Los suelos como base de las estructuras

Cada edificio y estructura de ingeniería se puede erigir solo sobre una base de este tipo, cuya fuerza garantiza su durabilidad y estabilidad. El asentamiento del suelo debajo de los cimientos es inevitable, pero no debe provocar deformaciones en los edificios. El asentamiento desigual es especialmente peligroso, ya que provoca grietas y desviaciones de las paredes de los edificios..

Las capas superiores del suelo están influenciadas por una serie de factores físicos (humectación y secado, meteorización, congelación y descongelación) que cambian la condición del suelo, sus propiedades de construcción y reducen su capacidad de carga. Por lo tanto, las estructuras de los edificios y las estructuras deben ubicarse sobre elementos subterráneos confiables: cimientos, que sirven para transferir cargas desde la estructura al suelo ubicado a una cierta profundidad desde la superficie de la tierra..

La capa de suelo que soporta el peso de la estructura con todas las cargas externas que actúan sobre ella se llama base de la estructura..
Las cimentaciones se distinguen: a) natural, cuando el suelo debajo de la cimentación permanece en su estado natural, yb) artificial, cuando, debido a la resistencia insuficiente del suelo, se toman medidas para aumentar su capacidad portante..

Suelos: tipos y propiedades

Sobre la base de las cualidades de construcción, los suelos se dividen en rocosos, de grano grueso, arenosos y arcillosos (incluidos los limos de tipo loess).
Rocoso, y suelos gruesos en la práctica de la construcción son muy raros. La mayoría de los suelos son rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias con una unión rígida entre granos (soldados y cementados), que se presentan en forma de macizo sólido o capa fracturada. Dichos suelos sirven como una base confiable para los edificios, siempre que la capa de suelo debajo de la roca sea completamente estable y no se lave con el agua. Los principales suelos de nuestras obras son arenosos, arcillosos y sus variedades..

Suelos arenosos – producto de la destrucción de rocas. Las arenas tienen sus propiedades de flujo características, ya que no hay cohesión entre los granos individuales. Como resultado, el suelo arenoso tiene buena permeabilidad al agua y no se hincha cuando se congela..
Según el tamaño de grano, las arenas son de grava (el 25% de las partículas son mayores de 2 mm), grandes, medianas (el 50% de las partículas en peso son mayores de 0,25 mm), pequeñas y limosas..
La arena de cuarzo limpia en seco (especialmente gruesa) puede soportar cargas pesadas y es una base confiable para estructuras. La arena fina, licuada con agua, especialmente con mezclas de arcilla y limo, no es confiable como base..

Suelos arcillosos formado como resultado de procesos fisicoquímicos que ocurrieron durante la destrucción de rocas. Su propiedad característica es la adhesión de las partículas más pequeñas de suelo entre sí. Debido a su impermeabilidad, los suelos arcillosos siempre contienen agua (del 3 al 60%, generalmente del 12 al 20%). Cuando la humedad se congela, el aumento del volumen del suelo arcilloso provoca su fuerte agitación..
Los suelos arcillosos secos, densamente compactados con un alto espesor de capa pueden soportar cargas significativas de las estructuras si hay capas subyacentes estables debajo de ellos.

Los suelos arenosos y arcillosos más comunes de las cimentaciones son muy diversos tanto en tamaño de partícula como en propiedades físicas y mecánicas..
Los suelos en los que las partículas de arcilla de menos de 0,005 mm de tamaño están contenidas en el rango del 10 al 30% se denominan margas; con un contenido de hasta un 10% de partículas de arcilla, los suelos se denominan francos arenosos.

Las propiedades específicas tienen marga de loess, que contienen una cantidad significativa de partículas de polvo (0,005-0,05 mm) y calizas solubles en agua, etc. En un estado seco, estos suelos tienen una resistencia significativa, pero cuando se humedecen, el suelo se ablanda y se comprime bruscamente. Como resultado, se producen precipitaciones significativas, graves distorsiones e incluso la destrucción de las estructuras erigidas en él, especialmente de ladrillos..

Por lo tanto, para que los suelos similares al loess sirvan como una base confiable para las estructuras, es necesario eliminar por completo la posibilidad de remojarlos. Para ello, es necesario estudiar detenidamente el régimen de las aguas subterráneas y los horizontes de su nivel más alto y más bajo..

Estudio geológico del sitio de construcción.

Para obtener datos que caractericen la composición y propiedades de los suelos que sirven de base y capas subyacentes, se realizan estudios geotécnicos e hidrogeológicos. Para ello, en el sitio previsto para el desarrollo, en varios puntos a lo largo del perímetro de la cimentación, se coloca un sistema de perforaciones y pozos, de los cuales se toman muestras de suelo. El pozo es un pozo redondo o rectangular, cuyas paredes en suelo arenoso y a granel están reforzadas con placas y tablas para proteger contra el colapso. La perforación de pozos se realiza mediante una herramienta de perforación, sumergida en el suelo por golpes o rotación.
Durante el período de perforación de un pozo o apertura de un pozo, se lleva un registro, de acuerdo con los registros en los que componen las secciones geológicas del suelo y juzgan el lecho de las capas subyacentes, su espesor y el nivel de las aguas subterráneas. Con base en estos datos y muestras de la estructura inalterada tomadas en los pozos, en laboratorios especiales se determinan las propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentación y el régimen hidrogeológico del sitio.