Основные виды и классификация грунтов
•Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. К ним относятся растительный грунт, песок, супесок, гравий, глина, суглинок, торф, различные скальные грунты и плывуны.
•Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения.
Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.
•Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения.
•Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения.
•К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные грунты.
Скальные грунты
Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, ocaдoчных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений.
Нескальные грунты
•К нескальным грунтам относятся крyпнообломочные, песчаные и глинистые грунты.
Крупнообломочные грунты
•Крупнообломочные грунты (щебень,
гравий, галька) представляют собoй куски, образовавшиеся в результате разрyшения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные, грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.
Песчаные грунты
•Песчаные грунты
представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1…2 мм. Пески крупностью 0,25…2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не вспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание. При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.
Месторождение «Удачное», Россия.
Карьер по добыче алмазов, также является одним из самых больших ям нашей планеты. Добывают алмазы открытым методом. Глубина карьера достигла уже 600 метров. Проведение работ затрудняет тот факт, что это месторождение находится за полярным кругом, что является и достаточно интересным фактом.
Общие свойства и строительная классификация грунтов
В строительной практике грунтами называют различные горные породы, используемые в качестве оснований для сооружений или как строительные материалы. И в том и в другом случае необходимо знать физико-механические свойства грунтов и их изменение при приложении к ним внешних нагрузок и тем самым правильно оценить работу сооружения. Как дисперсные системы грунты имеют ряд характерных особенностей, наиболее заметных при насыщении их водой.
Все грунты, применяющиеся в строительстве, делятся на две группы: скальные и нескальные.
К скальным грунтам относят массивно-кристаллические или сцементированные горные породы с жесткой, связью между зернами. По происхождению скальные грунты бывают изверженные и осадочные. Наличие жестких связей в скальных грунтах придает им монолитность, особенно положительное, качество для оснований, так как сооружения, возведенные на таких грунтах, не дают осадки. К нескальным грунтам относят несцементированные скопления минеральных частиц, образовавшихся в результате физического и химического выветривания. Поскольку земляные плотины возводят из нескальных грунтов, а наряду с этим они в большинстве случаев являются и основанием, особенно необходимо знать их физико-механические свойства.
Нескальные грунты представляют собой агрегатную систему, состоящую из трех основных частей, которые принято называть фазами. Этими фазами являются: минеральная часть, образующая грунтовый скелет (твердая фаза), вода, частично или полностью заполняющая поры грунта (жидкая фаза), и воздух, заполняющий поры грунтового скелета (газообразная фаза).
Свойство грунта определяется количественным соотношением отдельных фаз и особенностью взаимодействия их с другими фазами. Если грунт в своем составе имеет все три фазы, то его называют трехфазным. Если же все поры грунтового скелета заняты водой, то такой грунт называют двухфазным. При отсутствии воды в порах твердой фазы грунт следовало бы считать двухфазным, но обычно его считают однофазным, учитывая, что газообразная фаза мало влияет на механические свойства грунта. Последний термин и будет принят в дальнейшем изложении. Однако в естественных условиях такой грунт не встречается, так как вследствие гигроскопичности твердой фазы, в нем всегда будет содержаться некоторое количество воды, поглощенное из паров воздуха.
Поведение грунтов под нагрузкой, в особенности в присутствии воды, будет ли это насыпь земляной плотины или ее основание, зависят от ряда физико-механических характеристик, которые можно разделить на основные и производные. Основные характеристики, к числу которых относятся удельный вес, объемный вес и весовая влажность, определяют в лабораторных или полевых условиях на образцах исследуемого грунта, а производные вычисляют по соответствующим формулам с использованием основных характеристик.
К крупнообломочным грунтам относят скопления несцементированных и не имеющих между собой сцепления частиц, при содержании более 50% по весу обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2
Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от зернового состава делятся на виды, характеристика которых приведена в таблице 3.
Учитывая, что крупнообломочные и песчаные грунты имеют различный зерновой состав, принято характеризовать их коэффициентом неоднородности , представляющим собой отношение
(1)
где: — диаметр частиц грунта, меньше которого в данном грунте содержится по весу 60% частиц;
— диаметр частиц, меньше которого в данном грунте содержится по весу 10% частиц. Если , грунт приближается к теоретически однородному, когда все частицы имеют один и тот же диаметр. В условиях строительного производства принято считать песчаные грунты однородными, когда , а в остальных случаях степень неоднородности определяется по формуле (1).
