Как упоминалось ранее в классификации грунтов, скальный грунт представляет собой тип почвы с плотной структурой. Этот вид земли может встречаться как в виде трещиноватых слоев, так и в форме единого сплошного массива. В категорию скальных грунтов входят следующие виды почвы:
Скальные грунты представляют собой магматические (например, гранит, диорит и другие), метаморфические (гнейс, кварцит и прочие) и осадочные породы (такие как известняки, кремнистые песчаники и т. д.). Они классифицируются на основе прочности, коэффициента размягчаемости и степени выветрелости. Эти породы могут находиться как в виде сплошного массива, так и в форме трещиноватого слоя. Они обладают несжимаемыми, водоотталкивающими свойствами и практически не пропускают воду, позволяя ей фильтроваться только по трещинам.
Скальные грунты делятся по степени выветрелости на:
— монолитные – слабо подверженные выветриванию, практически нетронутые образцы, залегающие в виде несмещенных глыб;
— выветрелые – сильно раздробленные и состоящие из мелких кусков.
Высокие прочностные характеристики скальных грунтов обусловлены наличием кристаллических связей в их структуре, которые формируются в процессе раскристаллизации магмы или вследствие цементации рыхлых пород.
Полускальные грунты – это трещиноватые, сильно выветренные магматические породы, а также определённые осадочные породы, такие как гипс и мергель. Все перечисленные породы обладают значительной прочностью и устойчивостью. В отличие от несжимаемых скальных грунтов, полускальные при обычных уровнях давления, оказываемого на них, имеют определённую пластическую способность к консолидации. Грунт под фундаментами зданий и сооружений в некоторых случаях может уплотняться.
Ключевой особенностью полускальных грунтов является их высокая чувствительность к воздействию влаги, что приводит к размягчению и растворению. Например, такие минералы, как гипс и каменная соль, полностью растворяются в воде, в то время как другие лишь теряют свою прочность. В результате размягчения происходят ухудшение несущей способности грунтов и изменение параметров сопротивления сдвигу.
Трещиноватость также представляет собой важный аспект, оказывающий влияние на свойства многих полускальных грунтов. Прочность отдельных образцов может создать ложное впечатление о надежности всего массива. То есть отдельные замеры могут демонстрировать высокую прочность, однако в массиве, содержащем большое количество трещин, грунты могут оказаться ненадежным основанием для возведения сооружений.
Трещиноватость грунтов может быть вызвана различными факторами и иметь разнообразный характер. Существуют трещины, образующиеся в процессе горообразования, а также трещины из-за напластования, выветривания и так далее. Данные о трещиноватости можно получить через бурение скважин, визуальный анализ грунтов или путем опытного закачивания воды в шурфы. Чем сильнее трещины развиты в грунтах, тем больше воды они способны удерживать.
Выветривание способствует механическому разрушению полускальных грунтов и химическому разложению их минералов, что, в свою очередь, снижает прочность этих материалов.
ГРУНТЫ
На выполнение земляных работ оказывают значительное влияние физико-механические характеристики грунтов, такие как средняя плотность, уровень влажности, сила внутреннего сцепления частиц и способность к разрыхлению. Выделяют несколько типов грунтов.
Песок — это сыпучая смесь, состоящая из зерен кварца и различных минералов размером от 0,25 до 2 мм, образованная в результате выветривания горных пород.
Супеси — это пески, которые содержат примесь глины в количестве от 5 до 10%.
Гравий — это горные породы, состоящие из отдельных округлых зерен диаметром от 2 до 40 мм, иногда с незначительным содержанием глинистых частиц.
Глина — это горные породы, сформированные из очень мелких частиц (менее 0,005 мм), с добавлением небольшого количества мелких песчаных частиц.
Суглинки — это пески, содержащие от 10 до 30% глин. Суглинки подразделяются на легкие, средние и тяжелые.
Лёссовидные грунты — это почвы, содержащие более 50% пылевидных частиц и малое количество глинистых и известковых составляющих. В присутствии влаги лёссовидные грунты могут размокать и терять свои прочностные характеристики.
Плывуны — это песчано-глинистые земли, которые имеют высокую степень водонасыщенности.
Растительные грунты — это различные виды почв с содержанием до 20% перегноя.
Скальные грунты — формируются из прочных горных пород.
Грунты классифицируются по уровню сложности разработки и методам их обработки (табл. 1).
