Строительство загородного дома. Инженерно-геологические изыскания в малоэтажном строительстве

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве. Если ранее многие дома и сначала дачные строились без привязки фундаментов к грунтовым условиям строй площадок, то за последние годы таких зданий становится всё меньше. Сейчас даже начинающие застройщики знают, что обеспечить надёжное изготовка фундаментов нереально без инженерно-геологических изысканий, которые позволяют получить данные по определенной площадке строительства с «…детальностью, нужной и достаточной для обоснования окончательных проектных решений…» (п. 8.1., СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства», М., 2005). Но в нормативных документах по инженерным изысканиям недостаточно определены требования по объёму изысканий для низкоэтажного строительства. Эта неувязка специально рассматривалась ещё в Госстрое РСФСР в 1986 г. и в ЦТИСИЗе – Центральном тресте инженерно-строительных изысканий. Но «воз и сейчас там».
На практике компании, специализирующиеся изысканиями для низкоэтажного строительства, завышают объёмы проходческих работ. Под одноэтажными бесподвальными домами в большинстве случаев бурят 3…5 скважин на глубину 7…10 м. Но феномен состоит в том, что даже при завышенных объёмах бурения глубина отбора образцов грунтов и их количество нередко недостаточны для надёжного проектирования фундаментов и их оснований. Разглядим, в чём здесь дело. Глубина проходки выработок

Действующие в текущее время СНиП 11-02-96 и обозначенный Свод Правил (в предстоящем изложении – СП) нацелены на строительство больших промышленных объектов, штатских и жилых высотных построек, потому что вначале они разрабатывались, когда объёмы низкоэтажного строительства были ничтожны.
Для тяжёлых сооружений основной расчёт, выполняемый во всех случаях, делается по деформациям осадок. Под действием веса сооружения грунты основания сжимаются. Происходят осадки, которые не должны превосходить допустимых значений.
Передаваемое на грунт давление за счёт рассеивания с глубиной миниатюризируется (рис. 1).

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Рис. 1. Схема передачи давления на грунт основания: 1 – фундамент; 2 – грунт основания; 3 – сжатая зона грунта; 4 – условная граница сжимаемой толщи; dф – глубина заложения фундамента; dст – мощность сжимаемой толщи грунта; φ- угол внутреннего трения грунта.

Большему сжатию подвергаются грунты, находящиеся в высшей части сжимаемой толщи. На некой глубине давление от сооружения понижается так, что грунты уже не сжимаются.
Условная граница сжимаемой толщи определяется глубиной, на которой дополнительное давление от сооружения составляет 20% от бытового. (Бытовое давление определяется весом вышележащего грунта).
Если на границе сжимаемой толщи и ниже залегают слабенькие грунты, то сжимаемая толща возрастает до границы, где давление от сооружения составляет менее 10% от бытового.
Как надо из СП, глубину проходки выработок при изысканиях «следует назначать зависимо от величины сферы взаимодействия построек и сооружений с геологической средой и сначала – величины сжимаемой толщи с заглублением ниже её на 1-2 м.
При отсутствии данных о сжимаемой толще грунтов оснований фундаментов глубину горных выработок следует устанавливать зависимо от типов фундаментов и нагрузок на их (этажности) по таблице 8.2.» (СП).
Приведём некие данные из этой таблицы для построек на ленточных фундаментах. Из табл. 1 следует, что когда изыскательские компании проходят выработки под 1-этажный бесподвальный дом глубиной 7…10 м, то заказчик оплачивает объёмы работ, нужные под 3…6-этажные дома.

Таблица 1. Зависимость глубины горных выработок от нагрузок (этажности) на фундаменты построек.


