Hydrogéologie indépendante: comment étudier vous-même la composition et les propriétés du sol

Points d’article



Si vous souhaitez construire une maison fiable et durable de vos propres mains, vous devez commencer par un projet de construction, pour la préparation duquel vous avez besoin de données initiales, telles que la composition et la capacité portante du sol sur le site. vous dira comment obtenir ces données vous-même.

Etude du sol pour la construction

Objectifs et problèmes de l’hydrogéologie de l’ingénierie

Pour commencer, voyons quels problèmes l’hydrogéologie de la construction résout. Tout bâtiment repose sur une fondation qui assure la stabilité de la forme et répartit la charge des murs porteurs le long du sol. Pour que la fondation fonctionne correctement, il est nécessaire de déterminer avec précision son poids, sa zone de support et d’autres caractéristiques de conception.

Bien sûr, vous pouvez jouer la carte de la sécurité et offrir une marge de fiabilité, mais cela conduira inévitablement à une augmentation du coût du projet, ce qui est inacceptable. Il est beaucoup plus correct de réaliser des études du sol et de la situation hydrogéologique dans son ensemble afin de s’assurer que les paramètres calculés correspondent aux conditions réelles.

La recherche hydrogéologique comprend trois étapes:

  1. Prélèvement d’échantillons de sol.
  2. Etudes en laboratoire de ses propriétés physiques.
  3. Rédaction d’un avis technique, qui est transmis au concepteur de construction.

Détermination de la distribution granulométrique du sol en laboratoire

La recherche sur la composition et les propriétés du sol est effectuée par des organisations spéciales, cependant, se tourner vers leurs services présente deux aspects négatifs:

  1. Le coût de la recherche hydrogéologique est assez élevé et s’élève à environ 30000 roubles par 10 acres.
  2. La taille minimale de la zone étudiée est généralement de 10 acres.

À cet égard, il est logique pour un développeur privé de penser à faire de l’hydrogéologie d’ingénierie de ses propres mains. Heureusement, cela nécessite un minimum d’équipement spécial, et les méthodes d’études en laboratoire des propriétés du sol sont décrites en détail dans la littérature technique et peuvent être reproduites à la maison..

Travail sur le terrain: prélèvement d’échantillons de sol

Dans la construction de logements individuels, peu de données sont nécessaires sur la composition du sol sous le chantier de construction. Il suffit de savoir:

  1. Niveau des eaux souterraines (GWL) et la dynamique de son évolution au cours de l’année.
  2. Profondeur et épaisseur des différents types de sol (section géologique).
  3. Densité et compressibilité du sol.

Etude du sol

Afin d’obtenir les informations nécessaires, il est nécessaire de faire plusieurs perforations dans le sol entre les crues, en prélevant des carottes – des échantillons de roches sédimentaires de différentes profondeurs. Au moins quatre crevaisons sont effectuées aux points extrêmes du chantier. S’il y a une forte pente ou qu’un drainage du sol est nécessaire, les crevaisons sont effectuées plus souvent, de plus, certaines d’entre elles sont situées à l’extérieur du chantier de construction.

Pour faire une crevaison, vous avez besoin d’un morceau de tuyau en acier d’un diamètre de 50 à 70 mm et d’une longueur de 1,5 à 2 mètres. Un bord doit être affûté d’une certaine manière, qui dépend de la densité et du type de sol. Les options suivantes sont possibles ici:

  • Le bord droit avec affûtage convient aux sols noirs, limoneux et autres sols de densité moyenne sans inclusions pierreuses.
  • Une coupe oblique à un angle de 25-30 ° passera facilement à travers des sols argileux visqueux saturés d’eau.
  • La double coupe intérieure est idéale pour les sables limoneux et les loams sableux.
  • La double coupe extérieure permet de percer sans effort à travers un sol rocheux.
  • L’affûtage dentelé est optimal en présence d’inclusions dures sujettes à l’écrasement.

Forets pour l'échantillonnage du sol

Le bord supérieur du tuyau doit avoir une coupe droite, et une poupée d’impact devra également être faite. Dans le cas le plus simple, une plaque d’acier massive convient, à laquelle est soudé un morceau de tuyau de 5 à 7 cm de long, dont le diamètre est égal au passage nominal de l’aiguille tubulaire. Il est important que le cordon de soudure soit situé à l’intérieur du manchon: de cette façon, la plaque s’appuiera contre le bord de l’aiguille sans espace et ne se bloquera pas à cause des chocs.

