Какие есть свойства грунтов

Устойчивость любой конструкции определяется прежде всего от качества поверхности, на которой она находится. Именно поэтому на этапе проектирования строительных конструкций инженеры в первую очередь оценивают тип грунта и его технические характеристики, потому что это определяющий фактор при выборе вида фундамента. Однако грунт в строительной сфере – это не только основание, но и геологическая среда (если речь идет о сооружениях подземных). Помимо этого, сам грунт используется и как строительный материал.

Типы грунтов

В ходе тысячелетних процессов, происходящих в земной коре под влиянием различных физических и химических факторов, возникали разнообразные типы грунтов – композитов из частиц минералов и органических веществ.

Также грунты подразделяются на 3 типа:

– двухкомпонентный
– трехкомпонентный
– четырехкомпонентный

К первому типу относятся:
твердые частицы (зерна минералов или лед), поры заполнены водой.

Ко второму типу относятся:
твердые частицы, вода в порах, воздух или газ, растворенный в воде или в виде пузырьков в пустотах пород

К третьему типу относятся:

твердые частицы, вода, воздух или газ, органические вещества (частицы торфа, ила или гумуса)

Механизм образования грунтов

Геологические образования неоднородны по своему происхождению: это могут быть континентальные или морские отложения. Высокой несущей способностью обладает первый вид грунтов. Он возникает в ходе химического или физического разрушения горных пород (элювиальный) и имеет угловатую форму зерен или в результате вымывания и перемещения (аллювиальный): тогда образуются частицы окатанные.

Неоднородную структуру имеет грунт, образованный вследствие движения ледников и атмосферных вод. Наличие в земле пылеватых и илистых фракций, песка, галечников свидетельствует о том, что она образовалась в ходе выветривания или же это результат морских отложений. Такой грунт не выдерживает большой нагрузки и теряет свои функциональные свойства.

Происхождение определяет не только состав, но и структуру, от них и зависят свойства данного вида грунта.

Состав и структура грунтов

Тип грунта зависит от вида частиц, его составляющих, и химической связи между ними. Разрушение горных пород привело к образованию определенных видов минеральных частиц. Органические вещества, попадающие в грунтовый массив, ухудшают свойства материала, делающие его пригодными для строительства.

Песчаные грунты с разной степенью плотности имеют зернистое сложение, илистые – хлопьевидное, глинистые и мореные – каркасное или сотообразное. Вид связи между минеральными частицами зависит от времени возникновения: для более молодых слоев характерна водноколлоидная связность, созданная молекулами пленочной воды и легко разрушающаяся при намачивании или встряхивании. При этом она обладает высокой степенью восстанавливаемости. Древние грунты обладают кристаллизационным типом связности: это так называемые первичные силикаты, соли, глинистые минералы.

Прочность твердых частиц зависит от характера связи между ними, поэтому одинаковые по составу, но разные по типу связи между компонентами грунты будут отличаться своими характеристиками.

Типы связей и их влияние на характеристики минеральных частей грунта:

· ковалентные связи, характерные для первичных силикатов, придают материалу прочность и твердость, многие из них являются тугоплавкими.

· Ионные связи делают материал растворимым (соли: сульфаты, карбонаты, галоиды).

· Металлические связи (характерны для металлов) придают высокую тепло – и электропроводность.

· Водородные связи характерны для льда, кристаллогидратов, глинистых минералов некоторых видов.

· Молекулярные связи (отвердевшие инертные газы, газогидраты, органические твердые компоненты, глинистые материалы) определяют низкую точку плавления и сублимацию материала.

Грунт в массиве может располагаться в виде слоев, сеток, может иметь структуру ленточную (с чередованием тонких прослоек песка и глины), порфировую (смешение крупных и мельчайших частиц) или однородную.

Грунты, на которых строят здания и сооружения

Грунты по своим физико-химическим свойствам делятся на два типа: сцементированные и несцементированные. К сцементированному типу относятся скальные грунты, которые разрабатываются с помощью взрывчатки или дробления.