Этажность построек Нагрузка на фундамент, кН/м Глубина выработки от подошвы фундамента, м 1
2-3
4-6 До 100
200
500 4-6
6-8
9-12

При строительстве низкоэтажных домов в пучинистых грунтах, распространённых везде, главные расчёты создают по стойкости и деформациям пучения. При выполнении инженерно-геологических изысканий под такие дома одной из основных задач является определение степени пучинистости грунтов. Для этого нужно получить подробные свойства грунтов в границах глубины вымерзания.
В этом состоит 1-ая особенность инженерно-геологических изысканий под низкоэтажные дома.
Получение данных можно обеспечить проходкой выработок на расчётную глубину вымерзания, к примеру, по Столичной области- на глубину до 1,6 м, по Новосибирской области – до 2,4 м, а по Читинской – до 2,8 м.
Но проходка выработок на глубину сжимаемой толщи под низкоэтажными домами всё же нужна.
Сжимаемые толщи грунтов под низкоэтажные бесподвальные дома известны (табл. 2). Они существенно меньше, чем под тяжёлыми объектами и высотными домами. В таблице приведены также рекомендуемые глубины проходки выработок при устройстве мелкозаглублённых фундаментов.

Таблица 2. Рекомендуемые глубины проходки выработок под низкоэтажные бесподвальные дома.


Конструкция дома Этажность построек Сжимаемая толща, м Рекомендуемая глубина выработки, м Древесный, щитовой,каркасный 1 1,4 2,0 Брусовой, бревенчатый 1 1,8 2,5 Из пено-, газобетонных блоков с облицовкой в полкирпича 1 2,6 3,0 Кирпичный 1 2,8 3,5 Брусовой, бревенчатый 2 3,5 4,0

При наличии под древесными одноэтажными домами цокольного этажа проходить выработку от поверхности грунта следует на глубину 4…5 м, а под двуэтажными кирпичными домами с цокольными этажами – до 8…9 м.

Количество выработок на один дом

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве. При изысканиях под низкоэтажные дома делают последующие виды работ:
- рекогносцировочное обследование площадки строительства и прилегающей местности;
– проходка горных выработок с отбором образцов грунтов;
– геодезическая съёмка поверхности грунта в границах габаритов дома и прилегающей местности;
– лабораторные исследования отобранных образцов грунтов с целью определения их наименования и физико – механических черт.

К горным выработкам под низкоэтажные дома относят:
- закопушки глубиной до 0,6 м;
– шурфы глубиной до 1,5 м;
– скважины глубиной по программке изысканий.

В согласовании с указаниями СП «Расстояния меж горными выработками следует устанавливать… зависимо от трудности инженерно-геологических критерий и уровня ответственности проектируемых построек и сооружений…».
Сложность критерий подразделяют на 3 категории.
I категория (обычная). Поверхность строительной площадки близка к горизонтальной; малозначительная степень изменчивости слоев по показателям параметров грунтов, закономерно изменяющихся в плане и по глубине; грунтовые воды отсутствуют либо имеется один выдержанный горизонт; геологические процессы и техногенные причины отсутствуют.
II категория (средней трудности). Поверхность строительной площадки – наклонная; наблюдается существенное изменение черт и в плане, и по глубине; имеется два и поболее горизонтов грунтовых вод; органические включения не оказывают существенного воздействия на принятие проектных решений по фундаментам.
III категория (непростая). Рельеф строительной площадки изменчивый; основание сложено грунтами различного происхождения; имеет место линзовидное залегание отдельных слоев; значимая неоднородность характеристик грунтов, изменяющихся в плане либо по глубине; горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и мощности; сложное чередование водоносных и водоупорных пород; наблюдаются геологические процессы, негативно действующие на условия строительства и эксплуатации домов; техногенные воздействия влияют на выбор проектных решений.
Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Бурение и извлечение керна грунта.

