта. Здесь определяется геология по составу почвы, которая может относиться к одной из следующих категорий: суглинок, супесь, песок или скальные породы. Если интересует методика расчета, с ней можно ознакомиться здесь.
По несущей способности. Данный анализ предполагает проведения исследований, в ходе которых грунт подвергается нагрузкам, которые потенциально могут воздействовать при неблагоприятных факторах. Подробнее о данном анализе можно почитать здесь.

Уровень грунтовых вод

При исследованиях грунта на наличие в нем грунтовых вод и выявления их уровня проводятся мероприятия по бурению отверстий в месте будущей застройки. Для этого обычно используется специализированная буровая станция, позволяющая получить образцы пород и провести их анализ на обнаружение влаги.

Помимо этого используются геодезические данные местности, анализируется информация, касающаяся состава вод (наличие солей), сезонные паводки в весенний период времени, разливы близлежащих рек при сильных ливнях.

Расчет возможной усадки грунта

При возведении строения очень важно быть уверенным в том, что грунт выдержит вес дома. В противном случае здание может пойти трещинами, в результате чего будет нарушена его целостность, что приведет к угрозе жизни и здоровью проживающих внутри людей.

Усадка грунта происходит вследствие не только вертикальных, но и горизонтальных передвижений слабых слоев, что обуславливается силами пучения и высокой важностью суглинков.

Расчет возможной усадки грунта выполняется на основе гранулометрического состава, плотности основания, а также степени водопоглощения.

При анализе тщательно проверяется наличие на участке плывунов – пылеватых водонасыщенных супесей или песков, толщины которых колеблется от 2 до 10 метров.

Существует закономерность: чем больше площадь застройки, тем больше требуется бурить скважин с целью определения геологического состава грунта, что позволяет получить объективную информацию.

Результаты выполнения

Итогом геологических изысканий, произведенных на конкретном земельном участке, является официальное заключение, выдаваемое специалистами.

В нем предоставляется информация о составе грунта, его структуре, плотности, водонасыщенности и свойствах прочности. На основании данных сведений инженер-проектировщик может в дальнейшем составлять проект будущего дома, дела расчеты относительно фундамента строения.

Оформление и регистрация съемок в соответствующих органах

Результаты геотехнические и инженерно-геологические изысканий в виде отчетов, технических экспертиз и заключений должны регистрироваться в органах местного самоуправления.

До 2010 года их необходимо было регистрировать в Росреестре, однако после поправок в ФЗ № 240-ФЗ от 27 июля 2010 года этого делать не нужно.

Анализ состава грунта имеет важное значение, давая возможность правильно выбрать тип фундамента, рассчитать глубину его заложения и прочность. Экономить на геологических изысканиях земельного участка, предназначенного для строительства, не следует, поскольку информация должна быть точная и достоверная.

Читайте также: