Jordar och stiftelser. Jordtyper, markegenskaper. Sandiga markar

För att välja en stiftelse måste du veta vilken typ av grunder som utgörs av grunden på webbplatsen, vad deras bärkraft och egenskaper är - sänkning, höjning, möjligheten att flyta under jordens övre lager. Allt detta och mer är allt som är möjligt om grundvatten, dess höjd, aggressivitet mot betong, huruvida den är pressad eller mer uttalad som filtreringsvatten, eftersom det varierar med årstiderna. För fullständig information behövs forskning - geologisk och hydrologisk.

De mekaniska egenskaperna hos det övre lagret av jord kan bestämmas med egna händer, och ägarna av platserna är väl medvetna om deras jord. Metoder för att bestämma egenskaperna på jordprovets morfologi är enkla.

Sandiga markar, deras sammansättning och egenskaper

Sands är fina jordar som huvudsakligen består av partiklar med storlekar från 0,25 mm till 2 mm. Dessa är de vanligaste sandarna på planeten. För att undersöka sandkornen behövs inget mikroskop, och vid första anblicken är de alla samma. Men det här är inte så, sanden från olika ställen och deras egenskaper är väldigt olika. I ökensand, ibland vid floden och stranden, består sand av avrundade, släta och avrunda partiklar. Ofta finns det nästan perfekta "bollar".

Vid foten av berget sluttar sanden helt annorlunda - icke-rullade korn, skarpa böter, "prickiga", med tydliga konturer av kristaller. I sanden från stranden är det troligtvis möjligt att se under ett mikroskop både lättvalsade och kristallina korn.

Det huvudsakliga mineralet i sandkompositionen är kvarts, ett material av exceptionell hårdhet och styrka. Feldspar och glimmer i sandkompositionen har en mindre procentandel. Sandens sammansättning beror på dess bildning. Rockiga markar - graniter, gneisser och andra - är utrustade som ett resultat av århundradena temperaturförändringar, solstrålning, frost, vind, spridning av växtrötter, vatten och fukt och många fler naturliga faktorer.

Det mest resistenta mineralet är kvarts, och som ett resultat av miljontals år av geologiska processer och förväxling kvarstår kvarts huvudkompositionen av sand, men även kvarts förstör allmäktig tid. Kvartskorns yta är täckt med ett lager av silikater eller lermineraler. När man flyttar med regn, vindar, floder, etc. som faller på havsbotten, blir sanden till tusen år i sandsten och försvinner sedan igen, och dessa processer är oändliga.

Varför alla dessa historier? Ja, helt enkelt på det faktum att det inte räcker att bestämma din jord i ditt område - det här är sand. Sanden har ett mycket stort utbud av egenskaper! Och sanden av olika storlek och frihet under fundament och i dräneringskuddar uppträder väldigt annorlunda.

Sand har speciella egenskaper som är omöjliga för andra markar. Formen och storleken på sandkornen när dammskikt orsakar deras lösa "luft" läggande. Ett tätt lager av sand kommer att bli enbart om du applicerar en vibrationseffekt och kompakterar den mekaniskt. Sandkornen staplas kompakt, skiktet blir mycket tunnare - det kan "sitta ner" på en fjärdedel av sin höjd och mer och få lagerkvaliteter.

Du kan också försegla sanden genom att passera vatten genom den. Sandkornen omfördelas omedelbart, "omorienteras" i vattenmassan och bildar en tät matris. De packas kompakt och tätt, vilket resulterar i att sandens aktiva porositet reduceras. Detta fenomen är känt för alla som gick längs stranden, ibland kan du springa längs sanden nära surfen, som om på asfalt.

Mottagning av komprimering av sand genom att passera vatten genom det i konstruktion används sällan. I vissa fall förbjuder normerna direkt spillförpackning, en orsak är att en stor mängd vatten eroderar underliggande markar, kan störa deras struktur i området under den framtida strukturen och därigenom minska deras bärkraft. Sand har också en "obehaglig" egendom, som är välkänd för byggare, och även sommarboende - sand kan sippra igenom vatten genom lager av jämn lera och samtidigt dra en del av lera med den. Detta är särskilt olika flodsandar. I formgivningen av dumpning, blinda områden etc. beaktas dessa egenskaper hos sand och lera med nödvändighet.

Att bygga upp grunden på platsen kan både tät och lös sand, och skillnaden för valet av stiftelsen är enorm. Ofta, för att stärka baserna, är det nödvändigt att tillämpa åtgärder - tätning inte bara mekanisk, men också olika typer av cementering, kiselering och många andra. Ordspråk och uttryck av formuläret "Att bygga ett hus på sanden" hänvisar specifikt till lösa torra sandiga markar. Att bygga på dessa jordar är riskabelt.

Sandiga markar är olika i sammansättning, deras egenskaper beror på bildningsförhållandena, områdets klimatförhållanden och den mineralogiska sammansättningen, på typen av stenar som finns i sandens sammansättning. Sands är indelade i följande typer - grus, grov, medelstor och liten, och i ett sediment kan sanden vara av alla slag på en gång. Mineralerna som utgör sanden är upp till 70% kvarts, upp till 8% felspar, upp till 3% kalcit, salt och järn. Den vanligaste sandkvarts och kvartsfeldspar.

Sands klassificeras enligt GOST, baserat på kornstorleken och procentandelen partiklar av olika storlekar i provmassan, det vill säga enligt partikelstorleksfördelningen:

  • Grus sand. Innehåll - mer än 25% partiklar större än 2 mm
  • Sands är stora. Innehåll - mer än 50% partiklar större än 0,5 mm
  • Sands med medelstorlek eller medium. Innehåll - mer än 50% av partiklar större än 0,25 mm
  • Sands är små. Innehållet är mer och lika med 75 viktprocent, antalet partiklar större än 0,1 mm
  • Dammig sand. Enligt innehållet - upp till 75% av partiklarna mer än 0,1 mm

Med densitet och bärförmåga är sandiga jordar uppdelade i sanden av tät och medelstor densitet. Täta sandar ligger som regel djupare än 1,5 m och komprimeras under tryck från lagren ovanför marken. Sådana sandar är en bra grund för grunden.

Sanden av medeltäthet - de som är på ett djup av 1,5 eller fylls ut och komprimeras artificiellt. Dessa sanden har en bärförmåga som är sämre och utsätts för betydande sedimentering under stiftelsen.

Sambandet mellan densitet och lagringskapacitet hos sandiga markar är tydligt. För grus sanden med medeltäthet är belastningsgränsen upp till 5 kgf / cm2, för täta sandar är den mer än 6 kgf / cm2. Medel sanden är täta med en bärande kapacitetsgräns på upp till 4-5 kgf / cm2, medium tät - upp till 3-4 kgf / cm2. Små silty sanden i ett tätt tillstånd bär maximal belastning på 3 kgf / cm2, med en genomsnittlig densitet på upp till 2 kgf / cm2. Vattenmättade sanden reducerar drastiskt deras bärkraft till 2 kgf / cm2.

Denna egenskap hos sandiga jordar är förknippad med deras förmåga att dramatiskt förlora styrka och gå in i ett "fluid" tillstånd med vattenmättnad och vibrationer. Vid den yttersta polen av detta fenomen - kvicksand. Utspädning av vattenmättad sand är förknippad med processerna för förstörelse av deras struktur under översvämning, och sedan ny komprimering och minskning av styrkan. Dessutom passerar inte bara de silty sanden, som innehåller tunna lerpartiklar och kolloidala föroreningar, vilka ökar tixotropin (likriktning under mekanisk verkan), passerar in i vätsketillståndet. Plötsligt kan lager av ren grov sanden förlora styrka.

Styrkarakteristika är förknippade med en annan egenskap av sandporositet. Porositet är förhållandet mellan luftporer i jordens volym och dess totala volym och mäts i procent. Granit och basalt har porositet i tiondelar av en procent, i leror - upp till 80%. Sanden har en porositet som är mindre än den hos leror - 30-38%, med stora grus sanden upp till 50%, men sand, i motsats till leror, har utmärkt vattenflöde och dränerar jordar. En lera med en porositet av från 35 till 80%, nästan vattentät. Förklaringen ligger i markens struktur. Sandporerna är stora, upp till 0,01 mm, eftersom sandpartiklarna har storlekar från 0,1 till 2,5 mm och lerjord innehåller fina partiklar från 0,0001 till 0,005 mm och mindre och har därför en finporstruktur, där Vatten börjar uppleva kraften av kapillär attraktion. Lens tunna porer tillåter inte att vatten passerar genom och gör skiktet av komprimerad lera utmärkt vattenbeständigt, trots den höga procentuella porositeten. Sands, särskilt grus, filtrerar vatten med hög hastighet, det är helt synligt när det regnar, när platsen består av stora sandar. Det kommer inte att finnas någon pöl även efter en regnstorm.

En annan sak - om jorden är komprimerad. Sandens stora porer kommer att kollapsa mycket snabbt, och de fina porerna av lerorna kan kvarstå under lång tid när man laddar jorden. Porer större än 0,01 mm kallas aktiva, och markstrukturerna utvärderas av en annan viktig egenskap - aktiv porositet.

Styrkan hos sandjordskiktet vid basen av platsen, deras porositet påverkar i stor utsträckning och helt annorlunda på stora och små silty sanden. Vatten lämnar genom stora sandas porer, och jordens skelett uppfattar laster. Därför håller sand med låg porositetsfuktighet dåligt, och är nästan inte utsatt för frosthöjning. Ju lägre fuktighet sanden och ju högre dess densitet desto större är bärens kapacitet.

Den bästa typen av sandjord för stiftelsen är stor och grusandsand. Stiftelsen kan väljas av nästan vilken typ som helst, beroende på vikt, byggnadens arkitektoniska plan och lasterna. Dessa sandar är praktiskt taget inte mättade med vatten, men de filtrerar det utan att ändra deras struktur och vatten kan inte påverka dens densitet. Bra dränering - som ett resultat, en liten grad av hävning, och som ett resultat - det kommer ingen markrörelse. Som ett resultat är grova och grusiga sandar utmärkta med sin största bärkraft.

Fin och silty sand utmärks av det faktum att vatten inte filtreras men absorberas och behålls. Det bildas, i enkla ord, smuts som, när den fryser, ökar betydligt i volymen och en process som kallas frosthöjning inträffar som kan driva ett hus ur marken, skada vägytan och så vidare. Silty sands - basen, benägen för stark hävning, och denna faktor begränsar valet av typer av fundament och kräver beräkning av djupet.

Stiftelser på grus, stora och medelstora sandar kan ordnas som band eller bandkolumnar, fördjupar basen med 30-70 cm. Under belastningens funktion kondenserar dessa sanden snabbt, fryser sig lite, deras beteende i fundamenten är ganska stabila. Till skillnad från stora, svarta fina sandar upplever ofta sjunkande under stiftelser i många år, de kännetecknas av låg hållfasthet och "håll" och filtrerar inte vatten. Om GWL är hög, bör grunden på dammsand läggas under djupet av markfrysning.

Om det är nödvändigt att bygga på fina silty sanden, bör särskild uppmärksamhet ägnas åt anslutningen av deras egenskaper med en eventuell hög grundvattennivå. Ett av särdrag hos silkesandar med tillsatser av lera är att bilda vätskor när de mättas med vatten. Om det finns små och silty sanden vid basen av platsen, och det finns nära (eller var) en reservoar, myr eller våtmark, är undersökningen av platsens geologi en praktisk lösning.

Jordklassificering

Jordar är uppdelade i tre klasser: berg, dispersion och frusen (GOST 25100-2011).

  • Steniga jordar är igenösa, metamorfa, sedimentära, vulkanogen-sedimentära, eluviala och teknogena stenar med styva kristallisering och cementationsstrukturella bindningar.
  • Dispersionsjord - sedimentära, vulkaniska sedimentära, eluviala och teknogena stenar med vattenkolloidala och mekaniska strukturella bindningar. Dessa jordar är indelade i sammanhängande och icke-sammanhängande (lös).
  • Frysta jordar är samma steniga och dispersiva jordar, som dessutom har kryogen (is) bindningar. Jordar där det endast finns kryogenbindningar kallas is.

Stenig mark har tillräcklig bärkraft för konstruktion av byggnader utan grund. Denna jord i sig fungerar som en grund.

På frusna markar är konstruktionen meningslös, eftersom det här är en säsongsfaktor. Permafrostjord har en bärande kapacitet av steniga jordar och kan användas som fundament.