Таблица 3 Виды крупнообломочных и песчаных грунтов
Примечание. Для установления наименования грунта по таблице последовательно суммируются проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице.
Наряду с делением крупнообломочных и песчаных грунтов по видам (табл. 3) в строительной практике существует деление и по гранулометрическому составу, как это приведено ниже (табл. 10).
К глинистым относят грунты, размер частиц которых меньше 0,005
Примеси к чистым глинам более крупных частиц изменяют свойство грунта и по мере увеличения их содержания приближают к свойствам песчаных грунтов. В этом случае и название грунта меняется: глины, суглинок, а затем супесь.
Оценку глинистых грунтов производят по числу пластичности, представляющему разность весовых влажностей, выраженных в процентах, соответствующих двум состояниям грунта: на границе текучести и на границе раскатывания. Таким образом, число пластичности выражается формулой:
— предел текучести — такое состояние грунта, когда он находится на границе перехода из пластичного в текучее состояние;
Таблица 4 Виды глинистых грунтов
Отсутствие нормативных характеристик глин по числу пластичности заставляет на практике оценивать их как тощие, жирные и др. М. Н. Гольдштейн предложил простую и вместе с тем доступную классификацию глин по числу пластичности при следующих показателях:
Такая классификация несомненно заслуживает внимания, так как она исходит из потребностей строительного производства.
Принятая оценка глинистых грунтов по консистенции основана на вычислении вспомогательной величины В — показателе консистенции, определяемой по формуле :
где W — влажность исследуемого грунта.
В соответствии с показателем по консистенции глинистые грунты (непросадочные) имеют следующее наименование и численные значения В (табл. 5).
Таблица 5
Подразделение глинистых грунтов по консистенци
Нескальный грунт — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Нескальный грунт
Cтраница 1
Нескальные грунты представляют собой тела, для которых в зависимости от состава, плотности и влажности степень проявления тех или иных свойств, характерных для твердых или жидких тел, может быть совершенно различной. [1]
Нескальные грунты разрабатываются ковшовым буром с откидным днищем. Стенки скважины и уширения крепят глинистым раствором или избыточным подпором воды Бетонирование по методу ВПТ производят с помощью дополнительной стрелы. [3]
Нескальные грунты разрабатывают средствами гидромеханизации. Этот способ позволяет сократить число работающих в камере кессона, использовать режим пониженного давления и в несколько раз увеличить скорость погружения кессона. [5]
Нескальные грунты различают по содержанию частиц различной крупности. [7]
Глинистые нескальные грунты, называемые связными, имеют в составе более 3 % по массе частиц глинистой фракции. Грунты, содержащие 3 — 10 % глинистой фракции, называют супесями, 10 — 30 % — суглинками, более 30 % — глинами. [8]
Все нескальные грунты представляют собой осадочные горные породы. [9]
Для нескальных грунтов характерна относительно высокая прочность и малая сжимаемость отдельных зерен скелета по сравнению с грунтом в целом. Поэтому изучению механических свойств отдельных зерен минералов, образующих твердую фазу грунта, в физико-геологической механике нескальных грунтов почти не уделяется внимания, и основной интерес сосредоточен на особенностях контактного взаимодействия частиц скелета между собой и с поровой средой. При этом следует иметь в виду исключительно большое, во многих случаях решающее влияние, которое оказывает на свойства нескальных грунтов их влажность. [10]
Для нескальных грунтов, как более слабых и сжимаемых, основным расчетом является расчет по второму предельному состоянию — по деформациям, а в ряде случаев, оговоренных нормами, делается также проверка несущей способности основания. [11]
Среди нескальных грунтов должны выделяться грунты искусственного происхождения или сложения. [12]
Разработку нескального грунта ниже дна водоема ведут этим же методом. Работу начинают тогда, когда слой промерзшего грунта достигает требуемой величины. За сутки снимают слой в среднем толщиной 5 — 15 см. Настолько же примерно опускается за это время и нижняя граница промерзания. [13]
У нескальных грунтов связи между частицами имеют невысокую прочность или отсутствуют вообще. В первом случае грунты являются связными, во втором — сыпучими. [14]
Страницы: 1 2 3 4 5
Происхождение и характеристики грунтов — Доктор Лом. Первая помощь при ремонте
1. Грунты — это любые горные породы, которые используются при строительстве самых различных сооружений
Грунты могут быть основанием, когда на них возводится фундамент, средой — когда в грунтах прокладываются туннели, подземные ходы, катакомбы и прочие подземные сооружения. Грунты также могут быть и материалом, когда используются для устройства насыпей, подсыпок, плотин и т.п.
