Основные виды грунтов

В строительной практике верхний слой горных пород, который составляет кору выветривания и который используют в качестве оснований, материала и среды для устройства инженерных сооружений, принято называть грунтами.

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса:

- скальные (грунты с жесткими связями);

- нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфические и осадочные породы, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости.

Кроме того, в классе скальных грунтов выделяют также искусственные. В естественном залегании трещиноватые скальные и нескальные грунты закрепляют известными инженерными методами (силикатизацией, смолизацией, цементацией, битумизацией, термозакреплением и др.).

Скальные грунты оценивают следующими основными характеристиками:

- плотность;

- временное сопротивление одноосному сжатию;

- сопротивление сдвигу;

- сопротивление разрыву;

- показатель трещиноватости (модуль трещиноватости, характеристика трещин);

- степень выветрилости;

- удельное водопоглощение и др.

Нескальные грунты подразделяются на:

- крупнообломочные;

- песчаные;

- пылевато-глинистые;

- биогенные и почвы.

Крупнообломочные, это несцементированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2мм составляет 50% и более.

Песчаные, это грунты, содержащие менее 50% частиц крупнее 2мм и не обладающие свойствами пластичности (число пластичности I_p<0,01). Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу и степени влажности S_r.

Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40% и пылевато-глинистого более 30% определяются свойствами заполнителя и могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойства крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают его характеристики - влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылевато-глинистого заполнителя - дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющих их прочностные и деформационные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е, удельному сопротивлению грунта при статическом зондировании q_c и условному сопротивлению грунта при динамическом зондировании q_d.

По степени засоленности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяют на незасоленные и засоленные. Крупноблочные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей (% от массы абсолютно сухого грунта) равно или более:

- 2% - при содержании песчаного заполнителя менее 40% или пылевато-глинистого заполнителя менее 30%;

- 0,5% - при содержании песчаного заполнителя 40% и более;

- 5% - при содержании пылевато-глинистого заполнителя 30% и более.

Песчаные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание указанных солей составляет 0,5% и более.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I_p и по консистенции, характеризуемой показателем текучести I_L.

Пылевато-глинистые грунты широко распространены и часто являются основанием зданий и сооружений. Они способны изменять свои свойства во времени.

Составными частями, определяющими основные свойства глинистых грунтов, являются глинистые и пылеватые частицы. В зависимости от процентного содержания по массе глинистых частиц грунты подразделяются на супеси (3...10 %), суглинки (10...30 %) и глины (более 30%). Супеси и суглинки обладают малой водопроницаемостью - полупроницаемые, а глины - практически водонепроницаемые.

Свойства глинистых грунтов как дисперсных тел находятся в зависимости от влажности. Если в них содержится только прочносвязанная вода, глинистые грунты находятся в твердом состоянии. При наличии рыхлосвязанной и небольшого количества свободной воды грунт становится пластичным, а при наличии большого количества свободной воды - переходит в текучее состояние.

Для глинистых грунтов большое значение имеют минералогический состав и структура. Некоторые глинистые минералы, особенно монтмориллонитового ряда, определяют набухаемость и низкую прочность.

К особой группе грунтов относятся структурно неустойчивые грунты. Отличаются они тем, что при определенных условиях их природная структура сравнительно резко нарушается. К структурно неустойчивым относятся грунты:

-лессовые, структура которых нарушается при замачивании и в большей степени под нагрузкой;

- мерзлые и вечномерзлые - их структура нарушается при оттаивании;

- рыхлые пески - резко уплотняются при динамических воздействиях;

- илы и чувствительные глины, деформационные и прочностные свойства которых резко снижаются при нарушении их природной структуры;

- набухающие грунты - увеличиваются в объеме, даже под нагрузкой, при увлажнении;

- торфы и заторфованные грунты - обладают очень большой сжимаемостью и малой прочностью, подвержены изменению объема скелета в результате гниения органической их части.

Почвы - это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Их подразделяют по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластичности, как пылевато-глинистые грунты.

К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.

Показатели, позволяющие оценивать свойства дисперсных грунтов, подразделяются на физические и механические. Структурно-неустойчивые грунты оцениваются дополнительными показателями, характеризующими проявления их особых свойств.

Дата добавления: 2015-12-01