Klassen av dispersiva jordar är uppdelade i grupper:

  • mineral - grova och grova jordar, silty och lera jordar;
  • organomineral - slipad sand, silt, sapropel, marklera;
  • organisk - torv, sapropel.

Med tiden tenderar organiska ämnen att sönderdelas och överföras till ett annat tillstånd med en minskning av volymen och densiteten. Byggnadsstrukturerna på organiska och organiska mineraliska jordar görs därför genom att passera genom tjockleken på sina lager med grundstrukturer eller ersätta dessa jordar med mineraljord. Därför kommer vi, som baser för grunden för byggnader och strukturer, att vidare överväga den första gruppen av dispersiva jordar - mineraljord.

Mineral dispersionsjord består av geologiska element av olika ursprung och bestäms av de fysikalisk-kemiska egenskaperna och de geometriska dimensionerna hos dess beståndsdelar. Innan vi fortsätter till den ytterligare klassificeringen av marken är det nödvändigt att ange vad som ska kallas sand, vad är damm och vad är grus eller murbruk.

Enligt den ryska standarden (GOST 12536) är klassificeringen av namnen på element baserad på storleken på de partiklar som komponerar jorden (fig 4).

Fig. 4. Jordelement

Observera att stora fragment av samma storlek har olika namn. Om deras ansikten är avrundade, så är det stenblock, stenar, grus. Om inte avrundad - klumpar, grus, grus.

Ytterligare klassificering av marken beror på de partiklar som råder i den. Under förhållandena på en verklig byggarbetsplats kan jorden uppfyllas i ren form och som en blandning av flera typer av jord (figur 5).

Fig. 5. Klassificering av mineral dispersionsjord

Grova partiklar bildar de så kallade grova jordarna, som är mycket permeabla för vatten, är något komprimerbara, lite känsliga för vatten (låg fuktighet eller mättat vatten komprimeras lika, svällning uppstår ej).

Fina partiklar bildar sandiga markar som är välpermeabla, lätt komprimerbara, sväller inte. Förutom små sandar finns det ingen frysande sand. Partikelegenskaper beror inte på vilken mineralsand består av (kvarts, feldspar, glauconit), men på storleken.

Dammiga och korniga sandtyper

Silty sand som byggmaterial används för att förbereda lösningar. Förekomsten av föroreningar, kornstorlek och sammansättning av fraktionen regleras av reglerna.

Allmänna egenskaper hos materialtyper

Sand är en sedimenterande lös rock som innehåller sandkorn och partiklar. Mycket ofta bildas dess sammansättning av kvarts. Konstgjorda fraktioner kan erhållas genom mekanisk krossning av graniter, kalkstenar, slagg, pimpsten.

Beroende på villkoren för bildning och ackumulering utmärks följande typer:

  • flodsand - har en hög grad av rening och frånvaron av lermaterial, extraheras från flodbäddarna och används vid konstruktion;
  • grusad tvättad sand - utvinns av stenbrott i utvecklingen av deponier av gamla mekaniska sediment av vattenbassänger;
  • stenbrödsås, som den tidigare typen, extraheras genom att rensa ett lager av lös sten med efterföljande screening med användning av siktar med olika diametrar;
  • havsand - extraherad från botten med hjälp av hydrauliska pumpar;
  • byggsand - granulärt material med korn upp till 5 mm, bildat som en följd av bergsförstöring, och erhålls under utveckling av insättningar av byggmaterial med användning av specialutrustning.

Varje typ av sandlagringar särskiljs av kornets form och graden av mekanisk bearbetning som ett resultat av exponering för vatten och vind. I naturen finns det gul, grå, brun, svart sand, som bestäms av närvaron av föroreningar av kemiska element.

Partiklarnas form kan bestämma typen av vattenbassäng (flod, sjö, hav) eller aeolformationer. Den konstgjorda fraktionen karakteriseras av en akutvinklad form på grund av mekanisk krossning av berget och avsaknaden av ytterligare bearbetning under naturliga förhållanden.

Egenskaper för bulkkonstruktionsmaterial, dess klassificering av kornstorlek, regleras av GOST. Enligt dokumentet skiljer de jordtyper, bestämmer deras roll, egenskaper och parametrar.

Beroende på fraktionens kornkomposition och innehållet av lera och dammpartiklar finns det två klasser av material som är uppdelade i grupper. Var och en av dem kännetecknas av modulen av storlek, mätt i millimeter.

För varje grupp fastställs normerna för korninnehåll av en viss storlek. Exempelvis innehåller pulveriserad sand 75% partiklar större än 0,10 mm i storlek.

Ju mindre kornstorleken och desto mer enhetlig kompositionen desto tätare materialet. Grov och medelkornig sand används för tillverkning av betong och fin sand används för framställning av blandningar och murbruk.

Täthet av byggmaterial

För att karakterisera bulkfraktionen används en indikator som bestämmer sandens densitet. Det beräknas som förhållandet mellan kornmängden och den volym som de upptar, inklusive porer och hålrum.

Benchmark mäts av en speciell enhet. Under laboratorieförhållanden beräknas standardparametrar för varje typ av bulkmaterial med särskild utrustning och mätteknik.

Materialets genomsnittliga densitet definieras som det aritmetiska medelvärdet för flera prover. Tätheten hos den tvättade sanden är inte mer än 1,6 t / m³. Om fraktionen innehåller stenar och ler, kan den genomsnittliga densiteten vara 1,8 t / m³.

Bulkdensitet för olika typer av sandigt material:

  • torr sand - 1,2-1,7 t / m³;
  • flod - 1,5-1,59 t / m³;
  • återvunnet material från flodbädden genom alluvialmetoden - 1,65 t / m³;
  • byggsand för ytbehandling och torr komprimerad - 1,68 t / m³;
  • karriär - 1,5 t / m³;
  • kvarts - 1,4-1,7 t / m³;
  • karriärfinkornig - 1,7-1,8 t / m³.

Fukthalten i materialet, densitet, närvaron av hålrum är huvudparametrarna som karakteriserar komponenten för framställning av en betongblandning. Dessa värden är inbördes relaterade och påverkar det fysiska materialet hos det sandiga materialet.

