Виды грунтов

Какие существуют виды грунтов, их особенности и характеристики?

Строительная классификация грунтов

Особенности грунта являются определяющими в строительстве. От них зависят:

• выбор типа фундамента под сооружение и его расчетные характеристики;
• необходимость и параметры ограждения котлована в процессе строительных работ;
• возможность погружения шпунтов и свай;
• технология погружения и другие аспекты.

Классификация грунтов по ГОСТ:

• скальные – грунты с прочными структурными связями, кристаллизационными либо цементационными;
• дисперсные – связные и несвязные (сыпучие);
• мерзлые – со структурными и криогенными связями.

В числе дисперсных грунтов выделяют проблемные типы:

• набухающие – активно вбирающие воду, из-за этого меняющие объем. В дальнейшем это может привести к просадкам в процессе высыхания;
• просадочные – проседающие под нагрузкой сверху и/или под собственным весом;
• пучинистые – увеличивающиеся в объеме в морозное время за счет замерзания воды в толще. Это свойство в той или иной мере присутствует у всех дисперсных пород, но в наибольшей степени у глин. Зависит в том числе и от уровня залегания грунтовых вод.

В соответствии с II-15-74 ч.2 СНиП все типы грунтов подразделяются на 2 класса – скальные и нескальные. К скальным относятся:

• магматические – диорит, гранит и другие твердые породы глубинного происхождения;
• метаморфические, т.е поменявшие исходную структуру вследствие воздействия глубинных факторов (давление, температура) – сланцы, гнейсы, кварциты;
• осадочные сцементированные, т.е. породы, сформировавшиеся из спрессованных продуктов выветривания – песчаники, конгломераты и др.;
• искусственного происхождения.

Общие свойства всех скальных грунтов – высокая прочность на сжатие, водонепроницаемость, морозостойкость (к трещиноватым участкам это относится в меньшей степени). Характеристики, имеющие значение для строительных работ:

• предел прочности;
• размягчаемость;
• растворимость;
• засоленность.

Нескальные грунты имеют дисперсную структуру, устойчивые связи между фрагментами отсутствуют. К этому классу относятся:

• крупнообломочные грунты – валунные, галечные, гравийные, глыбовые. Различаются размером гранул. Сжимаемость незначительная, но при наличии в составе пылевато-глинистых включений возможно морозное пучение;
• песчаные – пылеватые, мелкие, средние, крупные и гравелистые пески, не больше 3 процентов глинистых примесей. Сжимаемость низкая, под нагрузкой уплотняются, промерзание незначительное. Различаются по степени водонасыщенности;
• пылевато-глинистые – глинистые, лессовые, плывуны. Состоят из частиц размером менее 0,05 мм. Характерные особенности – просадка, морозное пучение, изменение объема при увлажнении и высыхании;
• биогенные – торфяники, сапропели (илистые образования), а также глинистые и песчаные, в составе которых более 10 % органических веществ;
• почвы – верхний (плодородный) слой грунта. При строительстве его снимают.

Кроме этого существует классификация грунтов по буримости. Она построена на прочностных свойствах пород. От этих свойств зависит, какой инструмент потребуется при бурении – алмазный, твердосплавный или достаточно стального, а также вид бурения. Например, шнековое бурение возможно только по породам I-IV категории (от торфяников до песчано-глинистого грунта), а роторное рассчитано на все 12 категорий (вплоть до корунда).

Наша компания выполняет работы по устройству шпунтовых ограждений любого назначения. Все операции, связанные с устройством ограждений, планируются с учетом свойств грунта на участке работ.

Характеристики грунтов Великого Новгорода

В Новгородской области (а также в некоторых других регионах средней полосы) преобладают следующие грунты:

• связные минеральные (глинистые);
• органо-минеральные (сапропели, илы, заторфованные грунты);
• несвязные минеральные (крупнообломочные, пески).

Остановимся на них подробнее.

