Нескальные грунты это – Тема 2. Виды нескальных грунтов. Фазовый состав нескальных грунтов (минеральный скелет, вода, газы). Вода в порах грунтов. Виды паровой воды. Свободная и связанная вода.

Классификация грунтов в строительной сфере-Сад Прайм.

 

Скальные грунты:

СГ залегают, как правило, в виде сплошного массива. Они включают в себя магматические (например, граниты), метаморфические (например, кварциты, сланцы), так называемые сцементированные (например, песчаники) и прочие.
СГ водоустойчивы, несжимаемы, высокопрочные на сжатие. Их градируют по пределу прочности и растворимости.

Нескальные грунты:

НГ представляют собой осадочные породы без жестких свойств структуры. Их градируют по таким параметрам, как крупность частиц и их концентрации в материале. Таким образом, НГ разделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы.
Специфической особенностью НГ является их дисперсность, отличающая этот вид грунтов от прочных скальных пород.
Несколько подробнее об основных типах нескальных грунтов:

- Крупнообломочные грунты - несвязные обломки скальных пород с преобладанием малых и средних размеров (фракций) элементов.
Типичные представители таких грунтов - гравий, щебень, галька. Такие грунты являются отличным основанием для фундамента.

- Песчаные грунты - материал из частиц кварца и других минералов крупностью до двух мм с малым содержанием глины. Пески не обладают свойством пластичности и разделяются по зерновому составу и размерам преобладающих фракций. Важно отметить - чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из них.

- Пылевато-глинистые грунты. Содержат пылеватые (размеры 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди ПГГ выделяют грунты, выявляющие особые свойства при их замачивании - просадочные и набухающие.
Глинистые грунты состоят из частиц размерами менее 0,005 мм с малой примесью песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют большую удельную поверхность соприкосновения между частицами, что выражается в их пластичности. Несущая способность глин зависит от влажности - сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.
Из типов нескальных грунтов, непригодных для оснований, следует отметить лессовые грунты (большое содержание пылеватых частиц) и плывуны (большая насыщенность жидкостью).

- Биогенные грунты. Они замечательны довольно значительным содержанием органических веществ. Это, главным образом, торфы и сапропели (пресноводный ил).

- Почвы - естественные плодородные образования, составляющие поверхностный слой земной коры.
Почвы и биогенные грунты не могут применяться для основания здания!

Также следует указать виды грунтов, происходящие от непосредственного влияния строительной сферы на природные условия:

- Насыпные грунты - образуются при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. А также естественные грунты с нарушенной структурой в результате перемещения грунта.
- Намывные грунты - образуются в результате осушения водоемов.

 

Классификация грунтов и способы их укрепления — VISTAGRAD

Классификация грунтов и способы их укрепления

Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру залегания. При проведении инженерно-геологических изысканий, проектировании и строительстве следует учитывать  классификацию грунтов ГОСТ 25100-95: Грунты. Классификация.

Грунты подразделяют на два основных класса: скальные и нескальные.

Скальные грунты — залегают в виде сплошного массива или в виде трещиноватого слоя и имеют жесткие структурные связи. К ним относятся: магматические породы (граниты, диориты), метаморфические породы (гнейсы, кварциты), осадочные сцементированные породы (песчаники, конгломераты) и искусственные грунты. Они водостойки, не проседают и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных почв менее крепки.

Нескальные грунты — это грунты без жестких структурных связей. К ним относят рыхлые горные породы, включающие несвязные (сыпучие) и связные породы, прочность которых во много раз меньше прочности связей слагающих эти породы. Характеризуются эти породы раздробленностью, дисперсностью, что коренным образом отличает их от скальных достаточно прочных пород. В состав грунтов входят твердые минеральные частицы, вода в различных видах и состояниях и газообразные включения, а иногда и органические соединения.

Твердые минеральные частицы грунтов представляют  разнообразные по форме, составу и размерам зерна. Размеры зерен колеблются от десятков сантиметров для валунов и до мельчайших коллоидных частиц.

Нескальные грунты по размерам минеральных частиц подразделяют на следующие виды:

Крупнообломочные – бессвязные обломки скальных пород (валунные, галечниковые, гравийные и щебнистые) с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.

Песчаные – состоят из частиц размером от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц, пески подразделяют на гравелистые, крупеые, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем более крупные и более чистые пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из них. Просадочность плотного песка небольшая, но скорость уплотнения под нагрузкой значительная, потому оседание сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не имеют свойства пластичности.

Пылевато-глинистые (супеси, суглинки и глины). Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, и просадочные которые набухают:

пылеватые

песчаные грунты, содержащие частицы размером от 0,05 до 0,005, в количестве от 15 до 50%.

глинистые – связные грунты, состоящие из частиц размером менее 0,005 мм, которые имеют в основном чешуйчатую форму. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность столкновения между частицами. Поскольку поры глинистых почв часто заполнены водой, то при промерзании глины происходят ее вспучивание. Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности. Сухая глина может выдерживать достаточно большую нагрузку. Глинистые грунты разделяют на глины (с содержанием глинистых частей более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (10%).