I praktiken utmärks dessa typer av materialdensitet:

  • Sandens sanna densitet är ett förhållande mellan vikt och volym, är konstant och kan inte förändras utan att den kemiska sammansättningen och molekylstrukturen hos materialet ändras.
  • bulkdensitet - bestämmer vikten av materialet i ett okonsoliderat, fuktigt tillstånd direkt under extraktion.

Indikatorn för materialets genomsnittliga densitet används vid bildandet av betonglösningar för att beräkna mängden eller viktfraktionen av ytterligare bindemedelskomponenter.

För att bestämma indikatorn för materialets densitet med hjälp av tillgängliga verktyg, ta en hink och fyll den med sand från en höjd av 10 m.

Den erhållna mängden material vägs och utförs beräkningen. För noggrannhet kan du genomföra experimentet två gånger och beräkna medelvärdet.

I praktiken gräver ibland ett hål och bestämmer densiteten hos de underliggande stenarna. En mer noggrann metod är den radiometriska metoden baserad på användningen av radioaktiv strålning.

Sandiga markar

Att lägga grunden för byggnader är borrning i nära sammanhang med studien av jordens geologiska struktur och sammansättning. Detta behov beror på tillförlitligheten och utsikterna till arbete.

Till skillnad från lerjord har sandiga markar lägre porositet och håller i princip inte kvar fukt. Porornas stora storlek tillåter inte sandpartiklarna att kommunicera med varandra.

Bland alla typer av sandiga jordar är grov och grusig sand bäst för grunden, som inte förändrar dess egenskaper när den är mättad med fukt. Dammfraktion på kornets dimension ligger nära lerjorden, vars styrka minskar med fukt.

Det sandiga skiktet innehåller linser av vatten, eftersom det inte finns någon enda horisont i sanden. Vattnet i brunnen är relativt inte djupt, men den enda nackdelen med sandy horisont är inte en konstant flödeshastighet.

För att säkerställa vattenytans nivå är brunnen försedd med ett rör och ett filter är installerat för att förhindra att små partiklar av sand kommer in i pumpen. Om det behövs rengörs det.

Effektiv användning av mark i marken

"Byggd på sand" - tills nu används det här populära uttrycket av människor för att karakterisera något kortlivat och opålitligt. Ja, det som byggs på rörliga och lösa sanddyner är verkligen opålitligt. Men den här privata karaktäristiken, som är gemensam för alla sanden, som sanningen utöver dess gränser blir absurt. Och till och med förrän, sanden behandlades med fint och dammigt vatten mättat mycket noggrant, införande av koefficienten för deras arbetsförhållanden vid basen m = 0,6-0,8. I de nya normerna är denna koefficient utesluten.

Studien av sandens fysikalisk-mekaniska egenskaper i grunden för konstruktioner är av stor praktisk betydelse för konstruktionen. Och sand, liksom inga andra markar, har studerats intensivt, med början av de första experimenten av Volkov och Kurdyumov under det senaste århundradet.

Distribution. På Vitrysslands territorium är sanden utbredd och upptar 40-50% av territoriet. De förekommer i olika geomorfologiska former av glaciärkomplexet, främst som vattenglaciala, lacustrin-glaciala, aeoliska och alluviala avlagringar av olika glaciation och interglacialperioder.

Forskning har etablerat regionala särdrag hos sanden på Vitrysslands territorium: ett brett utbud av genetiska typer och former av förekomst; Anknytningen av deras ursprung med glaciations och interglacials och deras upprepade ompositioner; vinkel och obetydligt korninnehåll av korn, zonalitet hos sandpartikelstorleksfördelningen. Sandegenskaper har studerats i riktning mot användningen som byggmaterial i industrin.

De fysikalisk-mekaniska egenskaperna hos sand som sandiga fundament har länge studerats av geologer av designinstitut för specifika byggplatser. Experter bedriver forskning och vetenskaplig generalisering av sand som grund för byggnader och strukturer.

Fysiska och mekaniska egenskaper. I. Golubev genomförde laboratorie- och fälttester av sand med frimärken samt observationer av utfällning av byggnader på sandiga stiftelser. Sands fysiska egenskaper anges i tabellen. 12.

Tabell 12. Sandens fysiska egenskaper.

Tillsatsdensitet (se flik 6)

Genomsnittliga fysiska egenskaper

specifik vikt Vs

volymvikt V, kgf / cm2

porositetskoefficient, e

Enligt de studerade proven är andelen median och små sand cirka 70%. Sanddensitet hänför sig huvudsakligen till lös och medium densitet - cirka 70% av alla prover.

För att bestämma standardvinklarna för inre friktion rekommenderas en empirisk formel:

där e är porositetskoefficienten, m är en parameter, för medelstora sanden m = 0,64, fina - m = 0,68.

Vinklarna för inre friktion är: för stora sandar, 384-43 °; medelstorlek 354-40 °; liten 284-38 °, beroende på porositeten.

Modulen för deformation av fin sand kan också bestämmas på basis av porositetskoefficienten e med formeln:

Enligt fälttest har deformationsmodulerna värden 2104-600 kgf / cm 2.

Konventionella konstruktionstryck på sandiga fundament rekommenderas: för medelstora sandar, oberoende av fuktighet, genomsnittlig densitet - 3,5-4,0 kgf / cm 2, lös - 2,0 ÷ 2,5; för liten, låg fuktighet tät - 4, genomsnittlig densitet - 3 ÷ 3,5, lös - 2 ÷ 2,5 kgf / cm 2.

Sands är täta och medeltäthet har låg kompressibilitet under belastning. Enligt fältförsök, vid tryck upp till 5 kgf / cm 2, överstiger stämpelhöjden inte 8 cm.

Erfaren konstruktion. Från många års erfarenhet av byggande i Vitryssland är det känt att byggnader och byggnader som är byggda på sandiga stiftelser har tillräcklig hållbarhet, styrka och stabilitet.

Endast i sällsynta fall minskar den operativa kvaliteten på konstruktionerna som ett resultat av utvecklingen av suffusion och flytande fenomen i grundarna på fundamenten.

Vetenskapliga studier av sandiga stiftelser syftar till att identifiera och använda reserver med sin bärkraft och deformerbarhet.

Resultaten av den experimentella konstruktionen av 26 byggnader på sandig mark med tryck ökade med upp till 50% jämfört med accepterade designstandarder presenteras.

