Что надо знать владельцу участка с природными скальными грунтами
При выборе участка для строительства частного дома необходимо учитывать характер почвы. Класс природных скальных грунтов является хорошим вариантом для постройки. Они достаточно прочные, не промерзают, а также обладают стойкостью к воздействию грунтовых вод и сейсмоактивности. Рассмотрим, какие есть особенности у природных скальных грунтов, как на них влияют грунтовые воды, какой лучше выбрать фундамент и есть ли нюансы при обустройстве колодцев и проведении ландшафтных работ.
Особенности и структура скального грунта
Скалистый тип грунта представляет собой сплошной каменный массив, который отличается прочной связью между его частями. Является наиболее прочным типом грунта, плюс, он непучинистый. Скалистый грунт не пропускает воду и не сжимается, потому фундамент можно строить без опасения усадки.
В скальные грунты могут входить такие породы:
Основным преимуществом скального грунта является высокая прочность и водонепроницаемость, которые объясняются отсутствием в его составе песка и глины.
Какая преимущественно глубина залегания грунтовых вод и на что это влияет
Скальный тип грунта – сплошная твердая масса, которая является идеальным основанием для постройки сооружений любого типа. Участок именно с таким грунтом подбирают для постройки тяжелых многоэтажных зданий. Это связано еще и с тем, что природные скальные грунты обладают водонепроницаемостью, поэтому такой показатель, как глубина залегания грунтовых вод, является несущественным при выборе оптимального типа фундамента.
Какой преимущественно на таком грунте уклон почвы и на что это влияет
Если выравнивать участок для строительства частного дома с другими типами почвы реально, то проводить такие работы с природными скальными грунтами может оказаться очень затратным занятием. Этот момент надо учитывать, ведь именно рельеф участка будет влиять на стиль и дизайн будущей постройки.
Но если участок со скальным грунтом с уклоном, то в этом есть и плюс, так как здесь можно будет строить дом с цокольным этажом не опасаясь оползней и прочих подобных нюансов.
Если уклон небольшой и составляет 3-5%, то подготовительные работы по закладке фундамента дополнительно включают в себя подсыпку подушки из песка и гравия. При значительных перепадах – от 15% такой вариант не подойдет. В этом случае потребуется проводить более сложные работы, например, постройка многоярусных домов, которые разбиты на отдельные горизонтальные площадки, размещенные на горизонтальных поверхностях. При этом лучше всего использовать ступенчатый фундамент.
Какой лучше выбрать фундамент
Строительство частного дома на природных скальных грунтах можно выполнять с использованием различных видов фундаментов:
Такое основание лучше всего использовать на грунтах, которые не полностью, а только частично являются скальными. При заглубленном ленточном фундаменте вначале происходит разработка грунта, которая включает в себя копку котлована и выравнивание участка. После чего закладывается песчаная подушка, которая накрывается гидроизоляцией. Далее выполняется опалубка, армирование и заливка основания.
Такой тип фундамента отличаются прочностью и надежностью, но его использование возможно только в том случае, если грунт позволяет углубиться минимум на 70 см, а в случае со сплошными скальными грунтами бывает очень сложно углубиться больше, чем на 50 см.
Для такого основания достаточно заглубления ленты всего на 30 см, а песчаная подушка может и вовсе не использоваться. При ровном скальном грунте можно даже отказаться от использования армированного пояса.
Представляет собой монолитное основание из бетона с дополнительным армированием. Наиболее затратный по материалам и времени возведения тип фундамента, который используется редко и только при острой необходимости.
Представляет собой ряд столбов, которые заглублены в грунт. Также есть разновидность такого фундамента с ростверком. В целом, такое основание является оптимальным решением по соотношению затрат материалов и времени. Но из-за своих характеристик, применение столбчатого фундамента разрешено только для лёгких хозпостроек.
При выборе оптимального типа фундамента следует учитывать наклон участка, этажность и другие характеристики сооружения.
Грунты, виды, характеристика
Виды грунтов
Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяются на:
Глинистые грунты
Глинистые грунты — это связанные грунты, для которых число пластичности Jp больше или равно 0,01. По содержанию песчаных частиц и числа пластичности глинистые грунты подразделяются на супесь, суглинок, глину (табл. I).
Числом пластичности называют разницу между влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания в долях единицы.
Глинистые грунты в зависимости от их плотности и влажности могут находиться в различном состоянии, которое характеризуется показателем консистенций J 1 (табл. 2).
Среди глинистых грунтов должны быть выделены:
К илам относятся глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и имеющие в природном сложении влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, превышающий значения для супесчаного ила е > 0,9, для суглинистого ила е ≥ 1,0, для глинистого ила е ≥ 1,5.