просадочные – грунты, которые под действием внешней нагрузки или собственного веса при замачивании водой дают просадку. Просадочными свойствами обладают лессовые и другие макропористые грунты, содержащие карбонаты кальция.

набухающие – грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме.

лессовые (макропористые) – глинистые грунты с содержимым большого количества пылеватых частиц и наличием больших пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют достаточную прочность, но при увлажнении способные давать под нагрузкой большие просадки. Такие грунты относятся к просадочным и при посадке на них зданий требуют соответствующей защиты оснований от увлажнения.

плывуны – образуются мелкими илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они не пригодны как естественные основания.

Биогенные грунты, плывуны, растительные и мерзлые грунты следует отнести к особым видам грунтов. Биогенными называются грунты, содержащие значительное количество органических веществ. К ним относятся растительная почва, заторцованные грунты, торф и сапропель (пресноводный ил). Грунты с органическими примесями неоднородны по составу, пышные, подвержены значительной просадки. В качестве естественных оснований под здания не пригодны.

Ил — водонасыщенный осадок водоемов, образующийся в результате протекания микробиологических процессов. Он имеет влажность, превышающую  границу текучести.

Плывуны — это грунты, которые при раскрытии начинают двигаться подобно вязкому текучему телу. Они встречаются среди водонасыщенных мелкозернистых пылеватых песков.

Почвы или растительные грунты — это природные образования, которые составляют поверхностный слой земной коры и обладают плодородием.

Нескальные искусственные грунты это уплотненные различными методами (трамбованием, укатыванием, виброуплотнением, взрывами, осушением) насыпные и намывные грунты:

насыпные грунты – образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, полигонов бытовых отходов и др. Эти грунты имеют свойство неравномерной просадки и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания.

намывные грунты – образуются в результате очистки рек и озер. Эти грунты являются хорошим основанием для зданий.

Способы укрепления грунтов:

Уплотнение – пневматическая трамбовка (иногда с утрамбовкой щебнем или гравием) или трамбовочными плитами массой от 2 до 4 т, имеющими вид усеченного конуса с диаметром в основании не менее 1 м (из железобетона, стали или чугуна). Этот способ применяют в случае, если грунты недостаточно плотные, а также при насыпных почвах. Для уплотнения больших площадей применяют катки массой 10-15 т. Если грунты песчаные или пылеватые, то для их уплотнения используют также поверхностные вибраторы. Следует отметить, что этот метод является эффективнее, потому что почва уплотняется быстрее.

Силикатизация – используется для закрепления песков, пылеватых песков (плавунов) и лессовых грунтов. Для этого в песчаную почву по очереди нагнетают растворы жидкого стекла и хлористого кальция, для закрепления пылеватых песков – раствор жидкого стекла, смешанного с раствором фосфорной кислоты, а для закрепления лесов – только раствор жидкого стекла. В результате нагнетания отмеченных растворов грунт по окончании определенного времени каменеет и имеет большую несущую способность.

Цементация – достигается путем нагнетания в почву по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которые, твердеют в порах грунта, добавляют ему камневидной структуры. Цементацию применяют для укрепления гравелистых, больших и среднезернистых песков.

Выжигание (термическим способом) – осуществляется путем сжигания под давлением горючих продуктов, подающих в щели. Этот способ применяют для укрепления лессовых просадочных грунтов.

Если трудно уплотнить или закрепить почву, то слой слабой грунты заменяют более крепкой. Замененный слой грунты называют подушкой.

При небольшой нагрузке на основание применяют песчаные подушки из большой или средней величины частиц песка. Толщина подушки должна быть такой, чтобы давление на слабый слой грунты, который лежит ниже, не превышало его нормативного сопротивления.

Вопрос 46. Классификация грунтов по строительным свойствам.

Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру залегания. Согласно СНиП II-15-74 ч.2 принята следующая строительная классификация грунтов.

Грунты подразделяются на два класса: скальные - грунты с жесткими (кристаллизационными или цементационными) структурными связями и 

нескальные - грунты без жестких структурных связей.

Скальные – грунты с жесткими структурными связями залегают в виде сплошного массива или в виде трещиноватого слоя. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.

Они водоустойчивы, несжимаемы, имеют значительную прочность на сжатие и не промерзают и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Скальные грунты разделяют по пределу прочности, растворимости, размягчаемости и засоленности.

Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочныепесчаныепылевато-глинистыебиогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый), галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях –щебенистый) и гравийный d>2 мм (при неокатанных гранях – дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.

Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой. Они сжимаются незначительно и являются надежными основаниями.

При наличии более 40% песчаного заполнителя или более 30% пылевато-глинистого от общей массы учитывается только мелкая составляющая грунта, так как именно она будет определять несущую способность.

Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.

Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески d>2 мм, крупные d>0,5 мм, средней крупности d>0,25 мм,мелкие d>0,1 мм и пылеватые d=0,05 - 0,005 мм.

Частицы грунта крупностью от d=0,05 - 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Гравелистыекрупные и средней крупности пески значительно уплотняются под нагрузкой, незначительно промерзают.

Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую просадкойНабухающие грунты увеличиваются в объеме при увлажнении и уменьшаются в объеме при высыхании.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.

Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10...30%) и супеси (З...10%).

Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию глинистых грунтов. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.

Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности, разновидность – от показателя текучести.

Лёссовые и лёссовидные – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц (содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном содержании глинистых и известковых частиц) и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии имеют значительную пористость - до 40% и обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам (под действием внешних факторов и собственного веса дают значительную просадку) и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью.

В качестве естественных оснований под здания непригодны (при увлажнении полностью теряют прочность и возникают большие, часто неравномерные, деформации - просадки). При использовании лёсса в качестве основания необходимо принимать меры, устраняющие возможность его замачивания.

Плывуны – это грунты, которые при вскрытии приходят в движение подобно вязко-текучему телу, образуются мелкозернистыми пылеватыми песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. При разжижении становятся сильно подвижными, фактически, превращаются в жидкообразное состояние.

Различают плывуны истинные и псевдоплывуныИстинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 - 9% и переходом в текучее состояние при 15 - 17%. Псевдоплывуны – пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.

Они малопригодны в качестве естественных оснований.

Биогенные грунты характеризуются значительным содержанием органических веществ. К ним относятся заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным грунтам следует отнести песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие 10 - 50% (по массе) органических веществ. Если их больше 50%, то это торф. Сапропели - это пресноводные илы.

Почвы – это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием.

Почвы и биогенные грунты служить основанием для здания или сооружения не могут. Первые - срезают и используют для целей земледелия, вторые - требуют специальных мер по подготовке основания.

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. или грунты природного происхождения с нарушенной структурой в результате перемещения грунта. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.). Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. Насыпные грунты весьма неоднородны; кроме того, различные органические и неорганические материалы существенно ухудшают его механические свойства. Даже при отсутствии органических примесей, в некоторых случаях, они остаются слабыми на протяжении многих десятилетий.

В качестве основания для зданий и сооружений насыпной грунт рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Например, слежавшиеся более трёх лет, особенно пески, могут служить основанием под фундамент небольших строений, при условии, что в нем отсутствуют растительные останки и бытовой мусор.

В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

2.Основные виды, состав и состояние грунтов

Грунты подразделяются на два класса: скальные - грунты с жесткими структурными связями и нескальные - грунты без жестких структурных связей.

1. Скальные грунты

Скальные – грунты с жесткими структурными связями залегают в виде сплошного массива или в виде трещиноватого слоя. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.

Они водоустойчивы, несжимаемы, имеют значительную прочность на сжатие и не промерзают и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

2. Нескальные грунты

Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочныепесчаныепылевато-глинистые. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород.

2.1. Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты подразделяют на: валунный d>200 мм галечниковый d>10 мм (при неокатанных гранях –щебенистый) и гравийный d>2 мм .

2.2. Песчаные грунты

Песчаные – состоят из частиц зерен кварца и других минералов крупностью от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3% и не обладают свойством пластичности. Пески разделяют по зерновому составу и размеру преобладающих фракций на гравелистые лески d>2 мм, крупные d>0,5 мм, средней крупности d>0,25 мм, мелкие d>0,1 мм и пылеватые d=0,05 - 0,005 мм.

Частицы грунта крупностью от d=0,05 - 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

2.3. Пылевато-глинистые грунты

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05 – 0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. Среди пылевато-глинистых грунтов выделяют грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании, – просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешних факторов и собственного веса при замачивании водой дают значительную осадку, называемую просадкойНабухающие грунты увеличиваются в объеме при увлажнении и уменьшаются в объеме при высыхании.

2.3.1. Глинистые грунты

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму, с небольшой примесью мелких песчаных частиц. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение.

Глинистые грунты делятся в зависимости от числа пластичности на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10...30%) и супеси (З...10%).

Классификация грунтов

В соответствии с ГОСТ 25100—82 классификация грунтов производится по комплексу признаков и выделяет классы, группы, подгруппы, типы, виды и разновидности. Наименования грунтов должны содержать сведения об их геологическом возрасте.

Все грунты подразделяют на два класса: класс скальных грунтов — грунтов с жесткими кристаллизационными или цементационными связями и класс нескальных грунтов без жестких структурных связей.

Скальные грунты отличаются практически несжимаемостью при нагрузках, наиболее распространенных под фундаментами зданий и сооружений.

Они подразделяются на группы: магматические, метаморфические, осадочные сцементированные и искусственные, преобразованные в природном залегании. Основные разновидности скальных грунтов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Основные разновидности скальных грунтов

Разновидности скальных грунтовПоказатели
А. По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии Rс, МПа:
- очень прочныеRс>120
- прочные120≥Rс>50
- средней прочности50≥Rс>15
- малопрочные15≥Rс>5
Полускальные:
- пониженной прочности5≥Rс>3
- низкой прочностиRс<1
Б. По коэффициенту размягчаемости в воде:
- неразмягчаемыеKsof≥0,75
- размягчаемыеKsof<0,75
В. По степени засоленности полускальных грунтов, %:
- незасоленныеМенее 2
- засоленные2 и более
Г. По степени растворимости в воде для осадочных сцементированных грунтов, г/л:
- нерастворимыеМенее 0,01
- труднорастворимые0,01...1
- среднерастворимые1...10
- легкорастворимыеБолее 10

Примечания: 1. Ksof — коэффициент размягчаемости в воде, представляющий отношение пределов прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном и воздушно-сухом состояниях.