Observationer visade att den absoluta nederbörden av byggnader inte överstiger 2 cm, och den relativa nederbörden är flera gånger mindre än gränsvärdena. Denna erfarenhet visar att styrkan och deformativa egenskaperna hos sandfunderingar ännu inte används fullt ut.

Från konstruktion erfarenhet på silty sands. 1966-1972 Under ledning av författaren genomfördes långsiktiga observationer av utfällningen av grunden för byggnader och strukturer i Gomel-superfosfatfabriken och undersökningen av de fysiska och mekaniska egenskaperna hos grunden för grundarna. Nedfallet mättes med en precisionsnivå enligt metoden som beskrivs i "Guide to Observing Precipitation".

När det gäller geomorfologiskt är utvecklingsområdets yta en platt slätt som bildas av ackumulering av vattenglaciala och alluviala sediment (Sozhfloden) med efterföljande utveckling av aeoliska processer.

De komprimerbara lagren av grunden för de flesta av grundarna är silkesand och vattenglacialsandslöm. Huvudandelen av sediment faller på silty, alluvial-aeolian sands, övervägande låg fuktighet och fuktig.

Grundvattnets inflytande på siltsandens egenskaper spåras inte på grund av vattennivåns relativt djupa läge (vid djupet 4,5-6 m från nivåmärket).

Objekt av observation av nederbörd inkluderade industribyggnader och anläggningar anläggningar: 1) utvinning och förångning av fosforsyra, fem våningar; 2) Efterbehandlings- och operativa enhistoria avdelningar; 3) ett järnvägslager med plandimensioner på 198x18m ena våningen; 4) siloslagring av apatitkoncentrat med en höjd av 39,1 m och med dimensioner i plan med 28,5 x 57 m; 5) byggnaden av den centrala luftkompressorstationen 18,2 m hög.

För rambyggnadernas bärpelare används monolitiska armerade betongfundament av glasart. Silo warehouse har en grund i form av två kontinuerliga armerade betongplattor med dimensioner på 28,5 x28,5x2,5 m vardera. Fyra cylindriska skal i lageret installeras på plattan.

Den faktiska nedfällningen av grunden för 60 stiftelser mättes under byggandet av byggnader och strukturer, eftersom belastningarna ökade. Sannolik utfällning av baser bestäms med fyra kända metoder: summering av skikt-för-lager (SNiP-metod); K. E. Egorova; N. A. Tsytovich och Schleichers formel. En jämförelse mellan de uppmätta och beräknade, såväl som de uppmätta och maximala sedimenten. Den marginella nederbörden enligt SNiP visade sig vara 5,3-18,9 gånger mer än det faktiska uppmätta genomsnittliga sedimentet.

För närvarande menas att de angivna metoderna för att förutsäga sediment är relativt tillförlitliga. Koefficienterna för tillförlitligheten av beräkningsmetoderna, dvs förhållandet mellan den faktiska fällningen och den beräknade, för metoden för skikt-för-lag-summering är ca 1,5, det vill säga den sannolika (beräknade) utfällningen bör alltid vara högre än den faktiska.

Resultaten av bearbetningen av våra mätningar av sedimentbasen från dammsand och deras jämförelse med den beräknade nederbörden för de fyra metoderna avslöjade medelvärdet av förtroendekoefficienterna för alla de övervägda metoderna mjfr = 0,71.

Således är den faktiska utfällningen av baserna endast 5-19% av begränsningen, bestämd av normerna och i jämförelse med de beräknade de är i genomsnitt cirka 70%.

De absoluta och relativa utfällningarna av anläggningsanläggningarna som är obetydliga i storlek beror på påverkan av stora ytor av grunden och de högre fysikalisk-mekaniska egenskaperna hos silty sands jämfört med de som antagits under konstruktionen. Egenskaperna för deformerbarheten av grunden för baserna anges i tabell. 13.

Tabell 13. Mät och marginal nederbörd av föremål.

Typer av jord och deras egenskaper

De underliggande jordarnas fysikaliska egenskaper undersöks med avseende på deras förmåga att bära lasten av huset genom grunden.

Jordens fysikaliska egenskaper varierar med den yttre miljön. De påverkas av: fuktighet, temperatur, densitet, heterogenitet och mycket mer, för att bedöma jordens tekniska lämplighet, kommer vi att undersöka deras egenskaper, vilka är konstanta och som kan förändras när den yttre miljön förändras:

  • anslutning (sammanhållning) mellan jordpartiklar;
  • partikelstorlek, form och deras fysikaliska egenskaper;
  • enhetlighet av komposition, närvaron av föroreningar och deras inverkan på jorden;
  • friktionskoefficienten för en del av jorden å andra sidan (skiftet av jordens lager);
  • vattenpermeabilitet (vattenabsorption) och förändring i bärkraft med förändringar i markfuktighet;
  • jordens vattenhållande kapacitet
  • erosion och löslighet i vatten;
  • plasticitet, kompressibilitet, lossning etc.

Jordar: typer och egenskaper

Jordar är uppdelade i tre klasser: berg, dispersion och frusen (GOST 25100-2011).

  • Steniga jordar är igenösa, metamorfa, sedimentära, vulkanogen-sedimentära, eluviala och teknogena stenar med styva kristallisering och cementationsstrukturella bindningar.
  • Dispersionsjord - sedimentära, vulkaniska sedimentära, eluviala och teknogena stenar med vattenkolloidala och mekaniska strukturella bindningar. Dessa jordar är indelade i sammanhängande och icke-sammanhängande (lös). Klassen av dispersiva jordar är uppdelade i grupper:
    • mineral - grovkornig, finkornig, silty, lera jordar;
    • organomineral - slipad sand, silt, sapropel, marklera;
    • organisk - torv, sapropel.
  • Frysta jordar är samma steniga och dispersiva jordar, som dessutom har kryogen (is) bindningar. Jordar där det endast finns kryogenbindningar kallas is.

Jordens struktur och sammansättning är uppdelad i:

  • vagga;
  • grov;
  • sand;
  • clayey (inklusive loess loams).

Det finns främst sorter av sandiga och leriga sorter, som är mycket olika med avseende på både partikelstorlek och fysiska och mekaniska egenskaper.

