Оставить заявку +7 (423) 279 13 31
Главная \ Статьи \ Как определить прочность грунта на сложных строительных объектах
12 марта 2025
Как определить прочность грунта на сложных строительных объектах

грунт

Прочность грунта — один из ключевых параметров при проектировании и строительстве зданий, особенно на участках с неблагоприятными геологическими условиями. Ошибки в определении прочностных характеристик могут привести к неравномерной осадке фундаментов, деформациям и даже разрушению конструкций. В этой статье рассмотрим, как проводится определение прочности грунта на сложных строительных объектах, какие методы используются, и какие данные наиболее важны для инженеров-геотехников.

Что включает понятие прочности грунта

Прочность грунта — это его способность сопротивляться внешним нагрузкам без разрушения. Она зависит от нескольких параметров:

  • Коэффициент внутреннего трения — характеризует трение между частицами.
  • Сцепление — сила, удерживающая частицы грунта вместе.
  • Плотность и влажность — оказывают значительное влияние на поведение грунта под нагрузкой.
  • Тип грунта — песчаные, глинистые, скальные, многолетнемерзлые и т. д.

Каждому типу грунта соответствуют свои методы оценки прочности, так как механические свойства различаются.

Методики определения прочности

Для сложных строительных объектов применяется комплексный подход, включающий как полевые, так и лабораторные методы. Ниже приведены наиболее распространённые:

  1. Статическое зондирование (CPT)
    Позволяет определить сопротивление грунта при погружении зонда в землю. Метод особенно информативен на неоднородных участках и применяется без отбора проб.

  2. Динамическое зондирование
    Используется для оценки плотности и механической прочности на больших глубинах. Метод основан на ударном воздействии на зонд с регистрацией параметров сопротивления.

  3. Прессометрические испытания
    Позволяют измерить деформационные и прочностные характеристики непосредственно в скважине. Прессометр помещается в заранее пробурённую скважину и расширяется под давлением.

  4. Лабораторные испытания образцов
    Отобранные пробы грунта испытываются на сдвиг, сжатие и растяжение в контролируемых условиях. Это помогает определить точные значения сцепления и угла внутреннего трения.

  5. Полевые испытания штампом
    Выполняются для оценки несущей способности грунта под фундаментами. На поверхность грунта устанавливается стальной штамп, и регистрируется осадка под нагрузкой.

Когда необходима углублённая оценка

На сложных объектах, таких как:

  • участки с высокими уровнями грунтовых вод
  • карстовые территории
  • зоны сейсмической активности
  • территории с переменно-мерзлыми грунтами

Необходимо детально изучить структуру и физико-механические свойства грунта на всей глубине заложения фундамента. В таких условиях обязательны дополнительные геофизические методы: сейсморазведка, георадар, электротомография и др.

Применение результатов в проектировании фундаментов

Результаты оценки прочности грунта напрямую влияют на выбор типа фундамента, глубину его заложения, а также конструктивные решения по защите от деформаций и разрушений. Для сложных строительных объектов это особенно критично: нестабильные или переувлажнённые грунты могут потребовать применения свайных конструкций, ростверков или усиленных плит.

На основе геотехнических изысканий формируется инженерно-геологическое заключение, в котором приводятся:

  • значения предельного сопротивления на сжатие и сдвиг,
  • расчетные значения модуля деформации,
  • глубина залегания несущих слоёв,
  • оценка риска деформации основания.

Эти данные становятся основой для геотехнических расчетов, которые производятся с использованием специализированных программных комплексов (например, Plaxis, GeoStudio, LIRA-SAPR). В расчётах учитываются как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, возможные изменения влажности и температуры, а также динамическое воздействие, например, от вибраций или сейсмических волн.

Инженерно-геологические изыскания должны быть завершены до начала проектных работ — корректировка проекта после начала строительства может оказаться значительно дороже и сложнее.

Заключение

Определение прочности грунта — это основа безопасного и экономически обоснованного строительства, особенно на сложных участках. Надёжные данные, полученные в результате сочетания полевых и лабораторных методов, позволяют точно рассчитать поведение основания под действием эксплуатационных нагрузок и избежать дорогостоящих ошибок.

Учет сейсмичности при проектировании объектов вне зон повышенной активности
Учет сейсмичности при проектировании объектов вне зон повышенной активности
Хотя большая часть проектной документации ориентирована на соблюдение требований для территорий с высокой сейсмической опасностью, растущее число локальных колебаний грунта в регионах с низкой активностью указывает на необходимость пересмотра устоявшихся инженерных подходов. Даже при формальной принадлежности участка к зоне с расчетной интенсивностью менее 6 баллов по шкале MSK-64 вероятность сейсмического воздействия не исключается полностью. Это связано как с глобальными геодинамическими процессами, так и с техногенными факторами, включая строительство плотин, подземные выработки и активное воздействие на геологическую среду.
13 мая 2025
Инженерные изыскания для строительства на склонах и в зонах оползневой активности
Инженерные изыскания для строительства на склонах и в зонах оползневой активности
Строительство на участках со сложным рельефом требует особого подхода, поскольку наличие склонов и зон оползневой активности значительно повышает риски для будущих сооружений. Инженерные изыскания, проводимые на таких территориях, позволяют выявить потенциальные геотехнические угрозы и сформировать достоверную основу для проектных и строительных решений.
13 мая 2025
Инженерные изыскания в условиях плотной городской застройки сложности и решения
Инженерные изыскания в условиях плотной городской застройки сложности и решения
Инженерные изыскания — это обязательный этап при подготовке проектной документации для строительства и реконструкции объектов. Их цель — получение объективной информации об условиях территории, на которой планируется ведение работ. От качества изысканий зависит точность проектных решений, безопасность эксплуатации сооружений и экономическая обоснованность инвестиций.
13 мая 2025
Сайт носит исключительно информационный характер и информация, опубликованная на нём, не является публичной офертой, определяемой положениями пункта 2 статьи 437 ГК РФ