Hidrogeologia independente: como estudar você mesmo a composição e propriedades do solo

Se você deseja construir uma casa confiável e durável com suas próprias mãos, você precisa começar com um projeto de construção, para o qual você precisa de dados iniciais, como a composição e capacidade de carga do solo no local. dirá como obter esses dados você mesmo.

Objetivos e problemas da hidrogeologia de engenharia

Para começar, vamos descobrir quais problemas a hidrogeologia de construção resolve. Qualquer construção é baseada em uma fundação que fornece estabilidade da forma e distribui a carga das paredes de suporte ao longo do solo. Para que a fundação funcione corretamente, é necessário determinar com precisão seu peso, área de suporte e outras características do projeto.

Claro, você pode jogar pelo seguro e fornecer uma margem de segurança, mas isso inevitavelmente levará a um aumento no custo do projeto, o que é inaceitável. É muito mais correto fazer estudos do solo e da situação hidrogeológica como um todo para ter certeza de que os parâmetros calculados correspondem às condições reais..

A pesquisa hidrogeológica inclui três etapas:

1. Tomando amostras de solo.
2. Estudos de laboratório de suas propriedades físicas.
3. Elaboração de parecer técnico, que é repassado ao projetista da obra.

As pesquisas sobre a composição e propriedades do solo são realizadas por organizações especiais, porém, recorrer aos seus serviços tem dois aspectos negativos:

1. O custo da pesquisa hidrogeológica é bastante alto e atinge cerca de 30.000 rublos por 10 acres.
2. O tamanho mínimo da área de estudo é geralmente de 10 acres.

Nesse sentido, faz sentido para um desenvolvedor privado pensar em como realizar a hidrogeologia de engenharia com suas próprias mãos. Felizmente, isso requer um mínimo de equipamento especial, e os métodos de estudos laboratoriais das propriedades do solo são descritos em detalhes na literatura técnica e podem ser reproduzidos em casa..

Trabalho de campo: remoção de amostras de solo

Na construção de moradias individuais, não são necessários muitos dados sobre a composição do solo sob o canteiro de obras. Basta saber:

1. Nível do lençol freático (GWL) e a dinâmica de sua mudança durante o ano.
2. Profundidade e espessura de diferentes tipos de solo (seção geológica).
3. Densidade e compressibilidade do solo.

Para obter as informações necessárias, é necessário fazer vários furos no solo entre as cheias, retirando testemunhos – amostras de rochas sedimentares de diferentes profundidades. São feitos pelo menos quatro furos nos pontos extremos da obra. Se houver grande declive ou se houver necessidade de drenagem do solo, os furos são realizados com maior frequência, além disso, alguns deles estão localizados fora do canteiro de obras.

Para fazer um furo, é necessário um pedaço de tubo de aço com diâmetro de 50–70 mm e comprimento de 1,5–2 metros. Uma das arestas precisa ser afiada de maneira específica, o que depende da densidade e do tipo de solo. As seguintes opções são possíveis aqui:

• Borda reta com afiação é adequada para solo preto, argiloso e outros solos de densidade média sem inclusões rochosas.
• Um corte oblíquo em um ângulo de 25-30 ° passará facilmente por solos argilosos viscosos saturados com água.
• O corte interno duplo é ideal para areias sedimentares e argilas arenosas.
• O corte externo duplo permite a perfuração sem esforço em solo rochoso.
• A afiação serrilhada é ideal na presença de inclusões duras que são propensas a esmagamento.

A borda superior do tubo deve ter um corte reto e um cabeçote de impacto também precisará ser feito. No caso mais simples, é adequada uma placa de aço maciça, à qual é soldado um pedaço de tubo de 5–7 cm de comprimento, cujo diâmetro é igual à passagem nominal da agulha tubular. É importante que a costura de solda esteja localizada dentro da manga: desta forma, a placa pressionará contra a borda da agulha sem uma folga e não irá travar com os impactos.