Сейчас различают три основные группы горных пород, образовавшихся под воздействием различных природных и временных факторов:
1. Магматические породы
К ним относятся граниты, диориты, сиениты, порфиры и т.п. Магматические породы сформировались при застывании извергнувшейся из недр земли магмы. Эти породы как правило имеют очень плотную структуру и потому рассматриваются как твердые тела с высокой прочностью.
осадочные и метаморфические.
2. Осадочные породы
Образовались при разрушении магматических горных пород посредством переноса и отложения (оседания) продуктов разрушения. К осадочным породам относятся обломочные (сцементированные и несцементированные), глинистые, химические и биохимические породы.
3. Метаморфические породы
Образовались в процессе значительных изменений магматических и осадочных горных пород под действием различных факторов: давления, высокой температуры, химически активных газов магмы. К метаморфическим породам относятся мраморы, сланцы, гнейсы, кварциты, и др.
При возведении домов строители чаще всего сталкиваются с наиболее молодыми осадочными породами, относящимися к четвертичному периоду. Горные породы третичного, юрского и других периодов находятся ниже, сформировались раньше и имеют, как правило, большую прочность и малую сжимаемость в результате длительного воздействия расположенных сверху более молодых осадочных пород четвертичного периода. Такие более древние породы иногда называют коренными породами.
Среди пород четвертичного периода наибольшее распространение, а потому и наибольшую важность при изучении свойств имеют
1. Глинистые грунты
Глины, суглинки, супеси, относящиеся к глинистым грунтам (породам) имеют достаточно сложную структуру. Они сформированы из очень мелких частиц, включающих так называемые вторичные минералы. Вторичные минералы образовались из первичных минералов в процессе механического разрушения, выветривания, переноса ветром или водой и при последующем отложении на дне океанов, морей, рек и других водоемов. Оставшиеся на месте продукты выветривания называют элювиальными отложениями, а перемещенные ветром, дождем и снегом с возвышенностей к их подножью — делювиальными отложениями.
2. Песчаные грунты
Гравий, галечники и песок также являются продуктами выветривания, но от глинистых грунтов отличаются более крупными размерами частиц.
Отложения песчаных и глинистых грунтов в речных долинах называют аллювиальными отложениями. Продукты выветривания также отлагались при движении ледников — моренные ледниковые отложения.
Механика грунтов основное внимание уделяет изучению так называемых «рыхлых» пород. Под рыхлыми породами подразумеваются перечисленные выше образования, сформированные из отдельных минеральных частиц, слабо связанных друг с другом или не связанных совсем. Поры между частицами грунта могут быть заполнены водой и(или) газами — атмосферным воздухом, водяным паром, химическими или биохимическими газами.
Таким образом, грунты рассматриваются не как некий однородный (изотропный) материал, а как сложные многофазные дисперсные системы, физические и механические свойства которых зависят от количественного соотношения и свойств твердой, жидкой и газообразной фаз, а также от структуры и текстуры.
Структура грунта
описывается формой, размерами, состоянием поверхности минеральных частиц, а также их взаимным расположением и характером связей между частицами. В зависимости от наличия или отсутствия связей между частицами грунты разделяют на связные (глинистые) и сыпучие несвязные (песчаные) грунты. Песчаные и крупнообломочные (галечные, гравийные) грунты характеризуются раздельно-зернистой структурой. Мельчайшие частицы глинистых грунтов могут иметь форму игл или пластинок, при этом образуют ячеистую, ячеисто-хлопьевидную или каркасную структуру.