2. Степень засоленности для полускальных грунтов — суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей в % от массы абсолютно сухого грунта.

Нескальные грунты по ГОСТ 25100—82 подразделяют на группы осадочных и искусственных грунтов (табл. 2.2).

Группы и подгруппы нескальных грунтовХарактеристика
Осадочные несцементированныеНесцементированные грунты, содержащие более 50 % по массе обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм
ПесчаныеСыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50 % по массе частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не раскатывается в шнур диаметром 3 мм или число пластичности его Jр<1)
Пылевато-глинистыеСвязные грунты, для которых число пластичности Jр≥1
БиогенныеГрунты с относительным содержанием органических веществ Jот≥0,1 (озерные, болотные, озерно-болотные, аллювиально-болотные)
ПочвыПриродные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием
Искусственные, уплотненные в природном залегании, насыпные, намывныеПреобразованные различными способами или перемещенные грунты природного происхождения и отходы производственной и хозяйственной деятельности человека

Крупнообломочные и песчаные грунты подразделяют на типы в зависимости от гранулометрического состава (табл. 2.3).

По степени влажности Sr крупнообломочные и песчаные грунты подразделяются на маловлажные (0<Sr≤0,5), влажные (0,5<Sr≤0,8) и насыщенные водой (0,8<Sr≤1).

Песчаные грунты подразделяют по плотности сложения на плотные, средней плотности и рыхлые. Плотность сложения может быть установлена по коэффициенту пористости е, результатам статического и динамического зондирования (табл. 2.4).

Пылевато-глинистые грунты в зависимости от числа пластичности подразделяют на супеси (1<Jр≤7), суглинки (7<Jр≤17) и глины (17<Jр).

Консистенцию пылевато-глинистых грунтов определяют по показателю текучести (табл. 2.5).

В подгруппе пылевато-глинистых грунтов выделяются лессовые грунты как обладающие специфическими и неблагоприятными свойствами. Ими могут обладать и нелессовые глинистые грунты. Чаще всего к ним относят грунты, содержащие более 50 % пылеватых частиц с наличием солей, в основном карбонатов кальция, и обладающие преимущественно макропористой структурой. Под действием внешней нагрузки или собственного веса при замачивании эти грунты развивают просадку.

Таблица 2.3. Основные разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов

ГрунтыРазмер частиц d. ммМасса воздушно-сухого грунта, %
Крупно обломочные
Валунный (при преобладании неокатанных частиц — глыбовый)d>200>50
Галечниковый (при преобладании неокатанных частиц — щебенистый)d>10>50
Гравийный (при преобладании неокатанных частиц — дресвяный)d>2>50
Песчаные
Песок гравелистыйd>2>25
Песок крупныйd>0,5>50
Песок средней крупностиd>0,25>50
Песок мелкийd>0,1≥75
Песок пылеватыйd>0,1<75

Примечание. Для установления наименования грунта последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала — крупнее 200 мм, затем — крупнее 10 мм, далее — крупнее 2 мм и т. д. Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице.

Таблица 2.4. Классификация песчаных грунтов по плотности

Вид песковПлотность сложения
плотныесредней плотностирыхлые
По коэффициенту пористости
Пески гравелистые крупные и средней крупностие<0,550,55≤е≤0,7е>0,7
Пески мелкиее<0,60,6≤е≤0,75е>0,75
Пески пылеватыее<0,66≤е≤0,8е>0,8
По сопротивлению погружения конуса qс, МПа, при статическом зондировании
Пески крупные и средней крупности независимо от влажностиqс>1515≥qс>5qс<5
Пески мелкие независимо от влажностиqс>1212≥qс>4qс<4
Пески пылеватые:
маловлажные и влажныеqс>1010≥qс≥33
водонасыщенныеqс>77≥qс≥22
По условному динамическому сопротивлению погружению конуса qd, МПа, при динамическом зондировании
Пески крупные и средней крупности независимо от влажностиqd>12,512,5≥qd≥3,5qd<3,5
Пески мелкие:
маловлажные и влажныеqd>1111≥qd≥3qd<3
водонасыщенныеqd>8,58,5≥qd≥2qd<2
Пески пылеватые маловлажные и влажныеqd>8,58,5≥qd≥2qd<2

Таблица 2.5. Значения показателя текучести в зависимости от разновидности пылевато-глинистых грунтов

Пылевато-глинистые грунтыПоказатель текучести JL
Супеси
ТвердыеJL<0
Пластичные0<JL≤1
ТекучиеJL>1
Суглинки и глины
ТвердыеJL<0
Полутвердые0<JL≤0,25
Тугопластичные0,25<JL≤0,5
Мягкопластичные0,5<JL≤0,75
Текучепластичные0,75<JL≤1
Текучие1>JL

Для предварительной оценки к просадочным относят грунты со степенью влажности Sr≤0,8 и соблюдении критерия: величина Jss должна быть меньше значений, приведенных в табл. 2.6:

Jss=eL/(1+e), (2.1)

где е — коэффициент пористости грунта в природном состоянии; eL — коэффициент пористости при влажности на границе текучести:
eLρsω,

где ρs и ρω плотности твердых частиц грунта и воды.