Несцементированный тип представляет собой песчаные, глинистые, грунты с органическими частицами.

1. Скальные грунты

Песчаники, граниты и кварциты, представляющие собой сплошной массив, образуют скальный грунт. Это породы со спаянными или сцементированными связями между частицами. Они относятся к метаморфическим или осадочным породам, а также могут образоваться в ходе извержения.

Свойства:

· водоустойчивость (содержащие кремнистый цемент породы не растворяются в воде, труднорастворимы, например, известняки, доломиты, средней растворимостью обладают гипс и ангидрит)

· несжимаемость

Бывает, что в скальных породах образуются карстовые полости вследствие просачивания воды сквозь трещины. Если массив не содержит таких дефектов, то он является идеальным основанием для строительства.

2. Крупноблочные грунты

Крупнообломочные грунты, как следует из названия, состоят из обломков кристаллических или осадочных пород, не имеющих жесткой связи между частицами.

Свойства:

· хорошая водопроницаемость

· низкий уровень сжимаемости

· при воздействии воды набухания не происходит

Вид крупнообломочного грунта определяется, исходя из размера преобладающих в нем зерен:

1. валунный или глыбовый содержит более 50% крупных частиц (от 200 мм)

2. галечниковый или щебенистый – частицы от 10 мм

3. гравийный или дресвяный – от 2 мм

В качестве основания для здания подходит при условии, что грунт залегает плотным слоем и не подвержен размыванию водой.

Кроме того, гравий и щебень могут использовать для уплотнения более слабого грунта.

3.Песчаные грунты

Песчаный грунт содержит до 50% от общего веса частицы размером до 2 мм и обладает следующими свойствами:

· сыпучесть в сухом состоянии

· отсутствие пластичности

· низкий коэффициент сжатия

· высокая скорость уплотнения при давлении

· хорошая водопроницаемость

Выраженность тех или иных свойств зависит от качества песка, которое определяется размером его частиц: он может быть гравелистый, крупный, средний, мелкий, пылеватый.

Такие физические качества делают песчаный грунт прочным основанием для строительства зданий при соблюдении следующих условий: он должен иметь равномерную плотность; отсутствие в данной локации грунтовых вод, которые могут воздействовать на грунт. Преимуществами песчаного основания являются устойчивость к воздействию низких температур (кроме мелких песков); значительное сокращение времени оседания строений, возведенных на таком основании.

Следует обратить внимание на то, что песчаный грунт может содержать пылеватые частицы размером от 0,05 до 0,005 мм, которые образовались в ходе выветривания. Если их много (от четверти до половины общей массы), то грунт называется пылеватым. Это приводит к снижению несущей способности материала, поскольку песок становится непрочным, теряет устойчивость в откосах, под воздействием воды теряет связность и может набухать и пучиться.

Чтобы увеличить способность песчаного грунта выдерживать статическую нагрузку, используют искусственное закрепление. Для уплотнения крупного и среднего песка в заранее забитые полые сваи заливают жидкий раствор цемента, а затем сваи вынимают. В трудных случаях используют силикатизацию грунта при помощи жидкого стекла и кальция хлористого.

Сам песчаный грунт, уплотненный вибрацией и увлажненный, используется и в качестве подушки при строительстве на более слабом основании. При этом толщина подушки рассчитывается в зависимости от несущей способности слабого грунта.

4. Суглинки и супеси

Этот вид грунта пригоден для строительства. Он содержит 30% глинистых частиц, песок и пылеватые частицы.

5. Глинистые грунты

Глинистые грунты состоят из чешуек или иголок (размером до 0,005 мм) и капиллярных каналов, по которым в поры проникает вода, образующая вокруг зерен водоколлоидные пленки.

Свойства:

· вязкость

· пластичность

· набухаемость

· липкость

· водонепроницаемость

· высокое сжатие

Недостатки:

· при замерзании вода в порах увеличивается в объеме, что приводит к вспучиванию

· низкая скорость осадки

· низкая несущая способность у глины в разжиженном состоянии и глины с прослойками песка

Влажные глинистые грунты можно закрепить при помощи постоянного электрического тока, под воздействием которого глина теряет влагу и уплотняется. Параллельно можно вводить в него химические добавки.

