Строительство и ремонт/Геология
Грунты
[править]Классификация
[править]- Естественные
- Скальные - С жёсткими связями между зёрнами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Прочны, не сжимаются, водоустойчивы и морозостойки (в случае отсутствия трещин и пустот), не размываются и не вспучиваются. В практике строительства встречаются очень редко. Фундамент можно закладывать непосредственно на поверхности.
- Крупнообломочные (Хрящеватые) - Обладают хорошей водопроницаемостью, не вспучиваются при промерзании. В практике строительства встречаются очень редко. Не сжимаются. Фундамент закладывают ленточный на глубину не менее 50 см.
- Валуны (глыбы) - Обломок горной породы, имеющий диаметр по длинным осям свыше 100 мм. Размер в диаметре более 100 мм.
По форме:- Валун – окатанной формы
- Глыба – с острыми краями
- Галечниковые (щебенистые) (Галька (щебень)) - Зерна размером 40 - 100 мм составляют более половины по массе.
По форме:- Галька – окатанной формы
- Щебень – с острыми краями
- песчаным
- пылевато-глинистым
- Гравийные (дресвяные) (Гравий (дресва)) - Зерна размером 2 - 40 мм составляют более половины по массе.
По форме:- Гравий – частично окатанной формы
- Дресва – с острыми краями.
- песчаным
- пылевато-глинистым
- Валуны (глыбы) - Обломок горной породы, имеющий диаметр по длинным осям свыше 100 мм. Размер в диаметре более 100 мм.
- Песчаные - Относятся к категории сыпучих грунтов (сила сцепления между частицами невелика). Чем крупнее частицы, входящие в состав, и ниже пористость, тем выше несущая способность. Продукт разрушения горных пород. Сыпучие (в сухом состоянии) (сцепления между отдельными зернами нет). Не пластичны (не обладают свойством пластичности).
- Гравелистые (преобладающий размер частиц: 0.25 - 5 мм) - Обладают хорошей водопроницаемостью, не вспучиваются при промерзании.
- Крупные (2 - 5 мм) (преобладающий размер частиц: 0.25 - 2 мм) - Обладают хорошей водопроницаемостью, не вспучиваются при промерзании.
- Средние (1 - 2 мм) (преобладающий размер частиц: 0.1 - 1 мм) - Обладают хорошей водопроницаемостью, не вспучиваются при промерзании.
- Мелкие (0.14 - 1 мм) (преобладающий размер частиц: меньше 0.1 мм) - По виду зерна слабо различимы глазом. Обладают хорошей водопроницаемостью, не вспучиваются при промерзании (?). Близки по своим проявлениям к глинистым грунтам.
- Маловлажные
- Влажные
- Насыщенные водой
- Пылеватые (0.05 - 0.14 мм) - Близки по своим проявлениям к глинистым грунтам. По виду напоминает пыль, отдельные зерна в массе трудно различимы (от 0,005 до 0,05 мм). Не обладают хорошей водопроницаемостью, вспучиваются при промерзании.
- Маловлажные
- Влажные
- Насыщенные водой
- Глинистые (Пылевато-глинистые)
Характеристики:- Коэффициент пористости [0.5 - 1.1]
- Текучесть [0; 1]
- Супесь - Смесь мелких, пылеватых песчаных и глинистых частиц. Смесь из песка и глины (глинистых частиц: 3 - 10%). В сухом состоянии комья легко рассыпаются и крошатся от удара, непластична, преобладают песчаные частицы, комочки раздавливаются без удара, почти не скатываются в шнур; шар, скатанный в сыром состоянии, при легком давлении рассыпается.
- Суглинок - Смесь из песка и глины (глинистых частиц: 10 - 30%). Комья и куски в сухом состоянии менее тверды, при ударе рассыпаются на мелкие куски, во влажном состоянии имеют слабую пластичность и липкость; при растирании чувствуются песчаные частицы, комочки раздавливаются легче, хорошо видны песчинки на фоне тонкого порошка; при скатывании в сыром состоянии длинного шнура не получается, он рвется; шар, скатанный в сыром состоянии, при сдавливании образует лепешку с трещинами по краям.