Лёссы и лёссовидные грунты имеют особую структуру. В таких грунтах очень много пор, при этом размеры пор больше размеров слагающих минеральных частиц, поэтому такие поры называются макропорами. Структурные связи между частицами лёссовых грунтов, образованные углекислыми солями магния и кальция, сравнительно легко растворяются в воде.
Текстура грунта
это совокупность признаков, характеризующих сложение грунта в массиве, например, грунт может иметь слоистую текстуру.
2. Состав грунтов
Грунты состоят из минеральных частиц различных размеров, при этом группы частиц, близких по размеру, называются фракциями. В строительной классификации принято различать шесть основных фракций:
| Наименование фракций | Размеры частиц в мм |
| Камни-валуны | > 100 |
| Галечниковая | 100 — 10 |
| Гравийная | 10 — 2 |
| Песчаная | 2 — 0.1 |
| Пылеватая | 0.1 — 0.005 |
| Глинистая | < 0.005 |
Весовое содержание различных фракций, выражаемое в процентах, называется гранулометрическим составом грунта. Гранулометрический состав приводится либо в виде таблицы, либо в графическом виде:
Рис. 206.1. Кривая неоднородности
Крупнообломочные частицы (> 2 мм) имеют такой же минералогический состав, как и скальные породы, из которых они образовались. Крупнообломочные частицы могут иметь угловатую (щебень, камень, дресва) или окатанную форму (галька, валун, гравий). Песчаная фракция (2-0.1 мм) состоит в основном из частиц (зерен) кварца, слюды, полевого шпата, реже кальцита (ракушечниковые пески). Окатанные зерна характерны для морских, речных и эоловых песков; угловатые зерна — для отложений временных потоков (горные пески). Пылеватая фракция (0.1-0.005) формируется из зерен сильно измельченного кварца, аморфной кремневой кислоты или других первичных минералов (слюда, полевой шпат и т. п.). Пылеватые частицы могут впитывать (адсорбировать) воду и легко вымываются. Глинистая фракция включает мельчайшие (от 5 до 0,001 мк) частицы вторичных минералов игольчатой или чешуйчатой формы. Глинистая фракция — наиболее активная и ее количественное содержание обуславливает основные свойства грунта.
3. Физические характеристики грунтов
Строительные свойства грунтов прямо зависят от гранулометрического состава, а также свойств фазовых состояний (твердого, жидкого и газообразного) и количественного соотношения между фазами. Для описания физического состояния грунта и фазового состава используют характеристики, полученные в процессе простейших испытаний (табл. 1):
Таблица 1. Характеристики фазового состава и физического состояния грунтов
4. Строительная классификация грунтов
В строительстве чаще всего приходится иметь дело с четырьмя основными группами грунтов: скальными, крупнообломочными (несцементированными), песчаными и глинистыми.
Скальные грунты
К скальным грунтам относятся магматические, осадочные и метаморфические горные породы, имеющие жесткую связь между зернами (спаянные или сцементированные). Скальные грунты залегают сплошным слоем или в виде отдельных образований, подобных сухой кладке. Граниты, базальты, диориты, известняки, песчаники — это скальные грунты. К полускальным грунтам относятся грунты, в водонасыщенном состоянии имеющие предел прочности на сжатие менее 50 кг/см2 (мергели, окремненные глины и т. п.), или размягчаемые и растворимые водой (гипс, гипсовые песчаники).
Крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты являются дисперсными системами и относятся к нескальным грунтам. Различаются нескальные грунты по содержанию фракций (количеству частиц различного размера).
Крупнообломочные грунты
Несцементированные грунты, которые содержат > 50% по массе обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц > 2 мм.
Песчаные грунты
Несвязные, сыпучие в сухом состоянии грунты, которые не обладают свойством пластичности и содержат < 50% по массе частиц размерами > 2 мм.