Échantillonnage du sol

Lors de la perforation du sol, l’aiguille est immergée dans le sol de 15 à 20 cm et le noyau est périodiquement retiré à l’aide d’une tige de nettoyage et emballé dans un sac en plastique scellé. Les échantillons saisis doivent être disposés sur le site de ponction dans l’ordre de leur apparition, le long du chemin en enregistrant l’épaisseur des couches de sol. Après avoir fait une perforation, la couche supérieure de terre doit être enlevée sur le côté, formant un petit entonnoir, puis recouvrir le puits avec du contreplaqué ou une feuille de métal, en le protégeant du colmatage.

Détermination du GWL et des propriétés du sol

Les puits restants après les crevaisons doivent être stockés pendant un an afin de suivre le niveau des eaux souterraines et la dynamique de leur évolution. À ces fins, vous devez fabriquer une sonde en bois avec une barre transversale perpendiculaire.

La mesure du GWL doit être effectuée plusieurs fois au cours de l’année. Les périodes optimales sont considérées comme le début et la fin des crues printanières et automnales, ainsi que le milieu de l’hiver. Cela n’a aucun sens de mesurer le niveau des eaux souterraines dans la semaine suivant les précipitations, car le niveau dans le puits sera inévitablement plus élevé en raison du ruissellement des eaux de surface..

Détermination du niveau des eaux souterraines

Pour déterminer les propriétés physiques du sol, un petit laboratoire doit être organisé à domicile. Tout d’abord, il est nécessaire de prélever des échantillons de chaque type de sol pesant de 100 à 150 grammes, de le sécher complètement au four à une température de 70 à 80 ° C et de le broyer en une fraction poussiéreuse. À l’aide d’un nuancier pour déterminer le type de roches sédimentaires, vous pouvez déterminer avec précision la composition des couches dans votre région.

Nuancier de la composition du solDétermination de la composition du sol par couleur

Une méthode plus précise pour déterminer la composition du sol implique sa division en fractions. L’échantillon est versé dans un récipient en verre avec de l’eau moussée, bien agité et laissé en position stationnaire. Le sable, en tant que fraction la plus lourde, se déposera en 2 à 3 minutes et le limon tombera dessus en 2 heures. La décantation de l’argile peut être considérée comme terminée une fois que l’eau est devenue claire. Par l’épaisseur de chaque couche, il est facile de calculer le contenu des trois principaux composants du sol, pour cela, il est pratique d’utiliser la classification de GOST 25100–95.

Détermination de la composition du sol par séparation en fractions

Composition granulométrique du sol (triangle de Ferré)Détermination de la composition du sol par le triangle de Ferré

Une fois que les types de sol sont connus, vous pouvez commencer à déterminer leur capacité portante. Tout d’abord, vous devez déterminer l’humidité selon la procédure décrite dans GOST 5180–84. Un échantillon frais doit être pesé sur une balance électronique, calciné dans un four et pesé à nouveau, en réglant la teneur en humidité en poids..

Détermination de l'humidité du sol par la méthode de séchage

Les tests de capacité de charge ne doivent être effectués qu’après avoir porté les échantillons au niveau d’humidité spécifié. En bref, l’ensemble du processus ressemble à ceci:

  1. Une partie du sol est placée dans un moule et compactée à son état naturel.
  2. Un cube en bois d’un côté de 1 cm est placé sur la surface de l’échantillon.
  3. Des poids sont utilisés pour charger le cube jusqu’à ce qu’une empreinte de 1 mm de profondeur se forme dans l’échantillon.

Si le type de sol est connu avec précision, sa résistance à la compression peut être déterminée par calcul. À ces fins, vous devez utiliser l’annexe 3 de SNiP 2.02.01-83.

Génération de rapports

Les données obtenues au cours des perforations du sol – niveau des eaux souterraines, humidité et capacité de support – doivent être rationalisées et transférées au développeur du projet de construction sous une forme pratique. Tout d’abord, vous devez afficher le chantier de construction sur le plan du site, y marquer les endroits où les crevaisons sont faites, leur distance les unes des autres et les points d’ancrage. Chaque crevaison est indiquée par un index alphanumérique individuel.

La deuxième partie du rapport est un journal sous forme de tableau, où une ligne distincte est allouée pour chaque crevaison:

  • La première colonne indique les niveaux minimum et maximum des eaux souterraines.
  • Dans le second, une coupe géologique est enregistrée: le type de sol, ainsi que les limites supérieure et inférieure de chaque couche. Pour plus de commodité, la colonne est divisée en plusieurs cellules.
  • Dans la troisième colonne, en face de chaque cellule de la précédente, indiquez la teneur en humidité naturelle et la capacité portante de l’échantillon prélevé sur une certaine couche.

Les données dans ce format suffiront pour que le concepteur puisse choisir le type et la massivité corrects de la fondation sans augmenter le budget du projet de construction..

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