Песчаным грунтом называется несвязная смесь минеральных частиц, в которой гранулы размером меньше 2 миллиметров составляют больше половины объема. По размеру гранул пески делятся на:

• пылеватые;
• мелкие;
• средние;
• крупные;
• гравелистые.

Свойства, принципиальные для строительства:

• простота разработки;
• хорошая водопроницаемость;
• уплотнение под нагрузкой.

Пески сжимаются быстро до предельного состояния, дальше усадка прекращается. Допустимая нагрузка зависит от размера гранул: чем больше, тем выше.

В крупнообломочных грунтах частицы размером больше 2 миллиметров преобладают. Эти грунты подразделяются на:

• валунные;
• гравийные;
• галечниковые.

Крупнообломочный грунт сложнее в разработке, но надежнее как основание для сооружения.

Органо-минеральные и органические:

• ил;
• сапропель;
• торф;
• заторфованный грунт – смесь песка и глины с материалом органического происхождения.

Все эти грунты являются ненадежными основаниями для сооружений: большая и неравномерная сжимаемость, рыхлость. Такие основания необходимо либо усиливать, либо снимать вплоть до плотных слоев.

Дисперсные связные:

• глины – породы, сложенные мелкими частицами с небольшой примесью песка;
• суглинки – смесь глин с песком, глины до 30 %. В зависимости от этой цифры подразделяются на тяжелые, легкие, средние;
• супеси – смесь глин с песком, содержание глины до 10 %.

Характеристики глинистых грунтов:

• сжимаемость выше, чем у песков. Скорость просадки низкая, уплотнение идет медленно;
• размываемость;
• пористость до 1,1.

Глинистый грунт неоднороден – и в отношении примесей, и в отношении водонасыщенности. Отсюда главный недостаток глинистых оснований – пучинистость: в мороз вода застывает, объем породы увеличивается. Весной происходит обратный процесс. Пучение идет неравномерно, осадка сооружений тоже неравномерная. Какие-то элементы конструкций вообще может вытолкнуть из грунта.

Суглинки, характеристика грунта:

• пластичность;
• пористость 0,5-1;
• пучинистость меньше, чем у глин.

Несущая способность связных грунтов зависит от пористости. По мере уплотнения грунта возрастает:

• глина 0,5 - 6 кг/см2;
• 0,8 – 3;
• суглинок и супесь 0,5 – 3;
• 0,7 – 2,5.

В какие грунты можно погружать шпунт?

Шпунт Ларсена погружают в следующие виды грунта:

• хорошо уплотняющиеся – пески, супеси;
• средние – связные маловлажные;
• слабо уплотняющиеся – водонасыщенные глины.

Процессы, происходящие со шпунтом при погружении, непосредственно связаны с ставом грунта.

Когда шпунт погружается в песок, соседние с ним слои смещаются вниз. Грунт уплотняется до предельного состояния, после чего начинает вдавливаться в стороны и вверх, а в дальнейшем только вверх.

В маловлажных песках, супесях, гравелистых грунтах высокой и средней плотности после начала погружения отказы быстро уменьшаются, но через некоторое время грунт «релаксирует», и отказ возрастает снова. В водонасыщенных песках и гравелистом грунте зона уплотнения не образуется.

При погружении в глины вокруг шпунта в грунте образуются плоскости скольжения. На сухих глинах грунт уплотняется за счет сжатия воздушных пор. Трение низкое, грунт выдавливается вверх. Объем выдавленного грунта может доходить до 100 % объема самого шпунта. По окончании забивки начинается осадка.

На совсем слабых водонасщенных грунтах трение при погружении минимально, по мере забивки отказ уменьшается крайне медленно. Но если возникает перерыв, вода переходит в связное состояние, процесс погружения усложняется.

Как укрепляются грунты шпунтами

Основных технологий погружения три:

• забивка копром с молотом;
• вибропогружение;
• вдавливание.