В строительстве крупнообломочные и песчаные грунты классифицируют по гранулометрическому составу (табл. 2):
Таблица 2. Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов
| Грунты |
Распределение частиц грунта по крупности от массы сухого грунта |
| Крупнообломочные | |
| Щебенистые (при преобладании окатанных частиц — галечниковые) | > 50% частиц по массе размерами > 10 мм |
| Дресвяные (при преобладании окатанных частиц — гравийные) | > 50% частиц по массе размерами > 4 мм |
| Песчаные | |
| Гравелистый песок | > 25% частиц по массе размерами > 2 мм |
| Крупный песок | > 50% частиц по массе размерами > 0.5 мм |
| Песок средней крупности | > 50% частиц по массе размерами > 0.25 мм |
| Мелкий песок | > 75% частиц по массе размерами > 0.1 мм |
| Пылеватый песок | > 75% частиц по массе размерами < 0.1 мм |
Примечание. Чтобы определить наименование грунта, последовательно суммируются процентные содержания частиц. Сначала рассматривается процентное содержание частиц исследуемого грунта размером > 10 мм, затем к нему добавляется процентное содержание частиц размером > 2 мм, затем > 0,5 мм и т. д. Наименование грунта принимается при достижении первого удовлетворяющего показателя согласно порядку наименований в таблице.
Если степень неоднородности песчаного грунта k60/10 > 3, то гравелистые, крупные и средней крупности пески дополнительно определяются термином «неоднородный». Неоднородность песчаных грунтов измеряется отношением
k60/10 = d60/d10
где d60 — диаметр, меньше которого в исследуемом грунте содержится (по массе) около 60% частиц; d10 — диаметр, меньше которого в исследуемом грунте содержится (по массе) около 10% частиц.
Глинистые грунты
Связные грунты, свойства которых зависят от степени насыщения водой. Глинистые грунты могут рассматриваться как твердое тело, пластичное тело или вязкая жидкость. Илами называются глинистые грунты, сформировавшиеся при наличии микробиологических процессов, как структурный водный осадок, и имеющие влажность в природном сложении, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости ε > 1,0 (для супесей и суглинков) и ε > 1,5 (для глин).
Как правило глинистые грунты классифицируются по числу пластичности:
Супесь: 1 ≤ Wп ≤ 7
Суглинок: 7 < Wп ≤ 17
Глина: Wп > 17
Реже глинистые грунты классифицируются по гранулометрическому составу:
| Наименование грунта | Содержание по массе частиц размером менее 0,005 мм, % |
| Супесь | 3 — 10 |
| Суглинок | 10 — 30 |
| Глина | > 30 |
Среди глинистых грунтов следует отдельно выделить просадочные грунты и грунты, набухающие при замачивании грунты. К просадочным относят грунты, со степенью влажности G ≤ 0,6 и значением
(εо — εт)/(1 + εо) ≥ — 0.1
где εо — коэффициент пористости для образца исследуемого грунта естественного сложения и влажности; εт — коэффициент пористости для того же образца грунта при соответствующей влажности на границе текучести.
К набухающим относят грунты, имеющие значение
(εо — εт)/(1 + εо) ≤ — 0.3
Данные исследования песчаных и глинистых грунтов должны также включать сведения о наличии биологических остатков (торфа, перегноя и др.), если в образцах исследуемых грунтов, высушенных при t = 100-105°С, содержатся биологические остатки — более 3% по массе от минеральной части для песчаных грунтов, и менее 5% — для глинистых грунтов. В зависимости от содержания биологических остатков грунты дополнительно определяются как:
грунты с примесью органических веществ — при содержании биологических остатков < 10%;
заторфованные грунты — при содержании биологических остатков в пределах 10—60%;
торфы — при содержании биологических остатков более 60%.
5. Характеристики состояния грунтов
Состояние (консистенцию) непросадочных глинистых грунтов определяют по коэффициенту консистенции В:
В = (W — Wp)/(Wт — Wp)
где W — естественная влажность, выражается в %; Wp — влажность на границе раскатывания в %; Wт— влажность на границе текучести в %
Влажность грунта, при которой грунт переходит из твердого состояния в пластичное (или наоборот) называется пределом раскатывания. Влажность грунта, при которой грунт переходит из пластичного в текучее состояние называется пределом текучести. Далее приведены значения коэффициента консистенции В для различных грунтов:
Супеси
Твердые: В < 0
Пластичные: 0 ≤ B ≤ 1
Текучие: В > 1
Суглинки и глины
Твердые: В < 0
Полутвердые: 0 ≤ В ≤ 0,25
Тугопластичные: 0,25 < B ≤ 0,5
Мягкопластичные: 0,5 < B ≤ 0,75
Текучепластичные:0,75 < B ≤ 1
Текучие: >1
Состояние глинистых грунтов в условиях природного залегания также зависит от структуры грунта. Однако при определении характерных влажностей посредством существующих в настоящее время лабораторных методов нарушение природной структурной связности грунта неизбежно, а это может привести к значительному искажению полученных данных. В таких случаях следует провести дополнительные исследования с целью количественной оценки прочности и природных структурных связей для внесения необходимых поправок в результаты испытаний.