Ao perfurar o solo, a agulha é imersa no solo por 15-20 cm, e o núcleo é removido periodicamente com uma haste de limpeza e embalado em um saco plástico lacrado. As amostras apreendidas devem ser dispostas no local da punção na ordem de ocorrência, registrando-se no trajeto a espessura das camadas de solo. Após a punção, deve-se retirar a camada superior do solo para a lateral, formando um pequeno funil, e a seguir cobrir o poço com compensado ou chapa de metal, protegendo-o do entupimento.

Determinação de GWL e propriedades do solo

Os poços remanescentes após perfurações devem ser armazenados por um ano para rastrear o nível do lençol freático e a dinâmica de sua mudança. Para esses fins, você precisa fazer uma sonda de madeira com uma barra transversal perpendicular.

A medição do GWL deve ser realizada várias vezes durante o ano. Os períodos ideais são considerados o início e o fim das cheias de primavera e outono, bem como o meio do inverno. Não faz sentido medir o nível do lençol freático dentro de uma semana após a precipitação, uma vez que o nível no poço será inevitavelmente mais alto devido ao escoamento de água superficial para dentro dele.

Para determinar as propriedades físicas do solo, um pequeno laboratório deve ser organizado em casa. Em primeiro lugar, é necessário colher amostras de cada tipo de solo com peso de 100-150 gramas, secar completamente no forno a uma temperatura de 70-80 ° C e moer até obter uma fração empoeirada. Com a ajuda de um gráfico de cores para determinar o tipo de rochas sedimentares, você pode determinar com precisão a composição das camadas em sua área.

Determinação da composição do solo por cor

Um método mais preciso para determinar a composição do solo envolve sua divisão em frações. A amostra é colocada em um recipiente de vidro com água ensaboada, agitada vigorosamente e deixada em posição estacionária. A areia, como a fração mais pesada, se assentará em 2 ou 3 minutos, e o lodo cairá sobre ela em 2 horas. A sedimentação da argila pode ser considerada concluída depois que a água se torna clara. Pela espessura de cada camada, é fácil calcular o conteúdo dos três principais componentes do solo, para isso é conveniente usar a classificação de GOST 25100-95.

Determinação da composição do solo pelo triângulo de Ferré

Quando os tipos de solo são conhecidos, você pode começar a determinar sua capacidade de carga. Primeiro, você precisa determinar a umidade de acordo com o procedimento descrito em GOST 5180–84. Uma amostra fresca deve ser pesada em balança eletrônica, calcinada em estufa e pesada novamente, definindo-se o teor de umidade por peso..

Os testes de capacidade de carga devem ser realizados somente após levar as amostras ao nível de umidade especificado. Em suma, todo o processo se parece com isto:

1. Uma porção do solo é colocada em um molde e compactada ao seu estado natural.
2. Um cubo de madeira com um lado de 1 cm é colocado na superfície da amostra.
3. Pesos são usados ​​para carregar o cubo até que uma impressão de 1 mm de profundidade seja formada na amostra.

Se o tipo de solo for conhecido exatamente, sua resistência à compressão pode ser determinada por cálculo. Para esses fins, você deve usar o Apêndice 3 do SNiP 2.02.01-83.

Geração de relatório

Os dados obtidos durante as perfurações no solo – nível do solo, umidade e capacidade de suporte – devem ser simplificados e transferidos para o desenvolvedor do projeto de construção de uma forma conveniente. Primeiro, deve-se apresentar o canteiro de obras na planta do local, marcar os locais onde são feitos os furos, a distância entre eles e os pontos de fixação. Cada punção é indicada por um índice alfanumérico individual.

A segunda parte do relatório é um registro em forma de tabela, onde uma linha separada é alocada para cada punção:

• A primeira coluna indica os níveis mínimo e máximo do lençol freático.
• Na segunda, é registrada uma seção geológica: o tipo de solo, bem como os limites superior e inferior de cada camada. Por conveniência, a coluna é dividida em várias células.
• Na terceira coluna, oposta a cada célula da anterior, indique o teor de umidade natural e a capacidade de carga da amostra retirada de uma determinada camada..

Os dados neste formato serão suficientes para que o projetista possa escolher o tipo correto e maciço da fundação sem aumentar o orçamento da obra..

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