Únosnost zemin, co to je, jak ji určit, tabulka únosnosti. Jak se vyhnout chybám při výpočtu únosnosti půdy v Moskvě. To vše a mnohem více na stránce.
Dmitrij, 29 let, Moskva. „Vážení odborníci, byl bych velmi vděčný za vaši radu ohledně únosnosti půdy. Koupil jsem malý pozemek v Orekhovo-Zuevskaja a plánuji tam postavit dvoupatrový srub na pilotových základech. Všechny práce jsou nyní ve fázi návrhu, protože jsem se zastavil u stanovení únosnosti půdy. Prosím, řekněte mi, jak správně určit a vypočítat tuto charakteristiku. Pokud vím, vše je zde třeba dělat s extrémní přesností, protože nesprávné výpočty budou mít extrémně negativní dopad na vlastnosti budoucího základu. S pozdravem.”
Odpověď na tuto otázku bude zajímat širokou škálu čtenářů a má smysl připravit podrobné informace vysvětlující všechny nuance určování únosnosti půdy.
Z tohoto článku se dozvíte, jaké faktory ovlivňují nosné vlastnosti půdy, jak určit typ půdy a vypočítat její vlastní nosnost v souladu s požadavky současných stavebních předpisů a předpisů.
Co ovlivňuje únosnost půdy
Nosné vlastnosti zemin – to je jeden z hlavních počátečních parametrů, které potřebujete znát při navrhování základů jakéhokoli typu. Záleží na nich, zda určitá část zeminy odolá zatížení, které na ni přenáší základ, vycházející z hmoty budovy.
Obr. 1.1: Schéma provozu hromady v husté vrstvě půdy
Na základě únosnosti se určí požadovaná plocha podepření železobetonové piloty na zemi – čím nižší je tato charakteristika, tím větší by měl být použit průřez železobetonových pilot.
Únosnost půdy je ovlivněna třemi hlavními faktory:
- typ půdy;
- Hustota půdy;
- Úroveň výskytu podzemní vody.
V praxi je největší vztah pozorován mezi únosností a vlhkostí půdy, která přímo souvisí s hladinou podzemní vody. Konkrétní zemina může v suchém stavu a při nasycení vlhkostí měnit své nosné vlastnosti ve dvojnásobných mezích.
Odborná rada! Tento vztah není typický pro písčité půdy velkých a středních frakcí, vlhkost na ně nemá vliv.
Jakákoli půda, kromě kamenů, svou strukturou připomíná houbu – skládá se z jednotlivých částic a pórů mezi nimi, jejichž prostor je vyplněn vlhkostí nebo vzduchem. Při silném vnějším zatížení se objem zeminy v důsledku jejího mechanického zhutnění zmenšuje, což vede ke smršťování zeminy a v důsledku toho k deformaci základů na ní stojících.
Obr. 1.2: Vzhled různých typů půdy
Čím větší je počáteční hustota půdy, tím lepší nosné vlastnosti má. Husté půdy se nesmršťují, při správném návrhu základů mohou podporovat i těžké vícepodlažní budovy.
Odborná rada! Hustota každé zeminy se zvyšuje s její hloubkou (vlivem tlaku horních vrstev zeminy), pilotové základy je možné stavět i v oblastech s problematickou zeminou s nízkou únosností, za předpokladu, že pata piloty dosedne. na hluboké půdní vrstvě s dostatečnou hustotou.
Důležité! Jakákoli práce na základu musí začít testováním půdy, další podrobnosti: Testování půdy
Jak určit typ půdy
Všechny půdy jsou rozděleny do dvou hlavních skupin:
- Kamenité půdy – půdy s tuhou strukturou, jsou mírně náchylné k erozi podzemní vodou, nezamrzají a nejsou náchylné k vzdouvání. Nosné charakteristiky takových půd jsou maximální, ale v moskevské oblasti se prakticky nenacházejí;
- Nekamenitá půda – půdy bez pevných strukturních spojení, sem patří většina známých sedimentárních hornin – jílovité, písčité, hlinité půdy, písčité hlíny.
Obr. 1.3: Testujte vzorky půdy z různých jam (zkušební jamky)
Na druhé straně se nekamenitá půda dělí na následující typy půdy:
- Hrubá půda – taková půda obsahuje velké množství velkých inkluzí hornin – drcený kámen, štěrk nebo oblázky. Toto je jedna z nejlepších možností pro stavbu základů, avšak zarážení pilot do takových půd je doprovázeno dalšími obtížemi;
- Pískovce – obsahují pískové frakce o velikosti od 0.1 do 2 milimetrů, plasticita prakticky chybí. Únosnost písčitých zemin přímo závisí na velikosti zrn písku, čím větší jsou, tím lépe je zemina vhodná pro stavbu základů;
- Jílovité půdy jsou hlavním typem soudržné půdy. Hlavní nevýhodou jílovité půdy je její tendence absorbovat vlhkost: když je hladina podzemní vody vysoká, póry mezi jílovými částicemi jsou naplněny vlhkostí, půda při zmrznutí mění svůj objem a má silný vztlakový účinek na základ;
- Pohyblivý písek je viskózní půda skládající se z malých částic písku a jílu. Tato půda se nepoužívá jako základ pro základy, protože se vyznačuje silnými horizontálními posuny a absencí trvalé struktury;
- Silty-jílovité – zemina, ve které mají dostatečnou únosnost pouze hloubkové pilotové základy spočívající na podložních vrstvách zeminy, protože horní vrstvy zeminy se silně smršťují.
Odborná rada! Určení druhu zeminy na staveništi musí být provedeno na základě geodetického průzkumu, při kterém se odebírají vzorky zeminy, jejichž vlastnosti se analyzují ve stavební laboratoři pomocí speciálního zařízení.