По плотности сложения песчаные грунты разделяются на плотные, средней плотности и рыхлые в зависимости от величины коэффициентов пористости ε, приведенных в таблице 3
| Грунты | Плотные | Средней плотности | Рыхлые |
| Пески гравелистые, крупные и средней крупности | < 0.55 | 0.55 — 0.70 | > 0.70 |
| Пески мелкие | < 0.60 | 0.60 -0.75 | > 0.75 |
| Пески пылеватые | <0.60 | 0.60 -0.80 | > 0.80 |
Плотность песчаных грунтов рекомендуется определять по образцам, отобранным без нарушения естественного сложения грунта или с помощью зондирования.
6. Перемещение воды в порах грунта
Движение воды сквозь поры грунта, происходящее под влиянием разности напоров, называется фильтрацией. Если скорость движения воды не превышает некоторого критического для исследуемого грунта значения («критическая скорость»), что обычно имеет место в природных условиях, то скорость фильтрации v согласно закону Дарси:
v = kф(H1 — H2)/L = kфi
где L — расстояние между двумя точками на пути фильтрации, напоры в которых соответственно равны Н1 и Н2; i — гидравлический градиент; kф — коэффициент фильтрации.
Коэффициент фильтрации — это количественная характеристика степени водопроницаемости грунта, выражающая скорость фильтрации при гидравлическом градиенте i =1. При наличии в грунте связанной воды явление фильтрации возникает только тогда, когда градиент i превышает некоторое значение начального градиента iн.
Скорость фильтрации равна
v = kф(i — iн)
Коэффициент фильтрации может быть определен:
— расчетом по формулам в зависимости от гранулометрического состава грунта. Это метод применим для однородных песков средней крупности;
— лабораторными испытаниями на специальных приборах;
— путем опытных откачек и нагнетания в полевых условиях. Это метод применим для грунтов с коэффициентом фильтрации > 5·10-3 см/сек.
Далее приводятся ориентировочные значения коэффициентов фильтрации (в см/сек) для различных грунтов:
глины нетрещиноватые: < 10-7
суглинки, тяжелые супеси: 10-6 — 10-7
супеси, трещиноватые глины: 10-4 — 10-6
пылеватые и мелкозернистые пески: 10-3 — 10-4
среднезернистые пески: 10-1 — 10-3
крупнозернистые пески, галечники: 10-2 — 10-1
Вода, перемещаясь в порах, создает давление на скелет грунта. Такое давление называется гидродинамическим и его можно рассматривать как некую объемную силу j, представленную вектором, направленным по касательной к линии потока. Значение гидродинамического давления (в г/см3, т/м3)
j = iγв = γв(v/kф)
где γв — удельный вес воды.
Если фильтрационный поток направлен снизу вверх, что бывает при вскрытии котлованов, дренажных работах, бурении и др., гидродинамическое давление может превысить вес вышележащей толщи грунта и вызвать гидродинамическое выпирание грунта.
Градиент, при котором начинается гидродинамическое выпирание грунта, называется критическим
iкр = (γч — γв)/(γв(1 + ε))
где γч — удельный вес грунта; ε — коэффициент пористости грунта.
Фильтрация воды под воздействием разницы потенциалов постоянного электрического тока называется электроосмосом и применяется в строительстве с целью временного водопонижения в глинистых грунтах. Грунтовые воды также перемещаются в парообразном и пленочном состоянии. Водяной пар перемещается в область с более низкой температурой из области с более высокой температурой. В пленочном состоянии вода движется всегда в сторону больших молекулярных сил поверхностного притяжения минеральных частиц, т. е. от частиц с большей толщиной пленки к частицам с меньшей толщиной.
Стоит сказать, что это еще далеко не все из известных и важных свойств грунтов, но для первичного ознакомления, думаю, этого пока хватит.