6. Лёсс

Лёсс – вид глинистого грунта с преобладанием пылеватых частиц с крупными порами.

Свойства:

· высокая степень влагопроницаемости

· быстрое размокание и неравномерная осадка

При возведении здания на лёссе необходимо принять меры для предотвращения контакта его с водой. Закрепляется такой грунт при помощи химических растворов или обжига раскаленными газами через специальные трубы, проложенные в специальных скважинах.

7. Грунты с органическими примесями

Эту группу составляют ил, торф, растительный грунт.

Образуются они в результате микробиологических процессов.

Свойства:

· влажность на грани текучести

· высокий коэффициент пористости

· высокая неравномерность сжатия

В связи с этим такой вид непригоден для строительства.

8. Насыпные грунты

Насыпные грунты имеют искусственное происхождение и неравномерное сжатие, поэтому практически не используются в качестве основания в строительстве.

9. Плывуны

Плывуны – мелкозернистый грунт глинистого типа в подвижном состоянии. Он малопригоден для возведения на нем любых конструкций.

Заключение

Итак, выбирая строительную площадку, необходимо тщательно исследовать физико-химические свойства грунта: состав зерен, влажность, пористость, пластичность, тип связи между частицами и т.д. Эти параметры определяются специалистами в лабораторных условиях и определяют возможность и технологию строительства.

Например, скальные и крупнообломочные грунты идеально подходят в качестве оснований для строительства. А вот при использовании глинистых и песчаных необходимо учитывать их особенности: при взаимодействии с грунтовыми водами глинистые основания медленнее теряют свои качества, чем песчаные, зато при высыхании и под воздействием статической нагрузки глинистый грунт сильно уменьшается в объеме. Некоторые виды грунтов (илистые, заторфованные, пылеватые, искусственные) нецелесообразно использовать для возведения на них зданий.

Улучшить качество материала можно, уплотнив его при помощи укатывания, трамбовки, вибрирования, дренажа, подушек из более сильного грунта.

Ссылка на статью https://burosi.ru/sostav-i-svojstva-gruntov

Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте https://burosi.ru/

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 – главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) – отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

4. А также в комментариях к публикации.

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Источник

Свойства грунта – это особенности грунта, обусловленные его составом, взаимоотношением и взаимодействием слагающих грунт компонентов (твердых, жидких и газообразных). Различают физические, механические, магнитные, электрические, водные и др. свойства. Здесь мы остановимся на физических и механических свойствах, поскольку на их основании производятся расчеты фундаментов, подпорных стенок и других элементов сооружений, взаимодействующих с геологической средой. Кроме того, свойства являются исходными данными (не единственными, но очень важными) для изучения и прогнозирования развития экзогенных геологических процессов.

Физические свойства грунтов

Физические свойства грунтов – особенности грунтов, определяющие их поведение в естественных условиях и при взаимодействии с продуктами инженерной и хозяйственной деятельности человека. Ниже приведены основные физические свойства грунтов.

1. Гранулометрический состав (для дисперсных грунтов) – количественное содержание в грунте первичных частиц по фракциям (размерам зерен), выраженное в процентах от общей массы грунта.

2. Плотность. При этом различают плотность грунта и плотность скелета грунта (т.е. частиц грунта).

3. Пористость и коэффициент пористости. Пористость характеризует объем пор в единице объема грунта, а коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердой компоненты.

4. Влажность. Различают естественную влажность – т.е. влажность образца на момент его отбора из горной выработки (причем она может быть весовой, т.е. отношение массы воды к массе скелета грунта, или объемной, т.е. отношение объема воды в грунте к объему всего грунта); степень влажности (коэффициент водонасыщения) – относительную долю заполнения пор водой в данном грунте; гигроскопическую влажность – отношение массы воды, удаляемой из образца воздушно-сухого грунта, высушенного при температуре 105 градусов до постоянной массы, к массе высушенного грунта.

