ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ

Происхождение, состав, структура и текстура грунтов

Классификация грунтов

В соответствие с ГОСТ 25100-2011 все горные породы, слагающие земную кору, подразделяются на следующие классы (рис. 1.1):

  • 1) скальные;
  • 2) дисперсные: несвязные (крупнообломочные, песчаные) и связные;
  • 3) мерзлые.

Грунты делятся на:

  • 1) морские;
  • 2) континентальные:
    • а) элювиальные - залегающие в месте первоначального возникновения;
    • б) делювиальные - располагающиеся на склонах возвышенностей, где они образовались;
    • в) аллювиальные - переносимые водой на большие расстояния
    • - образуют слоистые толщи;
    • г) ледниковые, водно-ледниковые, озерно-ледниковые.

При изучении грунтов важно отличать их крайние разновидности - пески (сыпучие) и глины (пластичные). Между ними находятся такие виды грунтов как - супеси и суглинки.

Резко отличающимися свойствами, во многом определяющими различное поведение этих видов грунтов является то, что:

  • - глина - пластична, песок - нет;
  • - состояние глины зависит от количества воды в ней, при уменьшении влажности происходит усадка, при увлажнении глина набухает, песок практически не реагирует на изменение влажности;
  • - деформационные и прочностные характеристики глины значительно зависят от влажности, характеристики песка от влажности практически не зависят;
  • - глина почти водонепроницаема, песок обладает высокой фильтрационной способностью;
  • - деформация глины, под действием внешней нагрузки, в отличие от песка, протекает медленно.

Структура грунтов

Классификация (рис. 1.2):

  • - зернистые - пески;
  • - ячеистые - глины;
  • - хлопьевидные - илы;
  • - сетчатые - супеси, суглинки.
Классификация грунтов

Рисунок 1.1. Классификация грунтов

Классификация структуры грунтов

Рисунок 1.2. Классификация структуры грунтов: а - зернистая, б - ячеистая (губчатая), в - хлопьевидная

Наиболее сложная структура у глин, из-за многообразия частиц, растворенных веществ, наличия коллоидов, органических веществ, солей.

Размеры частиц:

  • - Глинистые частицы < 0,005 мм;
  • - Пылеватые частицы - 0,005 - 0,05 мм;
  • - Песчаные частицы - 0,05-2 мм.

Текстура грунтов (рис. 1.3):

Классификация текстуры грунтов

Рисунок 1.3. Классификация текстуры грунтов: а - «Карточный домик», б - «Книжный домик», в - «Стопочная», слоистая

Следует отметить такую особенность глинистых частиц, как огромная удельная площадь поверхности частиц, которая образует силы молекулярного притяжения, а вода создает среду для их появления. К примеру, удельная площадь частицы каолинита составляет - 10 м2/г, монтмориллонита - 800 м2/г.

В природе, как правило, грунты представляют собой смесь различных частиц. От преимущественного содержания тех или иных частиц проявляются свойства того или иного грунта.

От процентного содержания в грунте частиц разного размера зависит и наименование грунта. При содержании глинистых частиц: 3-10% - супесь; 10-30% - суглинок; >30% - глина. Более детально наименование грунтов представлено в таблице 1.1.

ю

Таблица 1.1

Наименование грунтов по гранулометрическому составу_

Наименование грунта

Содержание частиц, % по весу

глинистые

пылеватые

песчаные

Тяжелая глина

>60

-

<3

Глина

60-30

-

Больше, чем пы- леватых

Тяжелый суглинок

30-20

-

Средний суглинок

20-15

-

Легкий суглинок

15-10

-

Супесь

10-3

<20

Песок

<3

20-50

Песок пылеватй

<3

>50

Пылеватый грунт

<3

Примечание. Если пылеватых частиц содержится больше, чем песчаных, то к названию грунта добавляется слово «пылеватый».

Пылеватые частицы ухудшают свойства как глины, так и песка. У глин уменьшаются связность и пластичность, повышается водопроницаемость. В песках пылеватые частицы повышают сжимаемость и придают подвижность при водонасыщении (плывуны).

Существуют грунты со специфическими свойствами, исторически сложилось так, что им присвоены собственные названия.

Лёсс - макропористый суглинок с большим количеством пылеватых частиц и, как правило, с высоким содержанием извести. Является осадочной породой. Имеет большое количество крупных пор, иногда видимых невооруженным глазом. Физическое состояние лесса и его поведение весьма чувствительно к воде и морозу. В сухом состоянии лесс достаточно прочный и легко обрабатывается, и именно поэтому в средневековых городах строили большие подвалы и подземные ходы. Однако сейчас с увеличением уровня подземных вод стали появляться опасные случаи сверхнормативных деформаций фундаментов. При водонасыщении лессы могут уплотняться даже под собственным весом, значительное уменьшение объема при этом приводит к большим деформациям грунтового основания.

Органические грунты: торф, ил, бурый уголь - как правило, очень ненадежные основания для строительных объектов. Имеют очень малую несущую способность, сверхвысокую деформируемость и при потере влаги сильно уменьшаются в объеме, что приводит к большим осадкам сооружений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >