Pojęcie nośności gruntu przewija się często w tematach z zakresu budownictwa. Nie każdy ma świadomość tego, co oznacza owo określenie. W dzisiejszym wpisie wyjaśnimy, czym dokładnie jest nośność gruntu, od czego jest uzależniona i jak można ją zbadać. Przedstawimy też, dlaczego jest to bardzo istotny parametr podłoża, bez znajomości którego nie należy zaczynać żadnej inwestycji budowlanej.
Czym dokładnie jest nośność gruntu?
Nośność gruntu to zdolność gruntu do przenoszenia obciążeń, którym podlega. Każdy obiekt budowlany ma swoją wagę i generuje konkretne obciążenia. Musi im podołać podłoże, na którym ów obiekt jest wznoszony. Zanim budowa zostanie rozpoczęta, należy precyzyjnie określić nośność podłoża, aby móc prawidłowo posadowić budynek. Obciążenia pochodzące od fundamentów obiektu budowlanego, ściany oporowej czy nawet dźwigu muszą być prawidłowo przenoszone przez podłoże, aby obiekty te nie niszczały ani nadmiernie nie osiadały.
Od czego zależy nośność gruntu?
Nośność gruntu zależy głównie od jego rodzaju, a co za tym idzie – jego parametrów. Jest również uzależniona od jego wytrzymałości na ścinanie oraz zagęszczenia. Ważna jest także głębokość, na jakiej przyłożone jest obciążenie. W tym przypadku nośność zwiększa się wraz z głębokością.
Wyróżniamy grunty nośne (mogą przejmować obciążenia od obiektu budowlanego) i słabonośne (nie mogą może przejmować obciążenia od obiektu budowlanego). Do gruntów słabonośnych zalicza się m.in.: grunty organiczne (torfy i gytie, w których zawartość substancji organicznej i cząstek koloidalnych jest wysoka), grunty mineralne w stanie miękkoplastycznym oraz luźnym. Takie podłoże odznacza się dużą ściśliwością oraz małą wytrzymałością na ścinanie, dlatego nie do końca da się przewidzieć, jak zachowa się pod obciążeniem. W Polsce najpopularniejszym podłożem są osady piaszczyste. Jeśli na takim gruncie ma zostać posadowiony budynek, musi on mieć odpowiednio wysoki wskaźnik zagęszczenia. Jeżeli nie będzie go posiadał, obiekt budowlany zacznie nierównomiernie albo zbyt intensywnie osiadać.
W przypadku gruntów spoistych (np. iły lub glina) najważniejszym parametrem, który dotyczy ich użyteczności budowlanej, jest niewątpliwie stopień plastyczności. Im więcej cząsteczek wody jest w danym podłożu, tym bardziej zachowuje się ono jak ciecz, a nie ciało stałe. Dużą plastycznością charakteryzuje się także podłoże z dużą frakcją iłową.
Jak ustala się nośność podłoża gruntowego?
Nośność podłoża gruntowego jest ustalana w wyniku badań geotechnicznych lub geologiczno-inżynierskich. Można je zlecić firmom wykonującym badania geotechniczne oraz geologiczne. . Należy przeprowadzić je, zanim rozpocznie się budowa, aby projektant mógł dobrać optymalny rodzaj fundamentów i parametry konstrukcyjne budynku. Podczas takiego badania obliczane są stany graniczne podłoża dla projektowanego obiektu budowlanego, czyli maksymalne naprężenia, które może przenosić grunt bez zniszczenia owego obiektu. Jeżeli zostaną one przekroczone, obiekt będzie stanowił zagrożenie dla użytkowników i nie będzie nadawał się do użytku. Obliczenia nośności podłoża gruntowego wykonuje się, biorąc pod uwagę najbardziej niekorzystne warunki i układy obciążeń budynku, które będą na nie oddziaływać. Dopuszczalne według Polskiej Normy PN-81/B-03020 naprężenia to naprężenia graniczne podzielone przez współczynnik bezpieczeństwa F.
Co zrobić, gdy grunt ma niewystarczającą nośność?
Jeżeli po wykonaniu badań geotechnicznych i przeprowadzeniu stosownych obliczeń okaże się, że grunt nie ma wystarczającej nośności, można polepszyć jego właściwości (np. przez zastosowanie specjalnych zabiegów chemicznych, zagęszczenie go kruszywem łamanym czy wzmocnienie geosiatkami) albo rozłożyć obciążenie na większą powierzchnię, dzięki czemu naprężenie przyłożone do gruntu będzie zmniejszone. W tym celu wykonuje się np. stopę fundamentową z żelbetu.