Graden av förekomst av jordar är uppdelad i:

  • övre skikten;
  • genomsnittligt djup förekomst
  • djup förekomst.

Beroende på typ av jord kan basen vara belägen i olika lager av jord.

Jordens övre lager utsätts för vädret (vätning och uttorkning, förväxling, frysning och upptining). En sådan påverkan förändrar jordens tillstånd, dess fysikaliska egenskaper och minskar motståndet mot stress. De enda undantagen är stenig mark och konglomerat.

Därför måste husets botten vara belägen på ett djup med tillräckliga lageregenskaper hos jorden.

Jordklassificering med partikelstorlek bestäms av GOST 12536

Grader av jordfuktighet

Graden av jordfuktighet Sr - förhållandet mellan jordens naturliga (naturliga) fuktighet och fuktigheten som motsvarar den fullständiga fyllningen av porerna med vatten (utan luftbubblor):

där ρs - densitet av jordpartiklar (täthet av jordskelettet), g / cm³ (t / m³);
e är jordens porositetskoefficient
ρw - vattentäthet, antas vara 1 g / cm³ (t / m³);
W - Naturlig markfukt, uttryckt i fraktioner av en enhet.

Jordar enligt graden av fuktighet

Jordens plasticitet är dess förmåga att deformeras under påverkan av yttre tryck utan att bryta massans kontinuitet och behålla den givna formen efter det att deformeringskraften har upphört.

För att fastställa jordens förmåga att ta ett plasttillstånd bestämmer man den fuktighet som karakteriserar gränserna för jordtillståndets jordtillstånd och rullning.

Y avkastningsgränsL kännetecknar den fuktighet vid vilken jorden från plasttillståndet går in i en halvvätskefluid. Vid denna fuktighet bryts bindningen mellan partiklarna på grund av närvaron av fritt vatten, varigenom jordpartiklarna lätt förskjuts och separeras. Som ett resultat blir vidhäftningen mellan partiklar obetydliga och jorden förlorar sin stabilitet.

Rullande gräns WP motsvarar den fuktighet vid vilken marken ligger på gränsen för övergången från fast till plast. Med ytterligare ökad fuktighet (W> WP) jorden blir plast och börjar förlora sin stabilitet under belastning. Avkastningsspänningen och rullande gräns kallas också de övre och nedre plasticitetsgränserna.

Bestämning av fuktigheten vid gränsen för fluiditet och gränsen för rullande, beräkna plastitetsantalet av jord IP. Plastificitetsnumret är det fuktighetsområde inom vilket jorden är i ett plastiskt tillstånd och definieras som skillnaden mellan avkastningsspänningen och gränsen för att rulla ut jorden:

Ju större antal plasticitet desto mer plast jorden. Jordens mineral- och kornkomposition, partiklarnas form och innehållet i lermineraler påverkar signifikant gränserna för plasticitet och antalet plastiska egenskaper.

Fördelningen av mark med antalet plasticitet och procentandelen sandpartiklar ges i tabellen.

Flytande lera jordar

Visa avkastningsstyrka iL Den uttrycks i fraktioner av en enhet och används för att bedöma tillståndet (konsistens) av silty-lerjord.

Bestäms genom beräkning från formeln:

där W är den naturliga (naturliga) jordfuktigheten;
Wp - fuktighet vid gränsen av plasticitet, i fraktioner av en enhet;
jagp - plasticitetsnummer.

Flödeshastighet för jordar med olika densitet

Stenig mark

Steniga jordar är monolitiska stenar eller i form av ett sprickat lager med styva strukturella förbindelser, som ligger i form av en fast massa eller separeras av sprickor. Dessa innefattar stupa (graniter, dioriter, etc.), metamorfa (gneisser, kvartsiter, skiffer etc.), sedimenthaltiga (sandstenar, konglomerat, etc.) och artificiella.

De håller väl trycket på komprimering även i vattenmättat tillstånd och vid negativa temperaturer, och de är inte lösliga eller mjukade i vatten.

De är en bra grund för grunden. Det enda problemet är utvecklingen av stenig mark. Stiftelsen kan byggas direkt på ytan av en sådan jord, utan öppning eller fördjupning.

Grova jordar

Grova - osammanhängande rockfragment med överflöd av skräp större än 2 mm (över 50%).

Den grova jordens granulometriska sammansättning är uppdelad i:

  • boulder d> 200 mm (med förekomst av icke-valsade partiklar - block)
  • pebbled d> 10 mm (med icke-valsade kanter - flisad)
  • grus d> 2 mm (för icke-rullade kanter - ved). Dessa inkluderar grus, krossad sten, småsten, dressing.

Dessa jordar är en bra bas om det finns ett tätt lager under dem. De komprimeras något och är tillförlitliga baser.

Om det finns mer än 40% sandaggregat i grovkornigt jord eller mer än 30% leraggregat är mer än den totala massan av lufttorka jord, läggs namnet på den aggregerade typen till namnet grovkornig mark och dess egenskaper anges. Typ av aggregat fastställs efter avlägsnande av partiklar större än 2 mm från grovkornig mark. Om clastiskt material representeras av ett skal i en mängd av ≥ 50%, kallas jorden shell rock, om från 30 till 50% läggs till jordens namn med ett skal.

Grovkornig jord kan hälla om den fina komponenten är silkesand eller lera.

konglomerat

Konglomerater - grovkorniga stenar, en grupp av stenig förstörda, bestående av separata stenar med olika fraktioner, innehållande mer än 50% fragment av kristallina eller sedimentära stenar, inte förbundna med varandra eller cementerade av utländska föroreningar.

Som regel är bärkraften hos sådana jordar ganska höga och kan klara vikten av ett hus på flera våningar.

Grusiga markar

Grusjorden är en blandning av lera, sand, stenfragment, murar och grus. De tvättas dåligt med vatten, är inte föremål för svullnad och är ganska tillförlitliga.

De krymper inte eller suddas. I detta fall rekommenderas att lägga grunden med ett djup på minst 0,5 meter.

Dispersionsjord

Mineral dispersionsjord består av geologiska element av olika ursprung och bestäms av de fysikalisk-kemiska egenskaperna och de geometriska dimensionerna hos dess beståndsdelar.

Sandiga markar

Sandiga markar - produkten av förstörelse av stenar är en lös blandning av kvartskorn och andra mineraler, som bildas som en följd av förväxling av stenar med partikelstorlekar från 0,1 till 2 mm, innehållande ler högst 3%.

