Объемным весом грунта (q∙w) называется вес единицы объема грунта в условиях естественного залегания (без нарушенной структуры).
Весовой влажностью грунта (w) называется отношение (в %) веса воды в порах грунта к весу грунтового скелета.
Вес грунтового скелета в единице объема грунта (gо) в состоянии его естественной влажности (w) и пористости (n) определяется по формуле:
go = q∙w/(1 + 0.01∙w). (1)
Пористость грунта (n), выражающая отношение объема пор в образце к объему всего образца, определяется по формуле:
n = 100∙(1 — (go/γ)). (2)
Коэффициент пористости (ε), представляющий собой отношение объема пор к объему грунтового скелета, определяется по формуле:
ε = n/(100 — n). (3)
Степень влажности грунта (G), выражающая отношение объема воды в порах грунта к объему всех пор, определяется по формуле:
G = w∙γ/ε. (4)
В зависимости от влажности песчаные грунты различаются:
— маловлажные — при 0,0 < G =< 0,5;
— очень влажные — при 0,5 < G =< 0,8;
— насыщенные водой — при 0,8 < G =< 1,0.
Степень плотности (D) сыпучих грунтов определяется по формуле:
D = εмкс — ε/(εмкс — εмин), (5)
где:
ε — коэффициент пористости песка в природном сложении;
εмкс — то же, высушенного и приведенного в предельно рыхлое сложение;
εмин — то же, в предельно уплотненном состоянии.
Песчаные грунты в зависимости от степени плотности подразделяются на:
— плотные — при 1,00 >= D > 0,67;
— средней плотности — при 0,67 >= D > 0,33;
— рыхлые — при 0,33 >= D > 0,00.
Глинистые грунты в зависимости от содержания влаги могут находиться в твердом, жидком (текучем) и промежуточном состоянии — пластичном. Пластичная консистенция определяется таким состоянием грунта, когда при изменении его формы под влиянием внешних сил не происходит поверхностных трещин.
Весовая влажность, отвечающая переходу грунта из твердого состояния в пластичное, называется границей раскатывания (WР), а влажность, отвечающая переходу из пластичного в жидкое состояние (WT) — границей текучести.
В зависимости от числа пластичности (WП), представляющего собой разность WП= WT — WР (измеряется в %), различаются:
— супеси — при 1 < WР =< 7;
— суглинки — при 7 < WР =< 17;
— глины — при WР > 17.
Консистенция (В) глинистого не макропористого грунта природной влажности определяется по формуле:
В = (W — WР)/WП, (6)
При В < 0 грунты называются твердыми, при 0 =< В =< 1,0 — пластичными, при В > 0 — текучими.
Глубина заложения фундаментов назначается в зависимости от характера грунтов, уровня грунтовых вод, глубины промерзания, капитальности здания и его конструктивных особенностей (наличия подвалов, примыкающих зданий и др.).
Наименьшая (конструктивная) глубина заложения фундаментов принимается 0,5 м от поверхности планировки.
Если глубина заложения фундаментов определяется только из учета возможности пучения грунтов, то она назначается по табл. 5.
Расчетная глубина промерзания исчисляется от поверхности планировки и определяется по формуле:
Н = mt∙Нн, (7)
где:
Нн — нормальная глубина промерзания (рис. 3);
Рис. 3. Карта нормативных глубин промерзания
mt — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен принимается равным (для отапливаемых зданий с расчетной температурой воздуха внутри помещений не ниже 10 °C):
а) при полах на грунте mt = 0,7;
б) при полах на лагах по грунту mt = 0,8;