Геоподоснова — понятие инженерной геологии¶
Геоподоснова — слой грунта в основании фундамента здания или сооружения, обладающий необходимой несущей способностью и пригодный для восприятия нагрузок от строения без недопустимых деформаций. Термин широко используется в строительной практике и нормативной документации России и стран СНГ. Геоподоснова формируется естественным образом (как правило, из плотных, слабосжимаемых грунтов) либо создаётся искусственным путём — путём улучшения или замены слабых грунтов.
¶Определение и место в конструкции фундамента
В инженерной геологии и строительстве различают:
- геоподоснову — природный слой грунта, воспринимающий давление от фундамента;
- искусственную подушку (подсыпку из песка, щебня, гравия) — конструктивный элемент, укладываемый под подошву фундамента.
Граница между ними определяется проектом: если несущий слой залегает на небольшой глубине и обладает хорошими свойствами, фундамент опирается непосредственно на него (геоподоснова). Если верхние слои слабые, их срезают или заменяют, либо фундамент заглубляют до устойчивого грунта.
¶Требования к грунтам геоподосновы
Грунт геоподосновы должен удовлетворять нескольким условиям:
- Достаточная несущая способность — расчётное сопротивление грунта должно превышать давление от здания с запасом, заложенным в нормах проектирования (в России — СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений»).
- Малая сжимаемость — деформации основания под нагрузкой не должны превышать допустимых значений, иначе возникнут неравномерные осадки, трещины в стенах, перекосы конструкций.
- Стабильность свойств — грунт не должен размываться подземными водами, проседать, морозное пучение должно быть ограничено.
- Равномерность — под всей площадью подошвы фундамента желательно однородное основание, чтобы избежать разной осадки частей здания.
¶Виды грунтов, пригодных для геоподосновы
К грунтам, обычно используемым в качестве геоподосновы, относятся:
| Грунт | Примечания |
|---|---|
| Плотная глина | При низкой и средней влажности, не подверженная пучению |
| Супесь | Плотная, малосжимаемая |
| Песок крупный и средней крупности | Плотной и средней плотности, не подверженный суффозии |
| Гравелистый песок | Хорошие несущие свойства |
| Скальные породы | Наиболее надёжная геоподоснова, но сложная в разработке |
| Крупнообломочные грунты | При плотном сложении |
Слабые грунты — ил, торф, насыщенные водой суглинки, рыхлые пески — в качестве геоподосновы не применяются; их необходимо срезать, уплотнить или заменить.
¶Определение глубины заложения геоподосновы
Глубина, на которой залегает пригодный слой, определяется инженерно-геологическими изысканиями — бурением скважин, отбором образцов, лабораторными испытаниями. По результатам изысканий строится геологический разрез участка, и проектировщик выбирает тип фундамента и глубину заложения.
Ключевые факторы при выборе глубины:
- глубина промерзания грунта (чтобы исключить морозное пучение под подошвой);
- уровень грунтовых вод;
- залегание слабых и сжимаемых слоёв;
- рельеф участка.
¶Создание искусственной геоподосновы
Если природная геоподоснова отсутствует или залегает слишком глубоко, применяют мероприятия по улучшению основания:
- подсыпка песчано-гравийной подушки под подошву фундамента — выравнивает нагрузку, отводит воду;
- уплотнение — вибрирование, трамбовка, пескование;
- силикатизация — нагнетание растворов силиката натрия для укрепления песчаных и лессовых грунтов;
- цементация — нагнетание цементного раствора в трещиноватые породы;
- свайные фундаменты — когда слабый слой мощный, нагрузку передают сваями через него на плотный грунт или скальную породу.
¶Практическое значение
Правильный выбор геоподосновы — одно из основных условий долговечности здания. Ошибки на этом этапе (недостаточные изыскания, экономия на глубине заложения) приводят к трещинам в несущих стенах, перекосу дверных и оконных проёмов, аварийному состоянию конструкций. В российской практике обязательные инженерно-геологические изыскания предусмотрены для большинства объектов капитального строительства.
¶Источники
- СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»
- ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация»
- Государственный реестр отчётов инженерно-геологических изысканий
- Справочник проектировщика «Основания и фундаменты» (под ред. В. М. Мухина)