Илы выделяются среди глинистых грунтов в особую группу, так как в строительном отношении они являются неблагоприятными грунтами, т. е. строить на них нецелесообразно.
К просадочным грунтам относятся глинистые грунты, которые под воздействием внешней нагрузки или собственнрго веса при замачивании водой дают дополнительную осадку (просадку).
При предварительной оценке к просадочным обычно относятся лессы и лессовидные грунты.
В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:
К набухающим (пучинистым) грунтам относятся :глинистые грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме.
Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки в компрессионном приборе подразделяются на:
слабонабухающие, если 0,0404 ≤ δн ≤ 0,08;
средненабухающие, если 0,08 сильнонабухающие, если δн > 0,12.
Песчаные грунты
Песчаные грунты — это сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности.
В зависимости от крупности частиц они подразделяются на пять групп, табл. 3.
По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы, табл.4.
По степени плотности их сложения песчаные грунты в зависимости от коэффициента пористости подразделяются на три группы, табл. 5.
Крупнообломочные грунты
Крупнообломочные грунты — это несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород с размерами частиц более 2 мм. В зависимости от крупности частиц они подразделяются на три группы, табл. 6.
По степени влажности крупнообломочные грунты подразделяются на маловлажные, влажные, насыщенные водой, табл. 7.
Скальные грунты
Скальные грунты — это изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаенные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Скальные грунты подразделяются на магматические, метаморфические, осадочные табл. 8.
Магматические, метаморфические, а также осадочные сцементированные породы с кремнистым цементом (кремнистые конгломераты, брекчии, песчаники, известняки, опоки) не растворяются в воде.
К растворимым относятся следующие скальные породы:
В результате фильтрации воды-через трещины в растворимых скальных породах возможно образование карстовых полостей.
Заторфованные грунты
Заторфованные грунты различаются между собой по степени заторфованности табл. 9.
Улучшить свойства грунтов можно проведением следующих мероприятий:
Скальный грунт что это такое
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 25100-2020 с ГОСТ 25100-2011 см. по ссылке;
Текст Сравнения ГОСТ 25100-2011 с ГОСТ 25100-95 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 2013-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-2009 «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения»
Сведения о стандарте
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (приложение Д к протоколу N 39 от 8 декабря 2011 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством
Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Министерство строительства и регионального развития
Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2012 г. N 190-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 25100-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.
6 ИЗДАНИЕ (июль 2018 г.) с Поправками (ИУС 5-2015, 9-2015)
Введение
В настоящем стандарте приведена классификация скальных грунтов как по результатам испытания образца, отобранного из массива, так и классификация для скального массива в целом.
Учитывая различия в указанных выше классификациях в наименованиях грунтов, а также в методиках определения отдельных характеристик, в настоящем стандарте приведены:
— основные термины, используемые в [1]-[4], а также их определения (см. приложение Д);
— соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте, и в [1] и [2] (см. приложение Е);
— методики пересчета результатов определений гранулометрического состава дисперсных грунтов и характеристик пластичности глинистых грунтов (см. приложение Е) для перехода из одной классификации в другую.
Приведенное в настоящем стандарте сопоставление классификаций грунтов даст возможность использовать (в случае необходимости) международные классификации.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все грунты и устанавливает их классификацию, применяемую при производстве инженерных изысканий, проектировании и строительстве зданий и сооружений.
К наименованиям грунтов и их характеристикам, предусмотренным настоящим стандартом, допускается вводить дополнительные наименования и характеристики, если это необходимо для более детального подразделения грунтов с учетом природных условий района строительства и специфики отдельных видов строительства.
Дополнительные наименования и характеристики грунтов не должны противоречить классификации настоящего стандарта и должны учитывать частные классификации, установленные в отраслевых нормативных документах.
В настоящем стандарте грунт рассматривается как однородная по составу, строению и свойствам часть грунтового массива.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 10650-72 Торф. Метод определения степени разложения
ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ
ГОСТ 25584-90 Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента фильтрации
ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества
ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.2 блок: Совокупность скальных грунтов, отделенная от соседних блоков разрывами или трещинами (тектонический блок, оползневой блок, блок отдельности).
3.3 блок отдельности (отдельность): Часть массива скальных грунтов, ограниченная трещинами, свойства которой могут быть охарактеризованы лабораторными исследованиями образца скального грунта.
3.4 вещественный состав грунта: Химико-минеральный состав вещества твердых, жидких, газовых и биотических (живых) компонентов грунта.
3.5 водопроницаемость: Способность грунта фильтровать воду.
3.6 глинистый грунт: Связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц, обладающий свойством пластичности ( 1%).