Таблица 2.6. Значения показателя Jss

Число пластичности1≤Jp≤1010≤Jp≤1414≤Jp≤22
Показатель Jss101722

К илам относят водонасыщенные современные осадки водоемов, происхождение которых связано с наличием микробиологических процессов. Они имеют влажность больше влажности на границе текучести, коэффициент пористости e≥0,9 и содержат органическое вещество в виде гумуса (разложившиеся остатки растительных и животных организмов) не более 10 %.

По числу пластичности и коэффициенту пористости илы подразделяют на супесчаные {е≥0,8), суглинистые (е≥1) и глинистые (е≥1,5).

Набухающие грунты выделяются в пылевато-глинистых грунтах как обладающие свойствами увеличиваться в объеме.

К набухающим относят грунты с показателем Jss>0,3 и величиной относительного набухания ε≥0,04

ε=(h0sat-h0)/h0,

где h0sat — высота образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения при полном водонасыщении; h0 — первоначальная высота образца при природной влажности.

В зависимости от величины εsω, определенной без нагрузки, грунты подразделяются на слабонабухающие (0,04≤εsω≤0,08), средненабухающие (0,08<εsω≤0,12) и сильнонабухающие (ε>12).

Подгруппа биогенных грунтов подразделяется на сапропель, заторфованные грунты и торфы. К сапропелям относят пресноводные илы, образовавшиеся при разложении органических, в основном растительных, остатков на дне водоемов или озер и содержащие по массе более 10 % органических веществ. Сапропель характеризуется высокими значениями коэффициента пористости (e>3) и показателя текучести (JL>1).

К заторфованным относят пылевато-глинистые грунты с содержанием по массе органических веществ от 10 до 50 %.

По относительному содержанию органических веществ Jот заторфованные грунты подразделяют на слабозаторфованные (0,10<Jот≤0,25), среднезаторфованные (0,25 <Jот≤0,40) и сильнозаторфованные (0,4<Jот≤0,50).
При содержании органических веществ более 50 % органоминеральный грунт, образовавшийся при отмирании и неполном разложении болотных растений в условиях повышенной влажности и недостатке кислорода, называют торфом.

Группа искусственно насыпных и намывных грунтов состоит из отсыпанных или намытых грунтов природного происхождения и отходов производственной и хозяйственной деятельности человека. По степени уплотнения от собственного веса эти грунты подразделяют на слежавшиеся, характеризующиеся окончанием процесса уплотнения, и неслежавшиеся грунты, у которых процесс уплотнения продолжается. Периоды времени, необходимые для самоуплотнения насыпных грунтов от их собственного веса, приведены в табл. 2.7.

По однородности сложения насыпные грунты подразделяют на планомерно возведенные насыпи, отвалы грунтов и отходов производств, свалки грунтов, бытовых отходов.

К мерзлым относят грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед.

Вечномерзлыми называют грунты, которые находятся в условиях природного залегания в мерзлом состоянии непрерывно в течение трех лет или более.

Таблица 2.7. Периоды времени для самоуплотнения насыпных грунтов

Насыпные грунтыПериод времени, необходимый - для уплотнения грунтов, годы
Планомерно возведенные насыпи (при их уплотненности) из грунтов:
песчаных0,5…2
пылевато-глинистых2...5
Отвалы грунтов и отходов производств из:
песчаных грунтов2...5
пылевато-глинистых грунтов10...15
шлаков, формовочной земли2...5
золы, колошниковой пыли5...10
Свалки грунтов и отходов производства из:
песчаных грунтов, шлаков5...10
пылевато-глинистых грунтов10...30

Новые материалы:

Предыдущие материалы:


Состав грунтов, классификация грунтов. Классификация грунтов по группам в строительстве :: SYL.ru

Целью проведения инженерно-геологических исследований перед началом строительства является определение характеристик и особенностей используемых грунтов, которые станут основой для укладки фундамента здания или сооружения. Для того чтобы упростить эти манипуляции, можно использовать строительную классификацию почвы. Перед началом работ необходимо узнать, какие свойства имеют грунты, а также какие их виды существуют. Об этом и о многом другом мы подробно поговорим в нашей статье.

Разновидности грунтов и их строительная классификация

Если вас интересует классификация грунтов, то необходимо знать о том, что они разнообразны по составу, характеру залегания, а также структуре. Согласно СНиП II-15-74 ч.2, можно выделить почву по классификациям. Таким образом, грунты делятся на скальные и нескальные. Первые обладают жесткими структурными связями, в качестве которых могут выступить цементные и кристаллизационные элементы. Вторая разновидность почв не имеет подобных свойств.

