Характеристики набухания грунта

0
547

Набухание грунтов – способность изменять объем в большую сторону под влиянием влаги. Перед началом строительных работ, требующих заглубления, важно провести расчеты. В противном случае возможно обрушение строений, падение техники и даже человеческие жертвы. Давление набухания грунта рассчитывается разными способами.Последствия набухания грунта: обрушение укреплений

Свободное набухание

Определение набухания грунта: массив почвы, изменяющий свой объем под воздействием жидкости. Существует ряд характеризующих данный процесс параметров. В первую очередь – относительная деформация. Она определяется в зависимости от условий, других факторов. Для обозначения параметра используется переменная Esw. Величина его составляет для свободного набухания грунтов 0.04.

Установлен ряд параметров, характеризующих рассматриваемый процесс. Один из самых важных: относительное набухание грунта. Данный термин представляет собой отношение двух высот:

  • после завершения процесса напитки грунта влагой (при отсутствии расширения массива);
  • начальной высоты.

Определяется параметр специальным нормативным документом – ГОСТ 241143. Все вычисления при проектировке строительных объектов выполняются с учетом нормативных документов. Набухание грунта под нагрузкой рассчитывается иначе. Существует деление на отдельные категории по типу грунтов:

Характеризуемый тип Параметр относительной деформации, Esw
При смачивании грунт не изменяет свой изначальный объем От 0 до 0.04
Минимально набухающий От 0.04 до 0.08
Обычный От 0.08 до 0.12
Сильнонабухающий Более 0.12

Влажность грунта после набухания учитывается при проектировании. Помимо этого существуют другие параметры:

  • условия расположения;
  • мощность грунта;
  • распределение и минеральный состав.

В большинстве случаев массив не является однородным. Присутствуют карманы, линзы и другие включения. В том числе из породы отличной от общей массы. Параметр набухания глинистых грунтов существенно отличается от аналогичного для песчаного. Все нюансы должны быть учтены. Существуют специальные устройства для определения величины изменения объема.

Наиболее популярным представленным в продаже является ПНГ-1. Определение набухания грунтов прибором выполняется в соответствии со специальным нормативом: ГОСТ 24143-80. Технические параметры стандартны для всех моделей:

  • диаметр кольца, см – 0.5;
  • вес устройства, г –  700;
  • угол режущей части, градусов – 28;
  • длина кольца, см – 0.2.Устройства для вычисления величины набухания грунтов

Прибор набухания грунтов ПНГ-1 применяется для вычисления параметров в лабораторных условиях. Точность устройства велика. Измерение осуществляется в условных единицах принятых для определения величины набухания и усадки грунта.

Измерение параметров под нагрузкой

Значение относительной деформации набухания для сильнонабухающих грунтов и под нагрузкой определяется следующим образом:

Esw = (Hsat – Hn)/Hn,  где

  • Hsat – это высота после впитывании влаги (набухания);
  • Hn – изначальная высота.

Необходимо помнить о нюансах проведения испытаний: установить параметр на породе вырезанной в одном месте, с идентичным составом. Согласно стандарту проводится измерение с шагом, МПа:

  • 02;
  • 05;
  • 1.

Конечный параметр задается испытателем самостоятельно. Обычно определяется целью изысканий. Важно на каждой ступени проводить испытания не меньше, чем 4 образцов почвы. Это позволит построить график зависимости Esw = F(p).Набухание грунта в зависимости от его типа

Давление набухания

Разобраться, как определить давление набухания грунта, не составит труда. Существует ряд показателей:

  • относительная деформация – представляет собой отношение абсолютной деформации при отсутствии возможности изменения объема в ширину и изначальной высоты;
  • влажность свободного набухания (Wsw) – параметр, определяемый при наличии увеличения объема в стороны;
  • скорость – отношение параметра Esw к временной характеристике;
  • период – период изменения объема (отсчитывается с момента начала увлажнения и до окончания процесса расширения).

Параметр относительной деформации определяется по простой формуле:

Esw = ΔH/H

Как определить влажность после увлажнения

Усадка набухшего грунта определяется его влажностью. Данный параметр обозначается как Wsw. Указывает на характеристику грунта после завершения процесса изменения его объема. Предполагается отсутствие возможности бокового расширения. Возможно определение характеристики опытным путем в полевых условиях. Осуществляется замачивание грунта в специальном котле либо котловане под будущий фундамент.Разделение на категории по степени набухания

Существует специальный ГОСТ набухания грунтов. Принятые стандартны позволяют ускорить, упростить процедуру проектирования. Точная информация о том, какие грунты обладают свойством набухания, позволяет избежать в дальнейшем деформации построек. Опытное определение влажности после набухания проводится следующим образом:

  • замачивается грунт в котловане – размер должен составлять не менее чем 10 на 10 метров;
  • через каждые 1 м устанавливается марка.

Процесс ускоряется за счет скважин. Через них подается вода. Определяется набухание грунтов ГОСТ 12248 2010. Межгосударственный стандарт устанавливает процесс проведения обследования. ГОСТ свободного набухания грунтов позволит определить давление на подошву фундамента, другие характеристики почвы.

При помощи полученных данных определяют марку цемента. Рассчитывается необходимая прочность конструкций. Самостоятельно разобраться с вычислениями, другими данными затруднительно. Получить консультацию можно по телефону.

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Please enter your name here