3.7 гранулометрический состав грунта: Процентное содержание первичных (не агрегированных) частиц различной крупности по фракциям, выраженное по отношению их массы к общей массе грунта.
3.8 грунт: Любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.
3.9 дисперсный грунт: Грунт, состоящий из совокупности твердых частиц, зерен, обломков и др. элементов, между которыми есть физические, физико-химические или механические структурные связи.
3.10 засоленность: Характеристика, определяемая количеством водорастворимых солей в грунте.
3.11 заторфованный грунт: Песчаный или глинистый грунт, содержащий в своем составе от 3% (для песка) и от 5% (для глинистого грунта) до 50% (по массе) торфа.
3.12 ил: Современный нелитифицированный морской или пресноводный органо-минеральный осадок, содержащий более 3% (по массе) органического вещества, как правило, имеющий текучую консистенцию 1, коэффициент пористости 0,9 и содержание частиц размером менее 0,01 мм более 30% по массе.
3.13 криогенная текстура: Совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентацией, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.
3.14 криогенные структурные связи грунта: Связи, возникающие в дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате цементирования льдом.
3.15 крупнообломочный грунт: Несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером более 2 мм составляет более 50%.
3.16 ледогрунт: Грунт, содержащий в своем составе более 90% льда.
3.17 липкость, прилипаемость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов): Способность грунта прилипать к различным материалам при соприкосновении.
3.18 литифицированные глинистые грунты: Глинистые грунты дочетвертичного возраста, прошедшие в своем развитии стадию позднего диагенеза и обладающие преимущественно контактами переходного типа.
3.20 минеральный грунт: Грунт, состоящий из неорганических веществ.
3.21 морозный грунт: Скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.
3.22 набухающий грунт: Грунт, увеличивающий свой объем при замачивании водой и имеющий относительную деформацию набухания 
0,04 (в условиях свободного набухания) или развивающий давление набухания (в условиях ограниченного набухания).
3.23 несвязный грунт: Дисперсный грунт, обладающий механическими структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.
3.24 органическое вещество: Органические соединения, входящие в состав грунта.
3.25 органо-минеральный грунт: Грунт, содержащий от 3% до 50% (по массе) органического вещества.
Виды грунтов в строительстве
Скальные грунты
Скальные грунты — монолитные породы или в виде трещиноватого слоя с жесткими структурными связями, залегающие в виде сплошного массива или разделенные трещинами. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.
Скальные грунты имеют колоссальную несущую способность и практически не подвержены морозному пучению. При строительстве на скальных грунтах нет необходимости закладки фундамента ниже глубины промерзания. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.
Единственная сложность — это разработка скального грунта, например для организации канализации или водоснабжения. Высока вероятность полной невозможности выбрать грунт даже мощными экскаваторами.
Крупнообломочные грунты
Крупнообломочные — несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%).
Если обломочный материал представлен ракушкой в количестве ≥ 50%, грунт называют ракушечным, если от 30 до 50% — к наименованию грунта прибавляют с ракушкой.
Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.
Конгломераты
Конгломераты — крупнообломочные породы, группа скалистых разрушенных, состоящих из отдельных камней разной фракции, содержащие более 50% обломков кристаллических или осадочных пород, не связанных между собой или же сцементированных посторонними примесями.
Как правило, несущая способность таких грунтов достаточно высокая и способна выдержать вес дома в несколько этажей.
Хрящеватые грунты
Хрящеватые грунты — это смесь глины, песка, обломков камней, щебня и гравия. Они плохо размываются водой, не подвержены вспучиванию и вполне надежны.
Они не сжимаются и не размываются. В этом случае рекомендуется закладка фундамента с заглублением, как минимум, в 0,5 метра.
Песчаные грунты
Песчаные грунты — продукт разрушения горных пород, представляют собой сыпучую смесь зерен кварца и других минералов, образовавшихся в результате выветривания горных пород с размерами частиц от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3%.
Песчаные грунты легко разрабатываются и утрамбовываются, хорошо пропускают воду, не меняются в объеме при разном уровне водопоглощении, промерзают незначительно, не пучинистые, при нагрузках имеют свойство сильно уплотняться и проседать.
Если пески залегают равномерно с достаточной плотностью и мощностью слоя, то такой грунт являются хорошей основой для фундамента. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Мелкий песок, разжиженный водой, особенно с примесями глины и ила, в качестве основания ненадежен. Пылеватые пески (размер частиц от 0,005 до 0,05 мм) слабо держат нагрузку, как основание требуют укрепление.
Супесь
Супесью принято называть вид горных пород, отличающихся особой рыхлостью. В этом смысле она довольно близка к песку. Само название как раз и указывает на общее сходство.