В процессе добычи грунт поддается разрыхлению и увеличивается в объеме. Объем насыпного грунта превышает объем выемки, из которой он был извлечён. В насыпи грунт под влиянием собственного веса или механического воздействия постепенно уплотняется, что приводит к различиям в первоначальном проценте увеличения объема (разрыхления) и проценте остаточного разрыхления после осадки (табл. 2).
Сапропель — это пресноводный ил, который формируется на дне стоячих водоемов из разлагающихся остатков растительных и животных организмов. В его составе содержится более 10% (по массе) органических веществ в виде гумуса и остатков растений.
Песчаные грунты
Песчаные грунты представляют собой сыпучие материалы в сухом состоянии, состоящие менее чем на 50% по весу из частиц размером более 2 мм. Они не обладают пластичными свойствами.
В зависимости от размеров частиц песчаные грунты делятся на пять категорий, как указано в таблице 3.
В зависимости от уровня влажности песчаные грунты делятся на три категории, как показано в таблице 4.
В зависимости от коэффициента пористости песчаные грунты делятся на три категории по степени их плотности, как указано в таблице 5.
Грунты крупнообломочного типа
Грунты крупнообломочного типа представляют собой несцементированные материалы, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород с размерами частиц, превышающими 2 мм. В зависимости от величины частиц они также подразделяются на три категории, что указано в таблице 6.
Крупнообломочные грунты классифицируются по уровню влажности на маловлажные, влажные и насыщенные водой, согласно таблице 7.
Влажность, при которой грунт переходит из твердого состояния в пластичное (или наоборот), называется пределом раскатывания. Влажность, при которой грунт изменяет состояние с пластичного на текущее, именуется пределом текучести. Далее приведены значения коэффициента консистенции В для различных типов грунтов:
Конгломераты
Конгломераты — это крупнообломочные породы, представляющие собой группу скалистых образований, состоящих из отдельных камней различных фракций. Они содержат более 50% обломков кристаллических или осадочных пород, которые могут не быть связанными друг с другом или же цементироваться посторонними примесями.
Как правило, несущая способность этих грунтов довольно высокая, что позволяет им выдерживать вес многоквартирного дома.
Песчаные грунты
Песчаные грунты являются результатом разрушения горных пород и представляют собой сыпучую смесь из зерен кварца и других минералов. Эти частицы образуются в процессе выветривания горных пород, их размер варьируется от 0,1 до 2 мм, а содержание глин не превышает 3%.
Грунты песчаного типа легко поддаются обработке и уплотнению, обладают хорошей водопроницаемостью и остаются стабильными по объему при различном уровне впитывания влаги. Они минимально промерзают, не образуют пучинистых структур и при физической нагрузке способны значительно уплотняться и проседать.
Если песчаные слои имеют равномерное распределение и достаточную плотность, то такие грунты считаются удачной основой для фундамента. Чем больше крупные и чистые частицы песка, тем выше будет допустимая нагрузка на основание. Мелкозернистый песок, насыщенный влагой, особенно если в нем присутствуют глинистые и илосодержащие примеси, является ненадежной основой. Пески с мелкими частицами (размер от 0,005 до 0,05 мм) не способны поддерживать значительные нагрузки и требуют дополнительного укрепления.
- гравелистые (25% частиц крупнее 2 мм);
- крупные (50% частиц по весу крупнее 0,5 мм);
- средней крупности (50% частиц по весу крупнее 0,25 мм);
- мелкие (размер частиц от 0,1 до 0,25 мм);
- пылеватые (размер частиц от 0,005 до 0,05 мм). Эти пески по своему поведению аналогичны глинистым грунтам.
- плотные;
- средней плотности;
- рыхлые.
Аллювиальными отложениями называют осадки песчаных и глинистых пород, образующиеся в речных долинах. Также моренные ледниковые отложения формировались в результате выветривания во время движения ледников.
Грунты: типы и свойства
Грунты классифицируются на три основные категории: скальные, дисперсионные и мерзлые (по стандарту ГОСТ 25100-2011).
- Скальные грунты — это магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы, обладающие прочными кристаллическими и цементационными структурами.
- Дисперсионные грунты — это осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы с водноколоидными и механическими структурами. Эти грунты разделяются на связные и несвязные (сыпучие). Дисперсионные грунты дополнительно подразделяются на несколько групп:
- минеральные — крупнообломочные, мелкообломочные, пылеватые и глинистые грунты;
- органоминеральные — пески с примесью торфа, илы, сапропели и торфяные глины;
- органические — торфы и сапропели.
