Idrogeologia indipendente: come studiare da soli la composizione e le proprietà del suolo

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Se vuoi costruire una casa affidabile e duratura con le tue mani, devi iniziare con un progetto di costruzione, per la preparazione dei quali hai bisogno dei dati iniziali, come la composizione e la capacità portante del terreno sul sito. ti dirà come ottenere questi dati da solo.

Studio del suolo per l'edilizia

Obiettivi e problemi di ingegneria idrogeologica

Per cominciare, scopriamo quali problemi risolve l’idrogeologia delle costruzioni. Qualsiasi edificio è basato su una fondazione che fornisce stabilità alla forma e distribuisce il carico dalle pareti portanti lungo il terreno. Affinché la fondazione funzioni correttamente, è necessario determinare con precisione peso, area di supporto e altre caratteristiche di progettazione.

Naturalmente, puoi giocarci in modo sicuro e fornire un margine di sicurezza, ma ciò porterà inevitabilmente ad un aumento dei costi del progetto, il che è inaccettabile. È molto più corretto condurre studi sul suolo e sulla situazione idrogeologica nel suo insieme per essere sicuri che i parametri calcolati corrispondano alle condizioni reali..

La ricerca idrogeologica comprende tre fasi:

  1. Prelievo di campioni di terreno.
  2. Studi di laboratorio sulle sue proprietà fisiche.
  3. Redazione di un parere tecnico, che viene trasferito al progettista della costruzione.

Determinazione della distribuzione granulometrica del suolo in laboratorio

La ricerca sulla composizione e le proprietà del suolo è condotta da organizzazioni speciali, tuttavia, rivolgendosi ai loro servizi ha due aspetti negativi:

  1. Il costo della ricerca idrogeologica è piuttosto elevato e ammonta a circa 30.000 rubli per 10 acri.
  2. La dimensione minima dell’area rilevata è di solito 10 acri.

A questo proposito, ha senso per uno sviluppatore privato pensare di fare ingegneria idrogeologica con le proprie mani. Fortunatamente, ciò richiede un minimo di attrezzatura speciale e i metodi di studi di laboratorio sulle proprietà del suolo sono descritti in dettaglio nella letteratura tecnica e possono essere riprodotti a casa..

Lavoro sul campo: rimozione di campioni di terreno

Nella costruzione di abitazioni individuali, non sono richiesti molti dati sulla composizione del suolo nel cantiere. Basta sapere:

  1. Livello delle acque sotterranee (GWL) e dinamica del suo cambiamento nel corso dell’anno.
  2. Profondità e spessore di diversi tipi di suolo (sezione geologica).
  3. Densità del suolo e compressibilità.

Studio del suolo

Per ottenere le informazioni necessarie, è necessario effettuare diverse forature nel terreno tra le alluvioni, estraendo campioni di base – campioni di rocce sedimentarie da diverse profondità. Almeno quattro forature sono fatte nei punti estremi del cantiere. Se è richiesta una forte pendenza o è necessario il drenaggio del terreno, le forature vengono eseguite più spesso, inoltre, alcune di esse si trovano all’esterno del cantiere.

Per fare una foratura, avrai bisogno di un pezzo di tubo d’acciaio con un diametro di 50-70 mm e una lunghezza di 1,5-2 metri. Un bordo deve essere affilato in un modo specifico, che dipende dalla densità e dal tipo di terreno. Le seguenti opzioni sono possibili qui:

  • Il bordo dritto con affilatura è adatto per terreni neri, terriccio e altri terreni di media densità senza inclusioni pietrose.
  • Un taglio obliquo ad un angolo di 25-30 ° passerà facilmente attraverso terreni argillosi viscosi saturi di acqua.
  • Il doppio taglio interno è ideale per sabbie limose e argille sabbiose.
  • Il doppio taglio esterno consente un piercing senza sforzo attraverso il terreno roccioso.
  • L’affilatura seghettata è ottimale in presenza di particelle dure soggette a schiacciamento.

Trapani per il campionamento del suolo

Il bordo superiore del tubo deve avere un taglio dritto e deve essere realizzata anche una paletta di impatto. Nel caso più semplice, è adatta una massiccia piastra d’acciaio, a cui è saldato un pezzo di tubo lungo 5-7 cm, il cui diametro è uguale al passaggio nominale dell’ago tubolare. È importante che la giuntura di saldatura si trovi all’interno del manicotto: in questo modo la placca premerà contro il bordo dell’ago senza uno spazio e non si incepperà per gli urti.