Для больших строек инженерно-геологические изыскания проводят в несколько шагов: поначалу – для разработки предпроектной документации, потом – для разработки проекта сооружения либо комплекса и в заключение – для подготовки рабочей документации.
В низкоэтажном строительстве 1-ые два шага не проводят. Потому понятно, что перед изысканиями особенности простирания грунтов в плане и по глубине их характеристики, уровень залегания грунтовых вод и другие причины не известны. Имеется возможность судить о трудности критерий только по зрительному обследованию рельефа и по нраву растительного покрова.
Практика указывает, что подавляющее большая часть пригородных домов строят в критериях, относящихся к I и II категории трудности.
Как надо из СП, расстояние меж горными выработками для построек и сооружений II уровня ответственности (в том числе для жилых домов) в обычных критериях для древесных домов должны составлять менее 100 м, а для кирпичных (и из других штучных материалов) – менее 75 м. А в критериях средней трудности 50 и 40 м соответственно. В границах контура каждого строения II уровня ответственности количество выработок должно быть более трёх. Для строений III уровня ответственности довольно 1-2 выработок.
Кажущееся противоречие (3 выработки на объект и расстояние меж ними 100…40 м) устраняется, если подразумевать, что в СП предполагаются огромные в плане дома. К примеру, на шестиподъездном доме длиной 100 куб.м. выработки с расстояниями меж ними 50…40 м расположить можно.
Указания о 3-х выработках к одному низкоэтажному дому длиной 10…15 м относить не следует, потому что в СП есть другие указания относительно маленьких в плане домов. При расположении группы домов II уровня ответственности, строительство которых осуществляется по проектам массового внедрения, и для на техническом уровне легких объектов (на местности с ординарными и средней трудности критериями) с размерами, не выходящими за границы приведённых наибольших расстояний меж выработками, «выработки в границах контура каждого строения и сооружения могут не предусматриваться, а общее их количество допускается ограничивать пятью, располагаемыми по углам и в центре участка» (п.8.4.)
На рис. 2а представлена такая ситуация при размерах личного участка в 12 соток.

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Рис. 2. Схема размещения геологических выработок для группы низкоэтажных домов на ограниченной местности: а – по указаниям СП; б – рекомендуемая; 1 – участок; 2 – дом; 3 – шурф, скважина.

Выходит, что ни одна выработка не оказывается в границах контура строительной площадки. В то же время, как было отмечено, изыскательские компании на одной строительной площадке под низкоэтажный дом обычно проходят 3…5 выработок.
На практике наблюдается феноминальная ситуация. Если делают изыскания на значимой местности для какого-нибудь приятельства, то обходятся 10 выработками. Если делают заказ на один низкоэтажный дом, то проходят более 3-х выработок.
Причина такового несоответствия в том, что цены выполняемых работ определяются не их объёмом, в том числе лабораторных, а количеством пройденных метров. А при наличии механизированного оборудования проходка скважин длиной 40 метров за смену заморочек не вызывает.
Представляется, что всё же и указания СП для низкоэтажных домов не соответствуют обеспечению «детальности, нужной и достаточной для обоснования окончательных проектных решений».
Рекомендуется на каждый дом разрабатывать более одной скважины (рис. 2б), а в более сложных геологических критериях, к примеру, при большенном уклоне строительной площадки – более 2-ух. Если на обозначенной площади располагается большее количество участков, к примеру, по 6 соток, всё равно на один дом должна приходиться одна выработка.
В этом заключается 2-ая особенность инженерно-геологических изысканий в низкоэтажном строительстве.

Глубина отбора образцов грунтов

В согласовании с указаниями Строй Норм (СНиП 2.02.01-83* «Основания построек и сооружений») фундаменты тяжёлых объектов должны заглубляться на расчётную глубину вымерзания. Потому при изысканиях под такие объекты 1-ые пробы грунта для определения физико-механических черт можно брать с глубины такого же порядка, к примеру, для Столичной области – с глубины 1,4…1,6 м.
Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Отбор проб грунта из скважины.

С этих же глубин отбирают эталоны грунтов при выполнении изысканий для низкоэтажных домов. И когда разработчик фундаментов под такие дома в отчёте об изысканиях получает подобные материалы, он обязан констатировать, что данных для расчётов фундаментов просто нет. При всем этом никакие 10-ки метров, пройденные при бурении, не компенсируют отсутствие нужной инфы. Конкретно это имелось в виду, когда сначала статьи было сказано о недостающем объёме получаемой инфы.
Выше отмечалось, что при маленьких нагрузках от низкоэтажных домов в пучинистых грунтах главные расчёты фундаментов делают по стойкости, при действии касательных сил пучения и по деформациям пучения. Для получения черт пучинистых грунтов нужно иметь их физические свойства в границах глубины вымерзания. Чем подробнее исследования, тем достовернее будут следующие расчёты.
В территориальных Строй Нормах по Столичной области (ТСН МФ -97 МО) указывается, что для лабораторных испытаний эталоны грунтов должны отбираться в границах глубины вымерзания через каждые 0,25 м.
В этом состоит 3-я особенность инженерно-геологических изысканий под низкоэтажные дома.