Obr. 1.4: Schéma distribuce různých typů půd na území Ruska
Pokud není možné provést geodézii půdy, můžete to zkusit sami, ale žádná seriózní projekční organizace neprovede výpočty základů na základě údajů o půdě získaných řemeslným způsobem.
K tomu budete muset na staveništi udělat díru hlubokou dva metry pomocí běžné zahradní vrtačky. Na základě vzhledu horniny vytěžené na povrch během procesu vrtání určete typ půdy:
- Jílovitý – mokrá hlína je plastická, můžete ji formovat do koule, která po stlačení vytvoří hrudku, která nepraská; suchá hlína je tvrdá, její kousky se dost těžko lámou i lopatou. Barva – od nažloutlé po hnědou;
- hlinitá půda – zemina s nízkou plasticitou, i když je mokrá, po zmáčknutí se z koule stane plochý koláč s prasklinami na okrajích. Obsahuje až 30 % jílu;
- Cukr – neplastická zemina, za sucha se drolí a drolí, obsahuje až 10 % jílu;
- Písčitá půda: prašný – vzhledově podobný mouce nebo prachu; jemný písek – jednotlivá zrnka písku jsou vizuálně prakticky nerozeznatelné; střední písek – velikost frakcí je podobná zrnům prosa (do 2.5 mm); velký – velikost zrn písku je podobná velikosti pohanky (až 5 mm);
- Štěrkovitá půda – obsahuje kamenné inkluze velikosti malého vlašského ořechu;
- Drcená půda – přes 50 % hmoty takové zeminy tvoří drť o velikosti velkého ořechu.
Důležité! Informace o hloubce zamrznutí půdy ve vaší oblasti a jak ji určit: Hloubka zamrznutí půdy
Stanovení hustoty půdy a hladiny podzemní vody
Pro stanovení hladiny podzemní vody ve středu a rozích staveniště je nutné vrtat studny o hloubce 2.5 metru. Pár hodin po vrtání se na dně studní objeví voda – spusťte do studny dřevěný pás vhodné velikosti a určete vzdálenost od povrchu země k začátku vody ve studni.
Obr. 1.5: Akumulace podzemní vody ve zkušebním vrtu
Mějte na paměti, že hladina podzemní vody na různých stranách místa přiděleného pro výstavbu se může značně lišit – všechny výpočty musí být provedeny na základě nejvyšší hladiny podzemní vody.
Odborná rada! Pokud podzemní voda na místě leží v hloubce větší, než je hloubka zamrznutí půdy, což naznačuje, že půda není náchylná k mrazu, lze na místě postavit téměř jakýkoli typ základů, ale pokud je vztah opačný , zbývají pouze dvě možnosti – hlubinné pásové založení (stavba, která může být ve větších hloubkách finančně neopodstatněná) nebo založení na železobetonových pilotách (ve většině případů optimální varianta).
Na rozdíl od hladiny podzemní vody nelze přesnou hustotu půdy určit nezávisle. To se provádí v laboratoři na základě údajů z terénního výzkumu pomocí speciálního vybavení. Pro stanovení hustoty zeminy existují dvě hlavní metody – metoda řezného prstence (pro nesoudržné zeminy) a metoda voskování (pro soudržné zeminy).
Metoda řezného prstence zahrnuje odběr vzorku půdy pomocí prstencového vzorkovače, který je následně podroben tlakové zkoušce, vážení a výpočtu pomocí standardních vzorců.
Obr. 1.6: Provádění metody voskování půdy
Při voskování se z půdy vyřízne vzorek o objemu 0,5 m3 a překryje se vrstvou parafínu. Hmotnost vzorku se stanoví ponořením do vodní nádrže a stanovením objemu vytlačené kapaliny. Další výpočty se provádějí pomocí typických vzorců.
Tabulka únosnosti půdy
Upozorňujeme na tabulku, která ukazuje nosné vlastnosti hlavních typů půdy:
Obr. 1.7: Únosnost půdy v kgf/cm2
Obr. 1.8: Únosnost půdy v N/cm2
Rizika chyb ve studiích únosnosti půdy
Odborná rada! Správně vypočítat a navrhnout pilotový základ je možné pouze s přihlédnutím k nosným charakteristikám zeminy, které nelze nezávisle určit, při zanedbání geodetického průzkumu.
Navrhování pilotového základu na základě ukazatelů únosnosti půdy, které neodpovídají skutečnosti, má následující důsledky:
- Nesprávný výběr průřezu pilot, které se po instalaci jednoduše usadí do země;
- Ponoření podpěr do volné vrstvy půdy, což povede ke smrštění základu a základu jako celku;
- Nedostatečná hloubka pilot a v důsledku toho nadměrné vystavení základu vztlakovým silám vedoucím k deformaci a praskání stěn budovy.
Obr. 1.9: Možný výsledek nesprávného určení únosnosti půdy
Naše služby
Společnost “Bogatyr” má zkušený personál a moderní výzkumné a konstrukční vybavení. Garantujeme kvalitní provedení celého rozsahu pilotovacích prací – od geodetického zaměření staveniště až po dodávku a zarážení pilot.
Hlavní zaměření činnosti společnosti “Bogatyr“ stojí na kvalitě, efektivitě a rozumné cenové politice. Nikdy neodkládáme realizaci projektu a veškerou práci dodáváme včas. Našim klientům přitom nabízíme ceny za služby, kterým nemůže konkurovat žádná moskevská stavební firma. Pro objednávku zarážení pilot, vedoucí vrtání nebo zarážení štětovnic, zanechte požadavek.