Особенности скальных грунтов

О чем нам может рассказать классификация грунтов? Всестороннее изучение этого раздела поможет сделать правильный выбор территории для будущего строительства. Итак, приступим к изучению. В первую очередь отметим, что почвы бывают скальными. Что это значит? Такие грунты залегают сплошным массивом или трещиноватым слоем. Среди них можно выделить магматические почвы – диориты, граниты, а также метаморфические – кварциты, гнейсы и сланцы. Также бывают искусственные и осадочные грунты. Среди последних можно выделить конгломераты и песчаники, которые еще называют сцементированными.

классификация грунтов

Такая классификация грунтов указывает на их водоустойчивость и несжимаемость. Подобные почвы не подвергаются промерзанию при холодных температурах, а если в них нет трещин и всевозможных пустот, то они обладают свойствами надежности и прочности. Если говорить о трещиноватых слоях, то они отличаются не столь высокими показателями. Скальная разновидность грунтов имеет определенный предел прочности, растворимости, засоленности и размягченности.

Характеристики нескальных грунтов

Если вас интересует классификация грунтов по группам в строительстве, то вы должны знать еще и о нескальных грунтах, которые представляют собой осадочные породы, лишённые жестких структурных связей. Такие почвы можно разделить по фракционности частиц. Они могут быть биогенными, крупнообломочными, пылеватыми и глинистыми, а также песчаными. В качестве особенности данных почв можно выделить их дисперсность и раздробленность, это и отличает их от более прочных скальных пород.

Описание крупнообломочных почв

Перед строительством мастером должна быть обязательно рассмотрена классификация грунтов. Это позволит понять, какими характеристиками обладает почва на территории застройки. Она может быть крупнообломочной, при этом не связанные друг с другом обломки скальных пород обладают отдельными обломками, диаметр которых превышает 2 миллиметра. Таких частиц должно быть больше половины. По гранулометрическому составу подобные почвы можно подразделить на валунные и галечниковые. Первая разновидность предполагает наличие элементов, диаметр которых превышает 200 миллиметров. Если преобладает количество необходимых частиц, то почва имеет глыбовый состав. Вторая разновидность предусматривает наличие отдельных элементов диаметром больше 10 миллиметров. Если они обладают острыми гранями, то почва называется щебенистой.

классификация грунтов по группам в строительстве

Гравийный грунт имеет в своем составе неоткатанные элементы, диаметр которых превышает 2 миллиметра. Среди них можно выделить дресву, щебень, гальку и гравий. Такие гранулы выступают в качестве отличного основания, если под ними залегает достаточно плотный слой. Когда вами рассматривается классификация грунтов по группам в строительстве, необходимо учесть, что вышеупомянутая почва сжимается незначительно и выступает в роли довольно надежного основания. Если в составе содержится более 40% заполнителя в виде песка или 30% пылеватых и глинистых масс, учитывается исключительно мелкая составляющая почвы. Это обусловлено тем, что именно она станет определять несущую способность. У крупнообломистых грунтов может быть качество пучинистости, если мелкая составляющая – это глина или пылеватый песок.

Описание песчаных грунтов

Если вас интересует гранулометрическая классификация грунтов, то вы должны рассмотреть возможность наличия на выбранной территории песчаной почвы. Она состоит из зерен кварца и иных минералов, диаметр которых может находиться в пределах от 0,1 до 2 миллиметров. При этом глины должно содержаться не более 3 процентов, а пластичность у таких почв и вовсе отсутствует. Пески можно подразделить по фракционному составу и параметрам преобладающих фракций. Например, гравелистые пески обладают диаметром элементов, который превышает 2 миллиметра. Что касается крупных составляющих, то их диаметр начинается от 0,5 мм. Составляющие средней крупности имеют размер более 0,25 мм, а мелкие – от 0,1 мм.

гранулометрическая классификация грунтов

Что касается пылеватых почв, то их элементы имеют диаметр в пределах 0,05-0,005 мм. Если в песке содержатся частицы, размер которых находится в пределах от 15 до 50%, то их можно назвать пылеватыми. Чем более крупным и чистым окажется песок, тем более внушительную нагрузку будет способно претерпевать основание, выполненное из него. Сжимаемость плотной почвы подобного типа невелика, однако уплотнение под воздействием нагрузки происходит достаточно скоро, по этой причине осадка сооружений на подобных грунтах довольно скоро прекращается. Если вас интересует классификация песчаных грунтов, то вы должны знать о том, что они не обладают качествами пластичности. При наличии на территории песков средней и крупной фракционности, а также гравелистой разновидности почвы, грунт уплотняется под воздействием нагрузки и подвергается незначительному промерзанию.

Особенности пылеватых и глинистых почв

Перед началом строительства вами должен быть изучен состав грунтов. Классификация грунтов позволит понять, есть ли на территории пылеватые и глинистые слоя. Они содержат частицы, размер которых находится в пределах 0,05-0,005 мм. Могут быть в составе и глинистые элементы, габариты которых меньше 0,005 миллиметра.