Грунты классифицируют по их структуре и составу на:
- скальные;
- крупнообломочные;
- песчаные;
- глинистые (в том числе лессовидные суглинки).
Чаще всего встречаются различные виды песчаных и глинистых грунтов, которые отличаются как по размеру частиц, так и по физико-механическим характеристикам.
С точки зрения расположения, грунты подразделяются на:
В зависимости от типа грунта, его основание может находиться в различных слоях.
Поверхностные слои почвы подвержены воздействию атмосферы, включающему процессы намокания и высыхания, выветривание, замораживание и оттаивание. Эти факторы влияют на состояние почвы, изменяя ее физические характеристики и снижая способность к восприятию нагрузок. Исключение составляют только скальные грунты и конгломераты.
По этой причине фундамент здания должен располагаться на глубине, где грунт обладает достаточными несущими свойствами.
Классификация грунтов по размеру частиц регламентируется ГОСТом 12536.
Частицы Фракции Размер, мм Крупные обломки Валуны и глыбы крупные > 800 средней крупности 400-800 мелкие 200-400 Галька и щебень крупные 100-200 средней крупности 60-100 мелкие 10-60 Гравий и дресва крупные 4-10 мелкие 2-4 Мелкие обломки Песок очень крупные 1-2 крупные 0,5-1 средней крупности 0,25-0,5 мелкие 0,1-0,25 очень мелкие 0,05-0,1 Взвесь Пыль (ил) крупные 0,01-0,05 мелкие 0,002-0,01 Коллоиды Глина < 0,002 * Названия крупных фрагментов с обработанными краями.
Блок: 2/8 Кол-во символов: 2445
Источник: http://DomChtoNado.ru/vidi-gruntov-i-ih-harakteristiki.htmlХарактеристики грунтов
Цена и методика строительных работ, а также объем земельных работ зависят от состава и характеристик грунтов. К основным показателям грунтов можно отнести:
- Влажность. Существуют два типа грунтов в зависимости от содержания влаги: сухие и мокрые. Сухие почвенные смеси содержат не более 5% воды, тогда как мокрые могут иметь уровень влажности свыше 30% и варьироваться по размеру пор.
- Плотность. Этот параметр определяется через измерение массы одного кубического метра soils (почвы). Обычно плотность нескальных пород колеблется от 1,5 до 2 тонн на кубический метр, тогда как у скальных пород она может достигать 3 тонн.
- Размываемость. Данный показатель отражает скорость, с которой жидкость вымывает породы. Например, для мелкопесчаных грунтов этот показатель должен быть менее 0,6 м/с, а для глин — не превышать 1,5 м/с.
- Разрыхленность. Все типы грунтов при их разработке увеличиваются в объеме и не возвращаются к своим первоначальным размерам в течение продолжительного времени. В строительстве различают два вида разрыхления. Первоначальное разрыхление определяется сразу после обработки почвы. Для песчаных почвосмесей изначальный коэффициент составляет от 1,08 до 1,17, а для суглинков и глинистых почв — от 1,14 до 1,3. Если грунт вывозится за пределы строительного участка, этот параметр позволяет более эффективно организовать транспортировку. Остаточное разрыхление для песчаных почв варьируется от 1,01 до 1,025, в то время как для глинистых и суглинистых грунтов — от 1,015 до 1,09.
- Сцепленность. Уровень сцепленности грунтов влияет на сложность выполнения строительных работ. Мерзлый грунт демонстрирует самый высокий уровень сцепления и представляет собой значительную сложность для разработки. У песчаных почв сила сцепления составляет от 0,003 до 0,05 МПа, тогда как у глинистых грунтов этот показатель колеблется от 0,005 до 0,2 МПа.
- Угол естественного откоса. Этот параметр играет ключевую роль при создании отвалов и насыпей. Кроме того, данные показатели важны при раскопках траншей и котлованов, а также откосов.
Классификация грунтов способствует упрощению строительно-земельных работ благодаря заранее известным характеристикам почвы. Правильный выбор техники и оборудования позволяет не только оптимизировать материальные затраты, но и облегчить труд рабочих.
Оформите заявку на нашем сайте, и мы свяжемся с вами в кратчайшие сроки, чтобы ответить на все ваши вопросы.
Блок: 4/4 Кол-во символов: 2283
Источник: https://gorgeomeh.ru/articles/svoystva-i-klassifikatsiya-gruntov/