5. Пределы пластичности (только для глинистых грунтов). Пластичность – это способность грунта деформироваться без разрыва сплошности под воздействием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения воздействия. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее называется верхним пределом пластичности. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое – влажность нижнего предела пластичности. Разность между значениями влажности для верхнего и нижнего пределов называется числом пластичности. Показатель консистенции – отношение разности весовой влажности и влажности нижнего предела к числу пластичности.

6. Набухаемость грунтов (только для глинистых) – способность грунтов увеличивать свой объем при замачивании. при этом развивается давление набухания.

7. Усадочность (для глинистых и органогенных грунтов) – способность грунтов уменьшать свой объем при обезвоживании.

8. Размокаемость – способность грунтов при замачивании в спокойной воде терять свою связность и превращаться в рыхлую массу.

9. Размягчаемость – способность скальных грунтов снижать свою прочность при взаимодействии с водой.

Механические свойства грунтов

Механические свойства грунтов – это те свойства, которые проявляются при приложении к грунтам нагрузок. Основные свойства:

1. Сжимаемость дисперсных грунтов – способность уменьшаться в объеме под действием внешнего давления. Компрессионная сжимаемость (компрессия) – способность грунта сжиматься под постоянной, ступенчато возрастающей нагрузкой.

2. Просадочность – способность лессовых и других пылеватых грунтов к уменьшению объема при дополнительном увлажнении. Различают просадки при природном давлении (от веса вышележащего грунта) и дополнительном (от веса сооружения).

3. Прочность – способность грунта сопротивляться разрушению под влиянием механических напряжений. Параметры прочности соответствуют критическим напряжениям, т.е. тем, при которых происходит разрушение грунта.

4. Модуль упругости (Е) – отношение напряжения, при котором начинается разрушение, к разности относительной деформации конца и начала разгрузки.

5. Модуль общей деформации (Ео) – отношение разности конечного и начального напряжений к разности конечной и начальной относительной продольной деформации.

6. Угол внутреннего трения – параметр линейной зависимости сопротивления сдвигу от вертикальной нагрузки. Для песчаных грунтов равен углу предельного откоса.

7. Сцепление – характеристика структурных связей грунта.

Литература:

В.В. Дмитриев, Л.А. Ярг. Методы и качество лабораторного изучения грунтов: учебное пособие. – М.: КДУ, 2008. – 542 с.

Е.М. Пашкин, А.А. Каган, Н.Ф. Кривоногова. Терминологический словарь-справочник по инженерной геологии. – М.: КДУ, 2011. – 952 с.

Главная–>Инженерные изыскания–>Свойства грунтов

Источник

Òèïû ãðóíòîâ, ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ãðóíòîâ, èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêîå ñòðîåíèå ñòðîèòåëüíîé ïëîùàäêè

Âñå ãðóíòû, èñïîëüçóåìûå â êà÷åñòâå îñíîâàíèÿ äëÿ çäàíèé è ñîîðóæåíèé, äåëÿòñÿ íà ñëåäóþùèå òèïû :

     1. ïåñ÷àíûå ãðóíòû

     2. ñêàëüíûå ãðóíòû

     3. ñóãëèíêè è ñóïåñè

     4. ãëèíèñòûå ãðóíòû

     5. ãðóíòû ñ îðãàíè÷åñêèìè ïðèìåñÿìè

     6. êðóïíîáëî÷íûå ãðóíòû

     7. ë¸ññ

     8. íàñûïíûå ãðóíòû

     9. ïëûâóíû.

Èíîãäà ñïåöèàëèñòû ïîëüçóþòñÿ óêðóïíåííûì ïîíÿòèåì äëÿ êëàññèôèêàöèè ãðóíòîâ è äåëÿò ãðóíòû, íàïðèìåð, íà ñöåìåíòèðîâàííûå (èëè ñêàëüíûå) è íåñöåìåíòèðîâàííûå.