Среди подобной разновидности почвы можно выделить грунты, которые способны проявлять неблагоприятные специфические особенности при воздействии воды, что может выразиться в набухании или просадке. К последней разновидности относятся почвы, которые под воздействием всевозможных факторов и своей массы дают значительную усадку. Если говорить о набухающих грунтах, то они способны увеличиваться в объеме при намокании, а также уменьшаться при высыхании.

Глинистые грунты

Если вас интересует классификация глинистых грунтов, то вы должны знать о том, что они состоят из отдельных элементов, фракция которых - меньше 0,005 мм. Такие составляющие обладают чешуйчатой формой, среди них можно заметить мелкие песчаные вкрапления. Если проводить сравнение с песком, глина обладает тонкими капиллярами и значительной удельной поверхностью соприкосновения между элементами. По той причине, что поры описываемых почв в ряде случаев заполнены водой, то, промерзая, состав начинает вспучиваться.

классификация грунтов по трудности разработки

Глинистые грунты можно разделить на глины и супеси. На этот параметр влияет число пластичности. В первом случае объем глинистых элементов превышает 30%. В последнем этот параметр варьируется от 3 до 10 процентов. Еще одна разновидность – это суглинки, в них содержание глинистых частиц находится в пределах от 10 до 30%. Если изучается общая классификация грунтов, то необходимо знать о том, что несущая способность описываемых оснований зависит от влажности, которая определяет консистенцию. Если речь идет о сухой почве, то она способна претерпевать значительные нагрузки. Тип глинистого грунта зависит от пластичности, тогда как на разновидность влияет показатель текучести.

Описание лессовых и лессовидных почв

Строительная классификация грунтов выделяет лессовые и лессовидные почвы, которые являются глинистыми грунтами. В них содержится значительное количество пылеватых элементов. Последних в составе подобного грунта более половины, а вот известковые и глинистые можно встретить в незначительном количестве. Почва характеризуется наличием достаточно больших пор, которые имеют вид вертикально ориентированных трубочек. Их можно увидеть невооружённым глазом. Данные почвы, находясь в сухом состоянии, имеют высокую пористость, которая находится в пределах 40 процентов. Прочность подобного основания весьма велика, однако, увлажняясь, такие грунты дают большие осадки.

классификация песчаных грунтов

Классификация грунтов по группам относит некоторые почвы к осадочным. При воздействии на подобные основания зданий требуется соответствующая защита фундамента от увлажнения. Если в наличии имеются органические примеси по типу болотного торфа и растительного грунта, то почва будет неоднородная по составу и рыхлая. Среди ее качеств можно выделить высокую сжимаемость. В роли естественного основания под сооружения использовать такие почвы не следует, так как при увлажнении они полностью лишаются прочностных характеристик, деформируются, просаживаются, что происходит неравномерно. Если применять такие грунты в качестве основания, то нужно будет принимать меры, которые исключают возможность замачивания.

Особенности плывунов

Перед началом строительства вами должна быть изучена классификация грунтов по трудности разработки. К подобным почвам можно отнести плывуны. Такие грунты при вскрытии начинают передвигаться по типу вязкотекучего тела, они образуют мелкофракционные пылеватые пески, которые обладают глинистыми и илистыми примесями, насыщенными влагой. В момент разжижения почва начинает принимать жидкое состояние и активно передвигаться.

состав грунтов классификация грунтов

Классификация грунтов в строительстве разделяет подобные почвы на псевдоплывуны и истинные плывуны. Последние отличаются наличием пылеватых и глинистых, а также коллоидных элементов, у которых значительная пористость. Помимо прочего, у таких грунтов незначительная водоотдача. Если говорить о псевдоплывунах, то они представляют собой пески, которые не имеют в составе тонких глинистых элементов, они полностью насыщаются водой, довольно легко расстаются с влагой, водопроницаемы и при гидравлическом градиенте начинают переходить в состояние плывунов. Такие основания почти не пригодны для использования в строительстве.

Особенности биогенных грунтов

Если тщательно изучена классификация грунтов оснований, это позволит исключить ошибки. Таким образом, если на территории имеются биогенные почвы, то они отличаются внушительным содержанием органических элементов. Среди таких грунтов можно выделить сапропели, торф, а также заторфованные грунты. К последним необходимо отнести пылевато-глинистые и песчаные почвы, которые содержат от 10 до 50% органических элементов. Если их количество больше половины, то такой грунт является торфом. К сапропели относятся пресноводные илы.

Описание почв

Почвы представляют собой природные образования, которые составляют поверхностный слой земли. Они обладают качествами плодородия. Биогенные почвы не способны выступить в качестве оснований для сооружений и зданий. Перед началом строительства верхний слой грунта необходимо удалять и использовать для земледелия. Биогенные грунты предполагают необходимость совершения специальных мер, предполагающих подготовку основания.