Геодезическая съёмка
Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Геодезическая съемка участка.

Для правильной вертикальной посадки дома при разработке проекта фундаментов нужно на стадии изысканий делать геодезическую съёмку поверхности грунта в границах габаритов дома и прилегающей местности.
Для этого на строительную площадку выносят главные размеры дома и создают съёмку угловых точек и других точек, расположенных против первых (рис. 3). Получают сетку поверхностных отметок. Приобретенные высотные отметки позволяют принять правильные решения по заглублению фундаментов, по планировке грунта срезкой либо подсыпкой, по устройству поверхностной дренажной системы (планировка, отмостка, ливневые лотки) вокруг дома.

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве.

Рис. 3. Схема размещения точек вертикальной съёмки поверхности грунта: 1…13 – точки вертикальной съёмки.

Если изыскания делают на стадии, когда проекта дома ещё нет, на участке должно быть определено положение строительной площадки и съёмка можно создавать по сетке при условных габаритах дома, о которых застройщик обычно всё же имеет представление.
Из имеющихся в распоряжении отчётов по изысканиям следует, что такая геодезическая съёмка обычно не делают. Почти всегда определяют абсолютные отметки устьев скважин. Таковой объём инфы недостаточен для принятия надёжных решений, тем паче, что многие скважины устраивают за пределами контура дома.

Заключение

Строительство пригородного дома. Инженерно-геологические изыскания в низкоэтажном строительстве. 1. Для разработки надёжных и эконом фундаментов под низкоэтажные дома по результатам инженерно-геологических изысканий нужно и довольно:
– под каждый дом в обычных и средних геологических критериях проходить одну выработку – совмещённые шурф (либо закопушка) и скважина, в сложных критериях – более 2-ух выработок;
– в бесподвальных домах глубина проходки может составлять 2…4 м, в одноэтажных домах с цокольным этажом либо техническим подпольем – до 4…5 м, в двухэтажных домах – до 9 м;
– отбор образцов грунтов в границах расчётной глубины вымерзания следует создавать через 0,25…0,3 м, ниже глубины вымерзания в границах сжимаемой толщи – через 0,5 м;
– делать геодезическую съёмку поверхности грунта в границах габаритов дома и прилегающей местности.

2. Считается, что для выполнения инженерно-геологических изысканий зимний период более неблагоприятен, так как снеговой покров препятствует рекогносцировке строительной площадки и прилегающей местности. Затруднено выполнение геодезической съёмки и др. Ранешней же весной, при таянии снежного покрова, верховодка может смыкаться с уровнем грунтовых вод. Потому обычно изыскания делают летом и осенью.
Одним из главных характеристик, который должен быть определён при изысканиях, является показатель степени пучинистости грунтов основания, в значимой мере зависящий от уровня залегания грунтовых вод.
Уровень грунтовых вод в течение года значительно изменяется. Летом, за счёт испарения, он снижается. Осенью, в предзимний период, увеличивается. Зимой, когда осадки выпадают в виде снега, уровень грунтовых вод фактически остаётся таким же, как осенью.
При изысканиях летом для определения осеннего уровня грунтовых вод нужно вводить в расчёты прогностические поправки. При изысканиях осенью поправки фактически вводить не приходится.
Потому для тех, кто не успел к строительству в текущем году, можно советовать выполнение изысканий в осенний период. А зимой и весной можно решить все вопросы, связанные с выбором проекта дома и, при наличии результатов изысканий, с разработкой проекта фундаментов. И таким макаром к началу строительного сезона можно быть готовым к изготовлению фундаментов.

©Л. Гинзбург, кандидат технических наук. Журнальчик «Дом» №9/2009 г.

Советуем почитать:
Подготовка к строительству пригородного дома. Геологические изыскания на месте строительства дома. >>>
Инженерно-геологические изыскания. Технический отчет. >>>

Где заказать:
Инженерно-геологические изыскания на участке строительства >>>

Аналогичное: Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.