Sandiga jordar för partikelstorlek kan vara:

  • grus (25% partiklar större än 2 mm);
  • stor (50 viktprocent partiklar större än 0,5 mm);
  • medelstorlek (50 viktprocent partiklar större än 0,25 mm);
  • liten (partikelstorlek - 0,1-0,25 mm)
  • damm (partikelstorlek 0,005-0,05 mm). De är lika i deras manifestationer till lerajord.

Med densitet är uppdelad i:

Ju högre densitet desto starkare jorden.

  • hög flytbarhet, eftersom det inte finns någon vidhäftning mellan de enskilda kornen.
  • lätt att utveckla;
  • god vattenpermeabilitet, välpass vatten;
  • Ändra inte i volymen vid olika nivåer av vattenabsorption.
  • frysa något, inte heaving;
  • under belastningar tenderar de att bli starkt komprimerade och sakta, men inom en ganska kort tid;
  • inte plast;
  • lätt att tampa.

Kemtvätt (särskilt grov) kvartsand kan klara tunga belastningar. Ju större och renare sanden desto större last kan tåla basskiktet på den. Grus, grov och medelstora sand komprimeras betydligt under belastning, något fryst.

Om sanden avsätts jämnt med tillräcklig densitet och tjocklek på skiktet, så är denna jord en bra grund för grunden och ju större sanden är desto större belastning kan den ta. Det rekommenderas att lägga grunden på ett djup av 40 till 70 cm.

Fin sand, flytande med vatten, speciellt med tillsatser av lera och silt, är opålitlig som bas. Siltsandar (partikelstorlek från 0,005 till 0,05 mm) håller svagt lasten, eftersom grunden kräver förstärkning.

sandig lerjord

Lim - jordar i vilka lera partiklar mindre än 0,005 mm i storlek finns i intervallet från 5 till 10%.

Diskhoar är sandiga när det gäller egenskaper nära sint sand som innehåller en stor mängd silty och mycket små lerpartiklar. Med tillräcklig vattenabsorption börjar dammpartiklarna att spela rollen som ett smörjmedel mellan stora partiklar och vissa sorter av sandiga lammar blir så mobila att de flyter som en vätska.

Det finns sanna swims och pseudo-swims.

Sannvätskor karakteriseras av närvaron av silty-lera och kolloidala partiklar, hög porositet (> 40%), lågt vattenförlust och filtreringskoefficient, som är karakteristiska för tixotropa omvandlingar, smälter vid en vattenhalt av 6-9% och övergången till ett vätsketillstånd vid 15-17%.

Psevdoplyvuny - sanden som inte innehåller tunna lera partiklar, helt vattenmättade, ger enkelt vatten, permeabelt och omvandlas till ett flytande tillstånd vid en viss hydraulisk gradient.

Quicksands är praktiskt taget olämpliga för användning som grundval.

Lera jordar

Leror är stenar som består av extremt små partiklar (mindre än 0,005 mm), med en liten blandning av små sandpartiklar. Lerjord bildades som ett resultat av fysikalisk-kemiska processer som inträffade under förstörelsen av stenar. En karakteristisk egenskap hos dem är vidhäftningen av de minsta jordpartiklarna till varandra.

  • låga vattenbärande egenskaper, därför innehåller de alltid vatten (från 3 till 60%, vanligtvis 12-20%).
  • ökning i volymen när den är våt och minskar vid torkning;
  • Beroende på fuktighet har de betydande partikelkohesion.
  • Lackkompressibiliteten är hög, komprimering under belastning är låg.
  • plast endast inom en viss fuktighet; vid lägre luftfuktighet blir de halvfasta eller fasta, vid högre fuktighet förändras de från ett plasttillstånd till ett vätsketillstånd;
  • suddig av vatten
  • böljande.

På det absorberade vattnet delas lera och lamm i:

  • fast ämne,
  • halvfast,
  • tugoplastichnye,
  • mjuk plast
  • tekucheplastichnye,
  • vätska.

Utfällningen av byggnader på lerajord varar längre än på sandjord. Lerjord med sandiga lager späds lätt och har därför en liten bärkraft.

Torka, tätt packade lerjord med hög tjocklek klarar stora belastningar från strukturer om det finns stabila underliggande lager under dem.

Lera, krossad i många år, anses vara en bra grund för grunden för huset.

Men sådan lera är sällsynt, för i ett naturligt tillstånd är det nästan aldrig torrt. Den kapillära effekten, som förekommer i jordar med en fin struktur, leder till det faktum att leran nästan alltid är i vått tillstånd. Dessutom kan fukt penetrera genom sandföroreningar i leran, så fuktabsorptionen i ler är ojämn.

Fukternas heterogenitet under frysning av marken leder till ojämn höjning vid negativa temperaturer, vilket kan leda till deformation av fundamentet.

Alla typer av lerajord, liksom smutsiga och fina sandar kan vara puffiga.

Lerjord - det mest oförutsägbara för byggandet.

De kan suddas, svälla, krympa, svälla när de fryser. Stiftelser på sådana markar är byggda under fryspunkten.

I närvaro av löss och siltjord är det nödvändigt att vidta åtgärder för att stärka basen.

Lerjord, som i sin naturliga sammansättning är synliga för det blotta ögat, kallas porer som är mycket större än jordskelettet, makroporösa. Bär till de makroporösa jordarna av loess (mer än 50% av dammliknande partiklar), den vanligaste i södra Ryska federationen och Fjärran Östern. I närvaro av fuktslösning förlorar marken sin stabilitet och blötlägger sig.

lerjord

Lökar - jordar där lera partiklarna mindre än 0,005 mm är i intervallet från 10 till 30%.

Genom sina egenskaper upptar de en mellanliggande position mellan lera och sand. Beroende på andelen lera kan loam vara lätt, medium och tung.

En sådan jord som en lösa hör till gruppen av lökar, innehåller en betydande mängd siltypartiklar (0,005 - 0,05 mm) och vattenlöslig kalksten, etc., är mycket porös och krymper när den är våt. När frysning sväller.

I torrt tillstånd har dessa jordar stor styrka, men när de fuktas mjukas och komprimeras marken kraftigt. Som ett resultat uppträder signifikant nederbörd, starka snedvridningar och jämn förstörelse av strukturer uppförda på den, speciellt från tegelstenar.