Ñöåìåíòèðîâàííûå èëè ñêàëüíûå ãðóíòû ñîñòîÿò èç êàìåííûõ ãîðíûõ ïîðîä, ñ òðóäîì ïîääàþùèõñÿ ðàçðàáîòêå âçðûâàíèåì èëè äðîáëåíèåì êëèíüÿìè, îòáîéíûìè ìîëîòêàìè è ò. ï.

Íåñöåìåíòèðîâàííûå ãðóíòû îáû÷íî ñîñòîèò èç ïåñ÷àíûõ, ïûëåâàòûõ è ãëèíèñòûõ ÷àñòèö, â çàâèñèìîñòè îò ñîäåðæàíèÿ êîòîðûõ, äåëÿòñÿ íà: ïåñîê, ñóïåñü (ñóïåñîê), ñóãëèíîê, ãëèíà.

Ãëèíà áûâàåò òîùåé èëè æèðíîé, â çàâèñèìîñòè îò òðóäîåìêîñòè ðàçðàáîòêè – ëåãêîé èëè òÿæåëîé. Îñîáî òÿæåëàÿ äëÿ ðàçðàáîòêè ãëèíà íàçûâàåòñÿ ëîìîâîé.

Êðàòêî îïèøåì âñå âèäû ãðóíòîâ ïî ðàñøèðåííîé êëàññèôèêàöèè.

1. ÏÅÑ×ÀÍÛÅ ÃÐÓÍÒÛ

Â ñîñòàâ ïåñ÷àíûõ ãðóíòîâ âõîäÿò ÷àñòèöû ðàçìåðàìè îò 0,1 äî 2 ìì. Â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà ÷àñòèö ïåñ÷àíûå ãðóíòû äåëÿòñÿ íà ãðàâåëèñòûå, êðóïíûå, ñðåäíèå, ìåëêèå è ïûëåâàòûå.

Êîýôôèöèåíò ñæàòèÿ ïëîòíîãî ïåñêà íèçîê, íî ñêîðîñòü åãî óïëîòíåíèÿ ïîä âëèÿíèåì íàãðóçêè âåëèêà. Ïîýòîìó îñàäêà ñòðîåíèÿ, âîçâåäåííîãî íà ïåñêå, ïðåêðàùàåòñÿ äîâîëüíî áûñòðî. Ãðàâåëèñòûå, êðóïíûå è ñðåäíèå ïåñ÷àíûå ãðóíòû îáëàäàþò âûñîêîé âîäîíåïðîíèöàåìîñòüþ è, ñëåäîâàòåëüíî, ïðè çàìåðçàíèè íå âñïó÷èâàþòñÿ.

Ïûëåâàòûìè ÷àñòèöàìè íàçûâàþòñÿ ÷àñòèöû ðàçìåðàìè îò 0,05 äî 0,005 ìì. Åñëè â ïåñ÷àíîì ãðóíòå òàêèõ ÷àñòèö ñîäåðæèòñÿ îò 15 äî 50 %, òàêèå ïåñêè òàêæå íàçûâàþòñÿ ïûëåâàòûìè. Ïðèñóòñòâèå â ãðóíòå ïûëåâàòûõ ÷àñòèö çíà÷èòåëüíî ñíèæàåò ñòðîèòåëüíûå êà÷åñòâà è óõóäøàåò íåñóùóþ ñïîñîáíîñòü ãðóíòà.

Õîðîøèì îñíîâàíèåì äëÿ çäàíèÿ ìîæåò ñëóæèòü ïåñ÷àíûé ãðóíò ðàâíîìåðíîé ïëîòíîñòè è íåîáõîäèìîé ìîùíîñòè. Ïðè ýòîì ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî òàêîé ãðóíò íå äîëæåí ïîäâåðãàòüñÿ âîçäåéñòâèþ ãðóíòîâûõ âîä.