Рыхлая горная порода или грунт, состоящая, главным образом, из песчаных и пылеватых частиц с добавлением около 3—10% алевритовых, пелитовых или глинистых частиц.
Более глинистые супеси называются тяжёлыми, менее глинистые — лёгкими.
В зависимости от содержания песчаных зёрен соответствующих размерностей и пылеватых частиц различают грубопесчаные, мелкопесчаные и пылеватые супеси.
Плывуны
Плывуны — это супеси по свойствам близки к пылеватым пескам, содержащие большое количество пылеватых и очень мелких глинистых частиц. При достаточном водопоглощении пылеватые частицы начинаю играть роль смазки между крупными частицами и некоторые разновидности супесей становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость.
Различают плывуны истинные и псевдоплывуны.
Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 — 9% и переходом в текучее состояние при 15 — 17%.
Псевдоплывуны — пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.
Плывуны практически непригодны для использования в качестве оснований фундаментов.
Глинистые грунты
Глинистые грунты — самые непредсказуемые для строительства. Они могут размываться, разбухать, сжиматься, при замерзании вспучиваться. Фундаменты на таких грунтах строят ниже отметки промерзания.
Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома, но такая глина встречается редко, т. к. в природном состоянии практически никогда не бывает сухой. Капиллярный эффект, присутствующий в грунтах с мелкой структурой, приводит к тому, что глина практически всегда находится во влажном состоянии. Так же влага может проникать через песчаные примеси в глине, поэтому влагопоглощение у глины происходит неравномерно.
Суглинки
Суглинки — грунты, в которых глинистые частицы размером менее 0,005 мм содержатся в пределах от 10 до 30%. Еще Владимир Иванович Даль определял суглинок, как «почву с немалой примесью глины».
По своим свойствам суглинки занимают промежуточное положение между глиной и песком. В зависимости от процентного содержания глины суглинки могут быть легкими, средними и тяжелыми.
Суглинки более пластичны чем супесь. Жгут, скатанный из суглинка, не рассыпается, в отличие от жгута из супеси.
Лёсс относится к группе суглинков, содержит значительное количество пылеватых частиц (0,005 — 0,05 мм) и водорастворимые известняки и др., очень пористый и при намокании сжимается. При замерзании вспучивается. Наиболее распространенные на юге РФ и Дальнем Востоке. При наличии влаги лёссовидные грунты теряют устойчивость и размокают.
В сухом состоянии такие грунты обладают значительной прочностью, но при увлажнении их грунт размягчается и резко уплотняется. В результате происходят значительные осадки, сильные перекосы и даже разрушения возведенных на нем сооружений, в особенности из кирпича.
Таким образом, для того чтобы лессовидные грунты служили надежным основанием для сооружений, нужно полностью устранить возможность их замачивания. Для этого необходимо тщательно изучить режим грунтовых вод и горизонты их высшего и низшего стояния.
Ил (илистые грунты)
Ил — илистые грунты, водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30-50% по массе. Большей частью такие грунты располагаются в местах торфоразработок, болотистых и заболоченных местах.
Сапропель
Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10% (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков.
Сапропель имеет пористую структуру и, как правило, текучую консистенцию, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5% по массе.
Торф — органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50% (по массе) и более органических веществ. Влажный торф имеет насыщенный черный цвет, в сухом состоянии становится рыжеватым.
Торфяники обычно сильно увлажнены, отличаются сильной неравномерной сжимаемостью и практически непригодны как основание. Под нагрузкой торф напоминает вату. Хорошо проводит вибрации — если ударить кувалдой по блоку расположенному на торфе, вибрации будут ощутимы в десятке метров.
Из-за низкого трения в торфе не всегда удается возвести даже свайный фундамент. Чаще всего их заменяют на более пригодные основания, например, песчаные.
Заторфованный грунт
Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий от 10 до 50% (по массе) торфа. Сильнопучинистый и проседающий под нагрузкой.
Мерзлые
Техногенные (насыпные грунты)
Техногенные грунты (свалки строительного или бытового мусора, грунтовые отвалы, отвалы отходов производств, золошлаковые насыпи) — так же очень специфические условия строительства. Предсказать поведение насыпного грунта практически невозможно. Проектирования фундаментов, опирающихся на такие грунты — задача для профессионалов и требует большой осторожности.
Строительный мусор
В частном строительстве насыпные грунты распостранены как способ поднять участок или сделать «подушку» над илистым и торфяным грунтом. При этом, появляется высокий риск неравномерного проседания. Распространенно мнение, что насыпной грунт улеживается около 25-ти лет.