Кожна будівля та інженерна споруда можна зводити лише на такій основі, міцність якої забезпечує їхню довговічність та стійкість. Осаду ґрунту під фундаментами неминуча, проте вона не повинна призводити до деформацій будівель. Особливо небезпечний нерівномірний осад, що викликає появу тріщин і відхилення стін будівель.
Верхні шари ґрунту схильні до впливу низки фізичних факторів (змочування та висихання, вивітрювання, замерзання та відтавання), які змінюють стан ґрунту, його будівельні якості та зменшують несучу здатність. Тому конструкції будівель та споруд необхідно розташовувати на надійних підземних елементах – фундаментах, які служать для передачі навантажень від споруди на ґрунт, розташований на певній глибині від поверхні землі.
Шар грунту, що сприймає вагу споруди з усіма зовнішніми навантаженнями, що діють на нього, називають основою споруди.
Підстави розрізняють: а) природні, коли грунт під фундаментом залишається в природному стані, і б) штучні, коли внаслідок недостатньої міцності грунту вживають заходів, що підвищують його несучу здатність.
Грунти: типи та властивості
За ознакою будівельних якостей, грунти поділяють на скельні, великоуламкові, піщані та глинисті (у тому числі лісоподібні суглинки). у практиці будівництва зустрічаються дуже рідко. Здебільшого ґрунтами є вивержені, метаморфічні та осадові породи з жорстким зв’язком між зернами (спаяні та зцементовані), що залягають у вигляді суцільного масиву або тріщинуватого шару. Такі ґрунти є надійною основою будівель за умови, що шар ґрунту, що знаходиться під породою, цілком стійкий і не вимивається водою. Основними на наших будівельних майданчиках є ґрунти піщані, глинисті та їх різновиди.
Піщані ґрунти — продукт руйнування гірських порід. Піски мають характерну для них властивість сипкості, оскільки зчеплення між окремими зернами немає. В результаті цього піщаний грунт має гарну водопроникність і не спучується при замерзанні. По крупності зерен розрізняють піски гравілі (25% частинок більше 2 мм), великі, середньої крупності (50% частинок за вагою більше 0,25 мм), дрібні і пилуваті. Сухий чистий (особливо великий) кварцовий пісок може витримати великі навантаження і є надійною основою для споруд. Дрібний пісок, розріджений водою, особливо з домішками глини та мулу, як основа ненадійний.
Глинисті ґрунти утворилися в результаті фізико-хімічних процесів, що відбувалися при руйнуванні гірських порід. Характерною властивістю їх є зчеплення найдрібніших частинок ґрунту між собою. Внаслідок водонепроникності глинисті ґрунти завжди містять воду (від 3 до 60%, зазвичай 12 – 20%). При замерзанні волога, збільшуючи об’єм глинистого ґрунту, викликає сильне його пучення.
Сухі, глинисті ґрунти, що щільно злежалися, з великою потужністю шару витримують значні навантаження від споруд, якщо під ними знаходяться стійкі підстилаючі шари.
Специфічними властивостями володіють лісоподібні суглинки, що містять значну кількість пилуватих частинок (0,005 — 0,05 мм) і водорозчинні вапняки та ін. У сухому стані такі грунти мають значну міцність, але при зволоженні їх ґрунт розм’якшується та різко ущільнюється. В результаті відбуваються значні опади, сильні перекоси і навіть руйнування споруджених на ньому споруд, особливо з цегли.
Таким чином, для того, щоб лісоподібні ґрунти служили надійною основою для споруд, потрібно повністю усунути можливість їх замочування. Для цього необхідно ретельно вивчити режим ґрунтових вод та горизонти їхнього вищого та нижчого стояння.