- Легкий
- Средний
- Тяжелый
- Глина - В сухом состоянии твердая в кусках, во влажном – вязкая, пластичная, липкая, мажется. При растирании между пальцами песчаных частиц не чувствуется, комочки раздавливаются очень трудно, песчинок не видно. При скатывании в сыром состоянии образуется в длинный шнур диаметром менее 0,5 мм; а при сдавливании шарик превращается в лепешку, не трескаясь по краям; при резке ножом в сыром состоянии имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок. Во влажной глине фундамент необходимо закладывать на расчетную глубину промерзания. Сжимаются, размываться, вспучиваться при промерзании.
- Другие
- Торфяные
- Лессовые
- Илистые
- Известняковые (?)
- Плывуны - Пылевато-песчаные грунты с примесью очень мелких глинистых частиц, разжиженные водой. Не пригодны для использования в качестве естественного основания, так как имеют большую подвижность и очень низкую несущую способность.
- Конгломерат — осадочная горная порода, состоящая из гальки различного состава, величины и формы, сцементированной глиной, известью, кремнеземом, ...
По связанности (для нескальных грунтов):
- Связанный: суглинок, глина
- Несвязанный: песок, супесь
По значению показателя текучести (Текучесть) (для глины и суглинка):
Текучесть | Показатель текучести () |
---|---|
Твердое | ... - 0.00 () |
Полутвердое | 0.00 - 0.25 |
Тугопластичное | 0.25 - 0.50 |
Мягкопластичное | 0.50 - 0.75 |
Текучепластичное | 0.75 - 1.00 |
Текучее | 1.00 - ... () |
По значению показателя текучести (Текучесть) (для супеси):
Текучесть | Показатель текучести () |
---|---|
Твердое | ... - 0.00 () |
Пластичное | 0.00 - 1.00 |
Текучее | 1.00 - ... () |
Гранулометрический состав:
Грунт | Диаметр [мм] |
---|---|
Пески крупные | 2 - 5 |
Пески средние | 1 - 2 |
Пески мелкие | 0.14 - 1 |
Пески пылеватые | 0.05 - 0.14 |
Определение типа грунта
[править]Класс грунта (скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые (пылевато-глинистые)) можно определить просто по их внешнему виду.
Для определения типа (механического состава) грунта: взять образец почвы (около 1 чайной ложки), немного смочить водой и попробовать скатать фигуры из таблицы.
Грунт | Что можно скатать (слепить) |
---|---|
Песок | Ничего |
Супесь | Шарик |
Легкий суглинок | Шнур |
Средний суглинок | Кольцо из шнура сильно растрескивается и ломается |
Тяжелый суглинок | Кольцо из шнура слабо растрескивается |
Глина | Кольцо из шнура, любая форма |
Определение соотношения между песком и глиной (песчаными и глиняными частицами)
[править]Поместить образец грунта в прозрачную ёмкость (постоянного сечения по всей высоте) с водой и тщательно взболтать до той степени, когда все частицы окажутся во взвешенном состоянии. Дождаться отстаивания взвеси. В ёмкости будет расслоение: нижний слой - частицы песка, верхний слой - частицы глины. Соотношение можно оценить замерив высоты обоих слоёв.
Определение консистенции глинистых грунтов
[править]При разработке грунта лопатой, если при сбросе грунт рассыпается на мелкие куски, то он твердый, если липнет к лопате, то мягкопластичный или текучепластичный.
Определение коэффициента пористости
[править]Вырезать из грунта определенный объем (например, куб размером 10 х 10 х 10 см) (ничего страшного если он рассыпется, главное взять нужный объем). Измельчить и уплотнить, чтобы удалить из него все поры. Измерить у полученной массы объем (мерным стаканом). Определить коэффициент пористости по формуле: e = 1 - V1/V0, где
- e - коэффициент пористости
- V0 - объем грунта в естественном состоянии
- V1 - объем грунта в уплотненном состоянии
Пучинистость
[править]По степени пучинистости:
- Непучинистые
- гравий
- пески крупные
- пески средние
- Пучинистые (Слабопучинистые, Среднепуинистые, Сильнопучинистые - Деформация пучения в течение зимы может достигать 15-20 см.)