Особенности насыпных грунтов

Насыпные грунты представляют собой почвы, которые образовались искусственно при засыпке прудов, свалок, оврагов и так далее. Среди них можно выделить те, которые обладают природным происхождением, но имеют нарушенную структуру по причине перемещения. Характеристики подобных грунтов чрезвычайно различны, на эти показатели влияет множество факторов. Среди них можно выделить однородность, степень уплотнения, разновидность исходного материала. Описываемые почвы имеют характеристики неравномерной сжимаемости и в большинстве случаев их недопустимо применять в роли естественных оснований для строительства сооружений и зданий.

классификация грунтов в строительстве

Насыпные грунты характеризуются неоднородностью, помимо прочего, в них содержатся всевозможные неорганические и органические материалы, которые значительно ухудшают механические характеристики. Даже если в почвах подобного типа отсутствует органика, в ряде случаев они остаются слабыми в течение множества десятилетий. В качестве основания для строительства насыпной грунт рассматривается индивидуально в зависимости от возраста насыпи. Таким образом, почвы, особенно пески, которые слеживались более 3 лет, могут быть использованы под фундамент негабаритных построек. Однако при этом должно быть соблюдено условие: в них не должно быть растительных остатков и мусора.

В практике можно встретить намывные грунты, которые образовались после очистки озер и рек. Эти почвы имеют название рефулированных насыпных грунтов. Их рекомендуется использовать для оснований зданий. Перед началом строительства обязательно необходимо учесть все вышеприведенные рекомендации по анализу и правильному выбору территории. Это позволит исключить проблемы, которые способны возникнуть в процессе эксплуатации дома. Они могут быть выражены в повреждении фундамента и стен, а также преждевременном выходе элементов постройки из состояния, подходящего для эксплуатации. Как правило, такие здания недолговечны и очень быстро изнашиваются. Кроме этого, неграмотный подбор грунта способен привести к полному разрушению здания, что, в свою очередь, может окончиться большой трагедией для людей.

Виды грунтов

Грунтом называются горные породы, которые, как правило, располагаются в зонах, где происходит выветривание земли.


Интересные статьи:

Обустройство подпорной стенки

Дренаж земельного участка

Строительство в зимнее время: миф или реальность

Классификация траншей

Строим погреб своими руками


 

Полезная информация:

Часто при проведении строительных и земляных работ нарушается почвенный покров. Для его восстановления необходим проект рекультивации земель, в котором разрабатывается комплекс мероприятий направленных на воспроизводство земельных ресурсов. Компания "Центр экологических инициатив" эффективно и оперативно выполнит разработку проекта рекультивации земель.


 

Тип грунта имеет важное значение в разнообразных сферах деятельности. В проектировочной и строительной деятельности грунт является фундаментом различных построек и зданий, которые располагаются на нем. Поэтому все его особенности непременно учитываются инженерами и строителями.

Состав грунта - важный критерий при его оценивании. В грунте могут содержаться частицы, которые отличаются между собой размерами и формами, различны по плотности и степени соединения частичек друг с другом. Каждый вид грунта имеет собственные показатели однородности, влагопоглощаемости, пластичности, способности сжиматься или становиться рыхлым.

На выбор окончательного места для строительства зданий влияют те физические и химические свойства, которыми обладает конкретный грунт. Это позволит увеличить долговечность здания. Выделяют такие группы грунтов, как скальные (из осадочных, метафорических и магматических пород) и нескальные (из крупных обломков пород, песка или глины).

 

Скальные грунты

 

Характерными особенностями грунтов из скальной группы является прочная структура кристаллической решетки и связей самих частиц грунта. Они представляют собой сплошные монолитные массивы, которые трудносжимаемы (а это значит, что дают меньшую просадку под весом здания) и не промерзают зимой. К таким горным породам относят известняковые, гранитные, мраморные, кварцитовые образования и песчанники. Скальные грунты - это идеальная основа практически для любой постройки, поскольку они  обладают структурой, полностью лишенной пустот и углублений.

 

Виды нескальных грунтов

 

Грунт нескального происхождения из крупных обломков бывает валунным, галечниковым и гравийным. Такое разделение происходит на основании классификации размера частиц в грунте, а так же процентном соотношении сухих частей почвы. Размеры частичек варьируются от 1 до 20 см, вес их составляет около 50%. Такой грунт тоже может быть использован в качестве надежного основания для постройки различных сооружений, ведь его физические свойства способны сохранять стабильность даже при изменении влажности или при растущей нагрузке на сам грунт.

Грунты песчаного типа тоже различны по размеру частиц, что служит основание для их деления на гравелистые и пылеватые грунты. Плотный песок имеет низкий коэффициент сжатия. Но такой грунт хорош в качестве фундамента только в том случае, если в толще земли отсутствуют сточные и грунтовые воды. Пылеобразные частички в грунте сильно снижают его качество, а потому он становится непригодным для возведения зданий.

Грунты глинистого типа очень пластичны. Свои свойства они способны изменять при контакте с водой. Глинистый грунт, впитывая воду, становится вязким. Это свойство делает его ценным для строительства, но его деформация при промерзании нивелирует все преимущества. Поэтому подобные грунты используются как основа для построек только при условии сухого климата.

  • < Назад
  • Вперёд >

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *