Типы грунтов: как определить состав грунта самостоятельно

Перед началом строительства, особенно если оно ведётся без строительного проекта вообще или по так называемому эскизному проекту, в котором отсутствует расчет фундамента, очень важно представлять, какие типы грунтов залегают на данном участке. От этого будет зависеть выбор формы, типа и глубины заложения фундамента.

В том случае, если за исследованием участка нет возможности обратиться в специализированную геолого-геодезическую организацию для проведения соответствующих работ, определить тип грунта по его составу можно своими силами, самостоятельно. Однако, нужно отдавать себе отчет в том, что это не стопроцентно гарантированный способ и все измерения носят приблизительный характер.

Общие характеристики грунтов

Выделяют четыре основных класса несущих грунтов:

• скальные;
• дисперсные;
• техногенные (намывные, насыпные);
• мерзлые

Скальные, техногенные и мерзлые грунты попадаются редко, в определенных климатических районах.

Строителям, как правило, приходится иметь дело с дисперсными грунтами. Основные их виды: глинистые (глина, суглинок, супесь), песчаные (пески различной крупности), илистые и заторфованные.

 

Основные типы грунтов на строительном участке

Рассмотрим все основные типы грунтов, залегающие на строительном участке.

 

Грунты скалистого типа или скальные грунты

Грунт скалистого типа – это даже не грунт, а каменная горная порода, скальный массив.  Так как скальные грунты состоят из сцементированных, спаянных между собой пород, то они обладают очень высокой плотностью и прочностью и не подвергаются воздействию подземных вод.

Они не только не пропускают воду, но и не накапливают ее в себе. Следовательно, такие грунты являются непучинистыми. Разрабатывать их крайне тяжело, да и нет особой необходимости, так как они не деформируются и не размываются. Следовательно, фундаменты не заглубляют в горную породу, а закладывают их на поверхности, поверх скалы.

 

Грунты крупнообломочного типа

В грунтах крупнообломочного типа, помимо традиционных глинистых грунтов и песка, больше половины составляют обломки камней, гравий и щебень природного или искусственного происхождения.

Крупнообломочные грунты делятся на валунные (с размерами частиц более 200 мм), галечниковые (с размерами частиц более 10 мм) и гравийные (с размерами частиц более 2 мм). Гравийные и галечниковые грунты еще называют хрящеватыми. В хрящеватых грунтах более половины объема – мелкие камни, гравий и щебень.

Благодаря такому составу, как крупнообломочные, так и хрящеватые грунты обладают высокой несущей способностью и подвергаются малому воздействию грунтовых вод. К тому же такие грунты в зимнее время промерзает незначительно.

Они могут обладать невысокой степенью пучинистости, но только том случае, если в их состав входит глинистый грунт.  Именно поэтому на таких грунтах нет необходимости зарывать фундамент глубоко в землю, достаточно 50-60см, т.е. идеально — устраивать мелкозаглубленный фундамент.

 

Глинистые грунты

Глинистые грунты – это все грунты, в той или иной степени содержащие глинистые частицы. Чистая глина содержит более 30% глинистых частиц, суглинки – от 10 до 30%, супеси – от 5 до 10%.

В зависимости от того, сколько песчаных или пылеватых частиц входит в состав глинистых грунтов, каждый из них делится на следующие виды:

Глины:

• тяжелая глина
• легкая песчанистая глина
• легкая пылеватая глина

Суглинки:

• легкие песчанистые суглинки
• легкие пылеватые суглинки
• тяжелые песчанистые суглинки
• тяжелые пылеватые суглинки

Супеси:

• песчанистые супеси
• пылеватые супеси

Так как в этих грунтах значительное содержание не только глинистых, но и пылеватых частиц, то они очень хорошо связывают находящуюся в них грунтовую воду и одновременно насыщаются ею.

Вследствие этого, глинистые грунты обладают разной степенью пучинистости и достаточно пластичны. Несущая способность глинистых грунтов также находится в прямой зависимости от его насыщения влагой.

При строительстве малоэтажных домов на глинистом грунте следует отдавать предпочтение мелкозаглубленному фундаменту: ленточному или плитному.

 

Песчаные грунты

Песчаные грунты – это те грунты, в состав которых практически не входит глина (от 0 до 5%). Причем, и песчаных частиц в них может не быть практически. В песке пылеватом, например, количество песчаных частичек – от 0 до 50%, остальное – илистые (пылеватые) частицы.

В зависимости от того, в каком количестве (процентном отношении) и какой крупности (от 0,1 до 2 мм) песчаные частички преобладают, различают:

• гравелистый песок
• крупный песок
• средний песок
• мелкий песок
• пылеватый песок.

Чем крупнее песок, тем лучшими строительными характеристиками он обладает.

В гравелистых и крупных песках практически отсутствует капиллярная активность, они не удерживают влагу, пропуская ее через себя и поэтому не пучинятся и имеют довольно большую несущую способность.  Пески пылеватые – наоборот, из-за пылеватых частиц в составе, хорошо насыщаются водой, удерживая ее и поэтому являются сильнопучинистыми грунтами.

Торфяные грунты

Торфяные грунты залегают на осушенных или частично осушенных болотах. В таких грунтах очень высок уровень залегания подземных (грунтовых) вод, а значит они перенасыщены влагой.

Строительство на таких грунтах – очень рискованно, так как под нагрузкой торф сжимается и может затянуть фундамент под землю. Поэтому для малоэтажных домов, где нереально применение длинных свай, производят частичную замену грунта.