Campionamento del suolo

Quando si fora il terreno, l’ago viene immerso nel terreno di 15-20 cm e il nucleo viene periodicamente rimosso con un’asta di pulizia e confezionato in un sacchetto di plastica sigillato. I campioni sequestrati devono essere disposti sul sito di puntura nell’ordine in cui si verificano, lungo la strada registrando lo spessore degli strati di terreno. Dopo aver praticato una foratura, lo strato superiore di terreno deve essere rimosso lateralmente, formando un piccolo imbuto, quindi coprire il pozzo con compensato o lamiera, proteggendolo dagli intasamenti.

Determinazione di GWL e proprietà del suolo

I pozzi rimanenti dopo le forature devono essere conservati per un anno al fine di tracciare il livello delle acque sotterranee e la dinamica del loro cambiamento. Per questi scopi, è necessario creare una sonda di legno con una barra trasversale perpendicolare.

La misurazione della GWL deve essere eseguita più volte durante l’anno. I periodi ottimali sono considerati l’inizio e la fine delle inondazioni primaverili e autunnali, nonché la metà dell’inverno. Non ha senso misurare il livello delle acque sotterranee entro una settimana dalle precipitazioni, poiché il livello nel pozzo sarà inevitabilmente più alto a causa del deflusso delle acque superficiali al suo interno.

Determinazione del livello delle acque sotterranee

Per determinare le proprietà fisiche del suolo, è necessario organizzare un piccolo laboratorio a casa. Prima di tutto, è necessario prelevare campioni di ogni tipo di terreno del peso di 100-150 grammi, asciugarlo completamente in forno ad una temperatura di 70–80 ° C e macinarlo a una frazione polverosa. Con l’aiuto di una tabella di colori per determinare il tipo di rocce sedimentarie, puoi determinare con precisione la composizione degli strati nella tua zona.

Cartella colori della composizione del suoloDeterminazione della composizione del suolo per colore

Un metodo più accurato per determinare la composizione del suolo prevede la sua divisione in frazioni. Il campione viene versato in un contenitore di vetro con acqua schiumata, agitato a fondo e lasciato in posizione fissa. La sabbia, in quanto frazione più pesante, si depositerà in 2-3 minuti e il limo vi cadrà sopra in 2 ore. La sedimentazione dell’argilla può essere considerata completa dopo che l’acqua diventa chiara. Dallo spessore di ogni strato, è facile calcolare il contenuto dei tre componenti principali nel terreno, per questo è conveniente usare la classificazione di GOST 25100–95.

Determinazione della composizione del suolo mediante separazione in frazioni

Composizione granulometrica del suolo (triangolo Ferré)Determinazione della composizione del suolo mediante il triangolo Ferré

Una volta noti i tipi di terreno, puoi iniziare a determinare la loro capacità portante. Innanzitutto, è necessario determinare l’umidità secondo la procedura descritta in GOST 5180–84. Un nuovo campione deve essere pesato su una bilancia elettronica, calcinato in un forno e pesato nuovamente, impostando il contenuto di umidità in peso..

Determinazione dell'umidità del suolo mediante metodo di essiccazione

I test di capacità di carico devono essere eseguiti solo dopo aver portato i campioni al livello di umidità specificato. In breve, l’intero processo è simile al seguente:

  1. Una parte del terreno viene posta in uno stampo e compattata allo stato naturale.
  2. Un cubo di legno con un lato di 1 cm viene posizionato sulla superficie del campione.
  3. I pesi vengono utilizzati per caricare il cubo fino a quando nel campione si forma un’impronta profonda 1 mm.

Se il tipo di terreno è noto esattamente, la sua resistenza a compressione può essere determinata mediante calcolo. A tal fine, è necessario utilizzare l’appendice 3 di SNiP 2.02.01-83.

Generazione di report

I dati ottenuti nel corso delle forature del suolo – livello delle acque sotterranee, umidità e capacità di supporto – devono essere semplificati e trasferiti allo sviluppatore del progetto di costruzione in una forma conveniente. Innanzitutto, è necessario visualizzare il cantiere sul piano del sito, segnare su di esso i punti in cui vengono praticate le forature, la loro distanza l’una dall’altra e i punti di ancoraggio. Ogni puntura è indicata da un singolo indice alfanumerico.

La seconda parte del rapporto è un registro sotto forma di tabella, in cui viene assegnata una riga separata per ogni puntura:

  • La prima colonna indica i livelli minimo e massimo delle acque sotterranee.
  • Nel secondo, viene registrata una sezione geologica: il tipo di terreno, così come i limiti superiore e inferiore di ogni strato. Per comodità, la colonna è divisa in più celle.
  • Nella terza colonna, di fronte a ciascuna cella della precedente, indicare il contenuto di umidità naturale e la capacità portante del campione prelevato da un determinato strato.

I dati in questo formato saranno sufficienti affinché il progettista sia in grado di scegliere il tipo e la solidità corretti della fondazione senza aumentare il budget del progetto di costruzione..

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