Второй способ практически универсален, может применяться на любых нескальных грунтах. Ударный метод тоже, но у него имеются ограничения: в процессе возникают сильные вибрации, которые передаются на грунт и могут повредить соседним постройкам. Поэтому в черте города эта технология не применяется. Кроме того, удар молота может деформировать сам шпунт.

Вдавливание считается подходящим главным образом для глин и других связных влажных грунтов: скольжение упрощает процесс и снижает необходимую нагрузку. На песчаных и гравелистых грунтах эффективность вдавливания ниже.

Забивка шпунта в гравелистый грунт, а также в плотный песчаный, как правило, предваряется лидерным бурением: предварительно пробуренная скважина достигает 90 % проектной глубины, далее сваю доводят до нужной отметки вибрационным или ударным методом. Лидерное бурение выполняет сразу несколько функций:

• снижает энергоемкость погружения;
• минимизирует вибрации;
• защищает шпунты от ударных воздействий.

Лидерные скважины используются и на слабых водонасыщенных грунтах. Здесь они решают другую проблему: в плывунах и других аналогичных породах боковое сопротивление грунта минимально и удержать сваю вертикальном положении крайне сложно. Скважина служит направляющей.

Когда устраивают шпунт в грунте? Предпочтительно в теплое время года. Зимой возрастает энергоемкость. Кроме того, шпунтовая стенка в мерзлом грунте может поменять положение при оттаивании.

Если работы необходимо выполнить зимой (или устройство ограждения выполняется на вечной мерзлоте), используется один из двух способов:

• искусственное поддержание плюсовых температур в промерзающем слое;
• бурение лидерных скважин. Перед погружением шпунта скважину заполняют песчано-глинистым раствором.

В процессе устройства шпунта может иногда возникает и противоположная проблема: в совсем слабом грунте (илистом и др.) сопротивление минимально, шпунтовая свая может просесть ниже проектной отметки. Чтобы этого не происходило, соседние шпунты сваривают между собой.

Предложения от «Арктик Гидро Строй»

Мы занимаемся устройством ограждений и подпорных стен по всей РФ. В нашем распоряжении:

• качественная маневренная техника для погружения;
• оборудование для бурения лидерных скважин;
• гидроустановки для погружения с подмывом;
• большой ассортимент металлошпунтов в любом количестве;
• солидный опыт работы;
• профессионализм сотрудников;
• допуски СРО.

Мы предлагаем нашим клиентам:

• низкие цены на работу и на шпунты;
• ряд возможностей для экономии;
• быстрые сроки;
• высокое качество.

Сэкономить можно несколькими способами:

• купить не новые шпунты, а б/у. Оборачиваемость материала – до 20 циклов, качество ограждения не пострадает, а цена ниже;
• взять шпунты в аренду;
• купить и вернуть нам по окончании использования по цене до 80 процентов исходной.

Кроме шпунтов у нас можно арендовать вибропогружатели и экскаваторы.

Мы выполняем следующие работы:

• временное укрепление шпунтом стенок котлованов и траншей;
• ограждение строительных площадок;
• монтаж причалов, мостов, плотин и других гидротехнических объектов;
• монтаж подземных сооружений – нулевых этажей, тоннелей, парковок;
• устройство муниципальных и промышленных коллекторов;
• укрепление и коррекция береговой линии;
• укрепление насыпей ж/д и автострад, нестабильных склонов.

А также все работы нулевого цикла:

• демонтаж фундаментов старых зданий;
• геологические и гидрогеологические исследования;
• проектирование ограждений;
• обустройство строительных площадок;
• водопонижение.

Чтобы оформить заказ, позвоните нам или заполните карточку на сайте. После предварительной беседы наш сотрудник приедет к вам на объект для ознакомления с его особенностями и документами. По итогам поездки мы составляем договор и в ближайшее время приступаем к работам.

Рассчитайте массу шпунта для своего проекта

На странице прайса можно узнать стоимость шпунта.