По каким свойствам определяется грунт

Если театр начинается с вешалки, то строительство любого дома ‒ с выяснения характеристик грунта. От них, в свою очередь, зависит выбор фундамента дома и конструкций подземных элементов других построек (гаража, бани, сарая и пр.). Какой грунт идеален для загородного строительства? Об этом и не только читайте в нашей статье.

Докопаться до ответа

Зачем изучать грунт на участке? Главное, скажете вы, есть заветная земельная площадь, на которой можно строиться, разбивать сад, засаживать огород! И будете неправы. Вообще, в идеале вопрос, какого качества землю вы приобретаете, должен обсуждаться до сделки купли-продажи. Ведь может случиться так, что на участке будет слабый грунт или в нём будут найдены оползень, слабое торфяное основание или карст (пустота). Строительство на таком участке может влететь в копеечку, не говоря уже о строительных и технических сложностях. Исследования грунта позволят определить наиболее подходящее место под фундамент, чтобы в дальнейшем избежать просадки или подъёма фундаментных конструкций, различных деформаций. Грунт на участке, где предполагается выполнить фундамент, должен быть равномерным; если же основание постройки окажется на слоях грунта с различными физическими качествами, то проблем не избежать.

Специалисты аккредитованных лабораторий исследуют грунт в зоне строительства, отбирая образцы с помощью пробуренных скважин. Так, на площадке, где предстоит построить здание с основанием площадью менее 100 кв. м, достаточно двух скважин, которые бурят в наиболее удалённых точках периметра застройки. Для сооружений большей площади нужны три-четыре скважины – их бурят по углам будущего здания. Обычно разведочные скважины для малоэтажного деревянного дома бурятся на 5 м. На основе анализа проб составляется карта с характеристикой грунтов и залегающих вод, в ней указываются гидрогеологические параметры, физико-географические условия и другие особенности участка. Такая карта будет хорошим подспорьем проектировщику, позволит ему вполне обоснованно выбирать тип и размеры фундамента, габариты несущих конструкций здания.

Подчас при выявлении проблемного грунта (например, торфяника) бурения может быть недостаточно, и тогда проводятся полевые испытания качеств грунта. Во время таких работ грунт продавливают специальным зондом, измеряя его деформационные свойства.

Грунты и их свойства

Если для дачников грунт – это любая почва под ногами, которую достаточно вскопать и удобрить перед посадкой, то для строителей это верхний слой породы, где размещается подземная часть зданий и сооружений.

Существует несколько основных видов грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотнённые грунты. От строительных характеристик этих грунтов и за¬висят надёжность, прочность и устойчивость возводимых объектов, способы строительства, трудоёмкость и, конечно, стоимость работ.

При выборе способа выполнения земляных работ обязательно нужно брать в расчёт такие характеристики грунтов, как плотность, влажность, липкость, разрыхлённость, сцепление, пучинистость и др. Взвешивая все плюсы и минусы «разведки» грунта, можно определиться с тем, насколько пригоден участок для капитальных или временных сооружений, какие есть возможности улучшить свойства грунта и т. д.

Песчаные грунты ‒ в сухом состоянии сыпучие, не отличаются пластичностью. Они водопроницаемы, но при сильном течении воды размываются, с изменением влажности может измениться и объём песка.

Глинистые грунты‒ связные и очень пластичные. Глины хорошо впитывают влагу и при этом сильно разбухают. А поскольку при замерзании вода увеличивается в объёме до 9%, то и глинистые грунты сильно пучатся. При высыхании эти грунты, напротив, с неохотой отдают влагу, уменьшаясь в объёме и трескаясь. Проточной водой глина легко размывается.

Суглинок и супесь. В зависимости от содержания в их объёме глинистых частиц грунты подразделяются на пески (<3%); супеси (3-10% ‒ свойства песка выражены в меньшей степени); суглинки (10-30% ‒ более выражены свойства глины); песчаные глины (30-60%); тяжёлые глины (>60%). Если из сырого суглинка скатать шарик, затем сдавить его, то получится лепёшка с трещинами по краям, а шарик, скатанный из супеси в сыром состоянии, при лёгком надавливании сразу рассыпается.

Лессовидные грунты – такую группу особняком выделяют в глинистых грунтах. В сухом состоянии лёсс обладает хорошей твёрдостью и прочностью, но при контакте с водой легко её впитывает, при этом расплывается и проседает, уменьшаясь в объёме и теряя несущую способность.

Кроме того, грунты разнятся в зависимости от размера находящихся в них частиц (научный термин этого параметра ‒ гранулометрический состав грунта): глинистые, пылеватые, пески, гравий, галька, камни, валуны. Пески, в свою очередь, подразделяют на мелкий (более 50% объёма составляют частицы размером 0,1-0,25 мм); средний (частицы 0,25-0,5 мм); крупный (0,5-3 мм). Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц.

Что ещё важно знать про грунты? Влажность. Она характеризует степень насыщения грунта водой, определяется отношением массы воды в грунте к массе твёрдых частиц грунта. В зависимости от влажности грунты могут быть маловлажные (до 5%); влажные (до 30%); насыщенные водой (>30%). Вода, которая насыщает грунт, называется грунтовой. Среди других качеств грунта, которые необходимо учитывать при обустройстве фундаментов, стоит отметить его плотность, сцепление грунта, пучинистость.

Почему фундамент «пучит»?

Все типы грунтов также делят на две большие группы: пучинистые и непучинистые. К пучинистым относят глинистый, песчаный пылеватый и мелкий грунт. Непучинистые ‒ это крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие глинистых фракций. Пучинистость грунта даёт о себе знать зимой, в морозы, когда объём грунта (чаще всего – глин) при замерзании увеличивается (вспучивается) на 5-10%. Если в холода пучинистый грунт примёрзнет к элементам фундамента, то возможно их выпирание из земли. Снизить риск сезонных деформаций фундамента можно, только заглубив фундаментную конструкцию ниже глубины, на которую промерзает грунт. Известно, что в среднем по России глубина промерзания грунтов составляет 0,7-2,4 м. В Московской области – 1-1,5 м. Среднестатистическая величина вспучивания ‒ 15 см.

Степень вспучивания зависит от состава грунта, его природной влажности, от того, насколько глубоко пролегают грунтовые воды, а также глубины промерзания. Если грунт надёжный, жёсткий, то, как правило, достаточно возвести простой фундамент – ленточный или столбчатый, погружённый в землю на полметра. Однако на грунтах, склонных к пучинистости или просадкам, фундамент простой конструкции не подойдёт. На пучинистых грунтах фундаменты делают с ростверком – свайные или столбчатые. При заглублении свай (столбов), чтобы исключить или свести к минимуму возможное контактное выталкивание (подъём) конструкций зимой, зазоры между внешними стенками фундамента (сваями) и грунтом засыпаются крупнозернистым песком. Если во время исследования грунта выяснится, что он склонен к просадкам (такая проблема характерна для лессовых глин, рыхлых песков, торфяников), то потребуются более длинные сваи, опорой для которых станут надёжные грунты, залегающие в нижних слоях.

В Подмосковье чаще всего встречаются глинистые грунты, суглинок, супесь и торф. Самый сложный сильнопучинистый грунт в Московской области встречается на северо-западе. Это могут быть пылеватые супеси, пылеватые глинки и суглинки. В Орехово-Зуеве, Шатуре и близлежащих районах очень часто встречается торфяной грунт. Он образуется на месте высушенных болот, состоит из смеси глины или песка с растительными остатками. Его особенностью является большая сжимаемость.

Земля в разрезе

Разумеется, на состав грунтов влияют различные факторы, их тоже важно учитывать перед покупкой и застройкой участка. Например, соседство с естественным водоёмом «гарантирует» близкое к поверхности земли залегание грунтовых вод, а значит, тот же подвал или подземный гараж строить будет проблематично. С неглубокими грунтовыми водами и непрочными отложениями в основании грунта придётся иметь дело, если участок находится в болотистом районе, пусть даже и осушённом несколько лет назад. Если земельный пай находится на местности со значительными перепадами высот, т. е. на склоне, то во время строительства необходимо брать в расчёт допустимость сползания постройки. И в таком случае, кроме надёжного фундамента, придётся подумать об устройстве подпорных стен, укреплении склонов геотекстильным полотном и прочих мерах, чтобы не допустить смещения подвижных слоёв грунта.

Своими руками

Можно ли самостоятельно определить тип грунта на участке? Можно – старым дедовским способом. Для этого нужно выкопать яму глубиной 1,5-2 м и внимательно изучить так называемый срез земли. Верхний слой, (самый тёмный), ‒ это почва, и её перед началом строительства обязательно убирают за ненадобностью (можно перевезти в то место, где планируется разбить сад). Если под почвой оказались песок и глина, к тому же с большой примесью щебня или мелкого камня, то это хрящеватый грунт.

Если после почвы залегает песчаный грунт, то это хороший вариант. Он отлично пропускает воду, трамбуется, уплотняется, промерзает на незначительную глубину (до 1 м), и фундамент (подойдёт даже ленточный фундамент из отдельных блоков) в нём не будет в сырости. Самый неприхотливый для фундамента грунт ‒ скалистый. Он не оседает, не размывается и не вспучивается. Самый проблемный – глинистый грунт. Глубина промерзания у него более 1,5 м, да и вспучивание немалое.

В любом случае, начиная обустраивать свою загородную землю с нуля, в первую очередь позаботьтесь о «диагностике» грунта на участке. Эта процедура важная и обязательная. От правильного ответа на вопрос о том, на какой земле будем строиться, зависит прочность фундамента – основа основ будущего дома, залог его надёжности и долговечности.