Особенности проектирования фундамента на песчаниках 

Особенности проектирования фундамента на песчаниках

Для того, чтобы определить особенности проектирования фундамента на песчаниках, необходимо хорошо знать их свойства и особенности. К осадочным отложениям Причерноморской впадины относятся пески, известняки, глины, песчаники, аргиллиты, крупнообломочные породы неогенового и четвертичного возраста. Скальные породы в местах выхода на дневную поверхность часто подвергаются процессам выветривания, становятся трещиноватыми, раскалываются на отдельные обломки. Нередко, если под поверхностными слоями находятся прочные песчаники, образуются отчётливые выступы в рельефе.

Особенности проектирования фундамента на песчаниках

Песчаником называют обломочную горную породу, в котором частицы сцементированы цементом различного состава. Образуются они при выветривании пород с последующим переотложением осадков водными и воздушными потоками. Во время переноса происходит сортировка частиц по размеру и плотности. В последующем частицы скрепляются цементом. После разрушения осадков процессами выветривания и их переноса – сохраняются наиболее прочные, твёрдые частицы (в основном частицы кварца). Также песчаники состоят из полевых шпатов, слюд, глауконита, различных обломков и второстепенных примесей. Цемент по составу может быть кремнистым, известковистым, глинистым, железистым и комплексным.

Песчаники разделяют по минералогическому составу частиц на мономинеральные и полиминеральные (состоят из двух и более минералов). Например, кварцевые песчаники сложены кварцем. Полиминеральные песчаники могут состоять из кварца и полевых шпатов, кварца и слюд. Граувакками называют прочные песчаники разнообразного состава (в основном продукты выветривания вулканических осадков среднего и основного состава). В них много  обломков разрушенных пород. Цемент у них состоит из тонко и мелкозернистых частиц разрушенного материала. Туфогенный песчаник состоит из материала вулканогенного происхождения.

Стоимость выполнения геологических изысканий от 5 900 грн за выезд

Высокими прочными физико-механическими показателями обладают песчаники с кремнистым цементом, наихудшими – с глинистым. Песчаники с глинистым цементом рассыпаются от мороза и влаги, размокают от воды. Известковистый цемент вскипает в соляной кислоте. На изестковистом, глинистом цементе остаются следы от ножа. Кремнистый цемент обладает хорошей твёрдостью и прочен.

Состав песчаников можно определить по цвету, а зная, состав и степень выветрелости  – можно судить о прочности монолитов. Песчаники с высоким содержанием кварца имеют светлый или сероватый цвет. Зеленоватый оттенок даёт глауконит. Гидроокислы железа дают окраску в ржавый, красноватый, бурый цвета. Органические вещества придают цементу тёмный или тёмно-коричневатый цвет. По сути, песчаники являются песками, которые впоследствии сцементировались. Цемент образовался или в результате выпадения минералов из воды во время циркуляции по песчаной породе. Или впоследствии, после образования осадков в результате проникновения воды по системе трещин. В таких случаях песчаник образуется локально в местах трещиноватости.

Известковистый цемент образуется в песчаниках, образованных в море. Железистый цемент имеет континентальное происхождение.

Физико-механические свойства песчаников зависят от минерального состава цемента, состава песчаника, от пористости. Песчаники с глинистым цементом не устойчивы к изменениям температуры, песчаники с известковистым цементом подвержены влиянию водных растворов различного химического состава. Максимальной прочностью обладают песчаники с кремнистым и железистым цементом, сопротивление сжатию у них превышает 200 мегапаскаль. У песчаников с глинистым цементом – не больше двух мегапаскаль. Больше влияние на свойства песчаников играют размеры и однородность составляющих зёрен. У мелкозернистых пород прочность на сжатие около 120 мегапаскаль, у среднезернистых – не выше 90. У более древних пород цемент выветривается, пористость увеличивается – это приводит к снижению прочности породы.

Самый разнообразный состав песчаников и их цемента требует проведение работ - инженерно-геологическое исследование песчанников в полевых и лабораторных условиях. Песчаники с глинистым цементом испытывают в лаборатории путём замачивания. В процессе выветривания таких песчаников могут происходить деформации зданий и сооружений, могут происходить оползневые процессы. Особое внимание нужно уделять исследованию мест выветривания песчаников. Также прочность грунтов снижается, когда песчаники переслаиваются с алевролитами. По трещиноватым песчаникам и в песчаниках со слабым цементом часто циркулируют грунтовые воды. Пористость песчаников может достигать до 25%.

Степень выветривания пород определяется сравниванием плотности выветрелого образца с плотностью невыветрелого образца. При наличии сильно выветрелых или размягчаемых скальных грунтов необходимо определять несущую способность с помощью статических испытаний.

Инженерно-геологический отчёт должен содержать сведения о литологии, сведения об опасных природных процессах, о гидрогеологических условиях, о форме залегания пластов, о состоянии грунтов.

Строительство фундамента на прочных скальных грунтах может производиться с минимальной глубиной закладки. При расчёте глубины заложения учитываются свойства грунта, слоистость, поверхность грунтовых вод, нагрузки от зданий и сооружений, климатические факторы.

ООО "ГИЛЬДИЯ ИНЖИНИРИНГ" выполнит весь комплекс необходимых инженерно-геологических исследований на песчаниках в удобное для Вас время качественно и оперативно.

Комментарии и вопросы:


Ваши вопросы, замечания и пожелания Вы можете оставить здесь. Мы обязательно ответим на все Ваши обращения