För att loessjorden ska fungera som en tillförlitlig grund för strukturerna är det således nödvändigt att helt eliminera möjligheten att deras blötläggning. För detta är det nödvändigt att noggrant studera grundvattenregimen och horisonten av deras högre och lägre stående.

Silt (silt grunder)

Slam - bildad i det ursprungliga steget av dess bildning i form av strukturell utfällning i vatten, i närvaro av mikrobiologiska processer. De flesta av dessa jordar ligger i områden av torv, våtmark och våtmarker.

Silt - smutsiga jordar, vattenmättat modernt sediment huvudsakligen av marina vatten, innehållande organiskt material i form av växtrester och humus, innehållet i partiklar mindre än 0,01 mm är 30-50 viktprocent.

Egenskaper av silt grunder:

  • Stark deformerbarhet och hög kompressibilitet och som ett resultat - försumbar motståndskraft mot stress och olämplighet för användningen som en naturlig bas.
  • Signifikant påverkan av strukturella bindningar på mekaniska egenskaper.
  • Obetydligt motstånd av friktionskrafter, vilket komplicerar användningen av stapelfunderingar i dem
  • Organiska (humana) syror i silt, har en destruktiv effekt på betongkonstruktioner och grunden.

Det mest betydelsefulla fenomenet som förekommer i silty soil under påverkan av en yttre belastning, som nämnts ovan, är förstörelsen av deras strukturella bindningar. Strukturbindningar i silter börjar kollapsa under relativt mindre belastningar, men endast med något yttre tryck som är ganska bestämt för en given siltjord uppträder en snedvridning (mass) av strukturella bindningar och siltjordens hållfasthet minskar kraftigt. Detta värde av yttre tryck kallas "strukturens styrka i jorden". Om trycket på siltjorden är mindre än strukturstyrkan är dess egenskaper nära egenskaperna hos ett fast material med låg hållfasthet och, som de relevanta experimenten visar, är inte heller komprimerbarheten av slam eller dess motståndskraft mot skjuv praktiskt taget oberoende av naturlig fukt. Samtidigt är invändig friktion av siltjorden liten, och vidhäftningen har ett ganska bestämt värde.

Sekvensen av byggandet av stiftelser på siltjord:

  • Utgrävningen av dessa jordar utförs och ersätts skikt för skikt med sandjord;
  • En sten / grus kudde hälls, dens tjocklek bestäms av beräkningen, det är nödvändigt att det finns ett tryck som inte är skadligt för den ozzy jorden på ytan av lerjorden från strukturen och kudden.
  • Efter denna konstruktion är uppförd.

sapropel

Sapropel är ett sötvattenslam som bildas i botten av stillastående vattenkroppar från sönderfallsprodukter från växt- och djurorganismer och innehåller mer än 10 viktprocent organiskt material i form av humus- och växtrester.

Sapropel har en porös struktur och som regel en vätskekonsistens, hög dispersion - innehållet i partiklar större än 0,25 mm brukar inte överskrida 5 viktprocent.

Torv är en organisk jord som bildas som en följd av naturligt döende och ofullständig sönderdelning av våtmarksbruk under förhållanden med hög luftfuktighet med syrebrist och innehållande 50 viktprocent eller mer organiskt material.

De innehåller en stor mängd växtutfällning. Av deras innehåll kännetecknas:

  • dåligt blockerad mark (det relativa innehållet i växtfällningen är mindre än 0,25);
  • medium sparged (från 0,25 till 0,4);
  • Starkt ångad (från 0,4 till 0,6) och torv (över 0,6).

Torvmarker är vanligtvis mycket fuktiga, har en stark ojämn kompressibilitet, och är praktiskt taget olämpliga som bas. Oftast ersätts de med lämpligare baser, till exempel sandiga.

Marksåg - lera och lerjord innehållande från 10 till 50% (i vikt) torv.

Jordfuktighet

På grund av kapillär effekten är marken med en liten struktur (lera, silt sand) i vått tillstånd även vid låga grundvattennivåer.

Höjning av vatten kan nå:

  • i loam 4-5 m;
  • i de sandiga bergen 1 - 1,5 m;
  • i silty sands 0,5 - 1 m.

Villkor för mark med låg mark

Relativt säkra förhållanden för att marken anses vara dåligt utbränd när grundvattnet ligger under det beräknade frysdjupet:

  • i silty sands vid 0,5 m;
  • i loam på 1 m;
  • i loam på 1,5 m;
  • i lera vid 2 m.

Villkor för medium mark

Marken kan klassificeras som medium-flytande när underjordiskt vatten ligger under det beräknade frysdjupet:

  • i sanden vid 0,5 m;
  • i loam på 1 m;
  • i lera vid 1,5 m.

Villkor för stark mark

Jorden kommer att vara starkt om grundvattennivån är högre än för mittfoder.

Bestämning av typen av jord i ögat

Även en person långt ifrån geologi kommer att kunna skilja lera från sand. Men för att bestämma för ögat är andelen lera och sand i marken inte alla kan. Vad är jorden innan du ler eller sandig leam? Och vad är andelen ren ler och silt i en sådan jord?

För att börja undersöka de närliggande bostadsområdena. Erfarenheten av att skapa grunder för grannar kan ge användbar information. Snedställda staket, deformationer av fundamenten med sin grunda läggning och sprickor i dessa huss väggar talar om höjande markar.

Då måste du ta ett urval av jord från din webbplats, helst närmast det framtida huset. Vissa råder att göra ett hål, men du kan inte gräva ett smalt djupt hål, och sedan vad ska man göra med det?

Jag erbjuder ett enkelt och självklart alternativ. Starta din konstruktion genom att gräva en grop under septiktanken.

Du kommer att ha en brunn med tillräckligt djup (minst 3 meter, mer) och en bredd (minst 1 meter), vilket ger många fördelar:

  • utrymme för provtagning av jord från olika djup;
  • visuell inspektion av marken
  • förmågan att testa jorden för styrka utan att avlägsna jorden, inklusive sidoväggarna;
  • Du behöver inte gräva ett hål tillbaka.

Installera bara betongringar i brunnen inom en snar framtid så att brunnen inte smälter från regnet.