1.3 Характеристика ґрунтів

 

Фундаменти під машини або обладнання закладають на природніх основах, тобто безпосередньо на ґрунті, якість якого залежить від його фізико-механічних властивостей. Для дослідження ґрунту відбирають його зразки зі свердловин (до 10), пробурених на глибину 6...10 м, потім зразки піддають аналізу й вимірюють рівень ґрунтових вод, що установився. За отриманим даними становлять характеристику основи, визначають нормативний тиск на ґрунт залежно від його якості, ширини підошви й глибини закладення фундаменту.

Після дослідження дають технічний висновок, у якому крім властивостей ґрунту вказують оптимальні позначки закладення фундаменту й заходи, необхідні для його зміцнення й захисту від ґрунтових вод.

Види ґрунтів. Ґрунти розділяють на скельні, великоуламкові, піщані, глинисті й рослинні.

До скельних ґрунтів відносяться вапняки, піщаники й граніти. Вони практично нестисливі й найбільш міцні.

Великоуламкові ґрунти – це щебені, галька й гравій. При зволоженні фізичні властивості як скельних, так і великоуламкових ґрунтів не змінюються.

Піщані ґрунти залежно від розміру часток розділяють на гравелисті, великої, середньої крупності, дрібні й пилуваті. При спорудженні фундаментів необхідно враховувати, що зі зволоженням властивості цих ґрунтів погіршуються.

Глинисті ґрунти під навантаженням змінюють форму, тому при значному зволоженні або промерзанні не надійні, і в якості основи під фундаменти не рекомендуються.

Рослинні ґрунти містять залишки рослин, тому здатні давати значну усадку й при відкритті котлованів їх звичайно видаляють.

Основна механічна властивість ґрунту – несуча здатність, обумовлена нормативним тиском (Rн).

 

image001.png

Рисунок 1.3.1 – Фото види грунтів

 

Способи зміцнення ґрунтів. При зведенні фундаменту необхідно прагнути до максимального використання природнього ґрунту. Коли міцність ґрунту недостатня, його необхідно штучно зміцнювати механічним або хімічним способами.

Механічний спосіб полягає в тому, що ґрунт утрамбовують, у результаті чого його несуча здатність підвищується на 30%.

При хімічному способі в ґрунт за допомогою спеціальних ин’єкторів уводять відповідний хімічний розчин, що підвищує його міцність, водонепроникність і поліпшуючий інші властивості. Існують наступні хімічні способи зміцнення ґрунтів: цементація, смолизація, силікатизація й бітумізація.

Цементація – спосіб нагнітання в ґрунт цементного молока. Для цієї мети використовують цемент марки не нижче 300, розчинений у воді в співвідношенні 1:10...1:0,4 залежно від властивості водопоглинення ґрунту. Бетон, що утворюється після затвердіння розчину, сприяє підвищенню міцності й водонепроникності ґрунту.

Смолизація – закріплення піщаного ґрунту шляхом нагнітання в нього розчину соляної кислоти, а потім – синтетичної смоли. Міцність таких ґрунтів підвищується до 5 МПа.

Силікатизація – послідовне введення в ґрунт водяних розчинів рідкого скла (силікату натрію) і хлористого кальцію. У результаті хімічної реакції утворюються вапно й хлористий натрій, які також поліпшують міцностні й інші властивості ґрунту.

При бітумізації в ґрунт нагнітають розплавлений бітум або холодну бітумну емульсію. Це веде до припинення фільтрації ґрунтових вод.