 

Как своими силами определить состав грунта

Рассмотрим два способа определения состава грунта:

• визуальный способ определения состава грунта
• определение состава грунта по оседающим частицам

Для того, чтобы определить, какие грунты залегают на участке строительства, обыкновенным садовым буром или мотобуром роют шурфы глубиной 2-2,5м в количестве не меньше двух, а ещё лучше четырех, на каждый угол дома. Через каждые 60-80см бур вынимают, берут образцы грунта, раскладывают их в отдельные контейнеры и плотно закручивают, чтобы туда не попала влага. Перед этим чертят вертикальный разрез шурфа с разметкой через 60-80см и записывают по отметкам результаты бурения.

А далее с пробами грунта производят манипуляции, соответствующие способу определения его состава.

 

Визуальный способ определения состава грунта

Для определения типа грунта его необходимо визуально обследовать следующим образом:

• растереть на ладони;
• определить состояние грунта в сухом виде;
• определить состояние грунта во влажном виде;
• скатать во влажном виде в шар или в шнур

Используя данные способы, а также таблицу, приведенную ниже, можно «на глаз» определить тип грунта, залегающего на участке.

Тип грунта	Ощущение при растирании в руке	Состояние в сухом виде	Состояние во влажном виде
Глина	Песчаные частицы не чувствуются, ощущается как однородный порошок	Куски и комья в сухом состоянии очень трудно раздавить	Очень мягкая, пластичная, вязкая, липкая. Если скатать в шар, то при надавливании он превращается в лепешку без трещин по краям. Также в сыром состоянии скатывается в шнур диаметром до 0,5мм, из которого можно слепить кольцо. При разрезании видна гладкая поверхность с полным отсутствием крупинок песка.
Суглинок	Ясно чувствуются песчаные частицы	Не такой твердый, как глина, отдельные комья легче раздавливаются. При ударе рассыпается на мелкие кусочки	Малопластичен. Если скатать в шар, то при надавливании он превращается в лепешку, с трещинами по внешнему контуру. В длинный шнур в сыром состоянии скатывается хорошо, но при попытке сложить из шнура кольцо, оно распадается и ломается на мелкие части.
Суглинок пылеватый	Песок не чувствуется	При ударе комья рассыпаются в мелочь.	Пластичный, липкий. Шар скатать можно, но получается он рыхлым. Шнур плохо формируется, рассыпается.
Супесь	Легко растирается между пальцами. На ощупь чувствуются достаточно крупные песчаные частицы	Куски легко рассыпаются	Не пластична. Шар во влажном состоянии скатать можно, но при надавливании от  рассыпается. Шнур сделать не получится – он также рассыпается.
Песок	В песке крупном ощущается много частиц размером с пшеничную крупу; В песке средней крупности – размером с просяное зерно; В мелком песке – зерна слабо различимы	Сыпучий грунт. Осыпается между пальцами, не задерживаясь.	Не пластичен и не обладает связанностью. Шнур скатать невозможно.
Песок пылеватый	На ощупь похож на муку-крупчатку. При растирании остается пыль.	Осыпается между пальцами, но пыль задерживается в складках кожи
Гравий	Более половины по объему составляют зерна размером от горошины до мелкого ореха.
Галька (щебень)	Более половины по объему составляют зерна размером больше ореха.	Форма гальки – окатанная, форма щебня — остроугольная

 

Определение состава грунта по оседающим частицам

Для определения состава грунта по оседающим частицам, необходимо проделать следующие действия:

1.  Пробы грунта просушить, очистить от мусора, корней, камней и органических вкраплений.
2.  Мелко его измельчить.
3.  Взять любую прозрачную емкость, например, литровую банку и до половины наполнить ее грунтом.
4.  Долить банку до верха водой.
5.  Добавить в банку чайную ложку соли или средства для мытья посуды, ни в коем случае ни мыло, ни порошок, ни шампунь. Соль или средство для мытья посуды ускорят процесс вымывания глины; 
6.  Плотно закрутить крышку и интенсивно встряхивать банку в течении 10 минут. Это заставит грунт расслоиться на составляющие.
   Компоненты будут «садиться» на дно банки в следующей последовательности: вначале песок, так как скорость его оседания самая высокая, затем ил (пылеватые частицы), а сверху — глина.
   
7.  Через 30-50 секунд минуты уже можно будет посмотреть уровень песка и замерять его;
8.  Через 10-20 минут – уровень выпавшего ила;
9.  Уровень глины следует замерять после того, как вода станет полностью прозрачная. Это займет несколько часов, а может и дней, в зависимости от типа почвы. Все, что останется плавать на поверхности воды — органический материал;
10.  Замерив высоту каждого слоя необходимо вычислить процентное отношение каждого из них и воспользовавшись диаграммой Ферре, определить тип грунта.

Процентное содержание глины показано красными линиями, песка – желтыми и ила (пылеватых частиц) – синими. В точке пересечения всех трех линий и находится искомый тип грунта.

Например: после осадки всех частиц, замеры показали следующие результаты: высота слоя глинистых частиц — 4 см; песчаных частиц — 3 см; илистых (пылеватых) частиц — 2см.  Общая высота — 9 см.

Вычисляем процентное соотношение каждого слоя:

Глинистые частицы: 4 / 9 х 100 = 45%;

Песчаные частицы: 3 / 9 х 100 = 33%;

Илистые (пылеватые) частицы: 2 / 9 х 100 = 22%.

На пересечении трех линий получаем глину.