- пески мелкие
- пески пылеватые
- глинистые
Характеристики
[править]- Естественная влажность (ω)
- Влажность на границе раскатывания (пластичности) (ωρ)
- Влажность на границе текучести (ωL)
- Текучесть (Показатель текучести) (IL) [0; 1]
- Коэффициент пористости [0.5 - 1.1]
- Пластичность
Таблицы значений характеристик
[править]Несущая способность грунтов:
Грунт | Несущая способность [кг/см²] |
---|---|
Пески средние | 15.0 |
Пески мелкие | 8.0 |
Пески пылеватые | 5.0 |
Суглинок и супесь полутвердые | 5.5 |
Суглинок и супесь тугопластичные | 4.5 |
Суглинок и супесь мягкопластичные | 3.5 |
Глина полутвердая | 6.0 |
Глина тугопластичная | 5.0 |
Глина мягкопластичная | 4.0 |
Лёсс мягкопластичный | 1.0 |
Расчетное сопротивление грунтов:
Грунт | Расчетное сопротивление [кг/см²] |
---|---|
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем песчаным | 6.0 |
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем пылевато-глинистым | 4.0 |
Гравийные (дресвяные) с заполнителем песчаным | 5.0 |
Гравийные (дресвяные) с заполнителем пылевато-глинистым | 3.5 |
Пески крупные | 5.0 |
Пески средние | 4.0 |
Пески мелкие маловлажные | 3.0 |
Пески мелкие влажные | 2.0 |
Пески мелкие насыщенные водой | 2.0 |
Пески пылеватые маловлажные | 2.5 |
Пески пылеватые влажные | 1.4 |
Пески пылеватые насыщенные водой | 1.0 |
Супесь, 0.5 (Коэффициент пористости), 0 (показатель текучести) | 3.0 |
Супесь, 0.5, 1 | 3.0 |
Супесь, 0.7, 0 | 2.5 |
Супесь, 0.7, 1 | 2.0 |
Суглинок, 0.5, 0 | 3.0 |
Суглинок, 0.5, 1 | 2.5 |
Суглинок, 0.7, 0 | 2.5 |
Суглинок, 0.7, 1 | 1.8 |
Суглинок, 1.0, 0 | 2.0 |
Суглинок, 1.0, 1 | 1.0 |
Глина, 0.5, 0 | 6.0 |
Глина, 0.5, 1 | 4.0 |
Глина, 0.6, 0 | 5.0 |
Глина, 0.6, 1 | 3.0 |
Глина, 0.8, 0 | 3.0 |
Глина, 0.8, 1 | 2.0 |
Глина, 1.1, 0 | 2.5 |
Глина, 1.1, 1 | 1.0 |
Расчетные сопротивления насыпных грунтов (кг/см²):
Характеристика насыпи | Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки | Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы |
---|---|---|
Насыпи, планомерно возведенные с уплотнением | 2.0 | 1.5 |
Отвалы грунтов и отходов производства с уплотнением | 2.0 | 1.5 |
Отвалы грунтов и отходов производства без уплотнения | 1.5 | 1.0 |
Свалки грунтов и отходов производства с уплотнением | 1.2 | 1.0 |
Свалки грунтов и отходов производства без уплотнения | 1.0 | 0.8 |
Лабораторное и полевое определение физических характеристик
[править]Производится согласно следующим ГОСТам и СНиПам:
- ГОСТ 30416-96 - Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
- ГОСТ 30672-99 - Грунты. Полевые испытания. Общие положения
- ГОСТ 5180-84 - Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
- Методы лабораторного определения конкретных физических характеристик:
- ГОСТ 25584-90 - Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации
- ГОСТ 22733-2002 - Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
- ГОСТ 23161-78 - Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
- ГОСТ 28622-90 - Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости
- ГОСТ 23740-79 - Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ
- ГОСТ 24143-80 - Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки
- ГОСТ 12248-96 - Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
- Методы полевого определения конкретных физических характеристик:
- ГОСТ 12536-79 - Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
- ГОСТ 23061-90 - Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности
- РСН 51-84 - Инженерные изыскания для строительства. Производство лабораторных исследований физико-механических свойств грунтов
- ГОСТ Р 53582-2009 - Грунты. Метод определения сопротивления сдвигу оттаивающих грунтов
- ГОСТ 12071-2000 - Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
- ГОСТ 24847-81 - Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания
- Горные породы:
- ГОСТ 28985-91 - Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии
- ГОСТ 21153.2-84* - Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии
- ГОСТ 26447-85 - Породы горные. Метод определения механических свойств глинистых пород при одноосном сжатии
- ГОСТ 21153.3-85* - Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении
- ...
- ...