2. ÑÊÀËÜÍÛÅ ÃÐÓÍÒÛ

Òàêèå ãðóíòû çàëåãàþò â âèäå ñïëîøíîãî ìàññèâà. Ê ýòîé êàòåãîðèè îòíîñÿòñÿ ïåñ÷àíèêè, êâàðöèòû, ãðàíèòû. Òàêîé ìàòåðèàë âïîëíå âîäîóñòîé÷èâ, íåñæèìàåì. Åñëè â òàêîì ãðóíòå íåò íè ïóñòîò, íè òðåùèí, îí íàèáîëåå ïîäõîäèò äëÿ ñòðîèòåëüñòâà.

3. ÑÓÃËÈÍÊÈ è ÑÓÏÅÑÈ

Ýòè ãðóíòû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñìåñü ãëèíû, ïåñêà è ïûëåâàòûõ ÷àñòèö. Â èõ ñîñòàâ âõîäÿò 30 % ãëèíèñòûõ ÷àñòèö è îò 3 äî 10 % ñóïåñè. Ïî ñâîèì òåõíè÷åñêèì ïàðàìåòðàì è ïðèãîäíîñòè äëÿ ñòðîèòåëüñòâà ýòè ãðóíòû çàíèìàþò ïðîìåæóòî÷íîå ìåñòî ìåæäó ïåñ÷àíûìè è ãëèíèñòûìè ãðóíòàìè.

4. ÃËÈÍÈÑÒÛÅ ÃÐÓÍÒÛ

Â ñîñòàâ ýòèõ ãðóíòîâ âõîäÿò ìåëêèå ÷àñòèöû âåëè÷èíîé íå áîëåå 0,005 ìì. Ýòè ÷àñòèöû â îñíîâíîì èìåþò ôîðìó ÷åøóåê. Ãëèíà èìååò äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî êàïèëëÿðíûõ êàíàëîâ è îáëàäàåò áîëüøîé óäåëüíîé ïîâåðõíîñòüþ êàñàíèÿ ìåæäó ÷àñòèöàìè.

Êàïèëëÿðíûå êàíàëû ñïîñîáñòâóþò ïðîíèêíîâåíèþ âîäû âî âñå ïîðû ìàòåðèàëà, ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ òîíêèå âîäîêîëëîèäíûå ïëåíêè, êîòîðûå â ñâîþ î÷åðåäü îáâîëàêèâàþò ÷àñòèöû îñòîâà ãðóíòà. Ýòî ïðèäàåò ãëèíå íåîáõîäèìóþ äëÿ ñòðîèòåëüñòâà âÿçêîñòü. Íî ñ äðóãîé ñòîðîíû, íàëè÷èå â ïîðàõ ãëèíû êàïåëåê âîäû ïðè ïðîìåðçàíèè óâåëè÷èâàåò åå îáúåì, ÷òî âëå÷åò çà ñîáîé ïðîöåññ âñïó÷èâàíèÿ.

Ãëèíèñòûå ãðóíòû õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêèì ñæàòèåì (ïî ñðàâíåíèþ, íàïðèìåð, ñ ïåñ÷àíûìè ãðóíòàìè), õîòÿ ïîä âîçäåéñòâèåì íàãðóçîê ñêîðîñòü îñàäêè ãîðàçäî íèæå, ÷åì ó ïåñêîâ. Ïîýòîìó, åñëè îñíîâàíèåì äëÿ çäàíèÿ ñëóæèò ãëèíà, åãî îñàäêà ïðîäîëæàåòñÿ äîñòàòî÷íî äîëãî.

Âëàæíîñòü ãëèíû âëèÿåò íà åå íåñóùóþ ñïîñîáíîñòü. Íàïðèìåð, íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü ãëèíû â ïëàñòè÷íîì è ðàçæèæåííîì ñîñòîÿíèè î÷åíü íèçêà, â òî âðåìÿ, êàê ñóõàÿ ãëèíà ìîæåò âûäåðæèâàòü îòíîñèòåëüíî áîëüøèå íàãðóçêè.

Ñóùåñòâóþò òàêæå è ëåíòî÷íûå ãëèíû, òî åñòü ãëèíû, â êîòîðûõ ïðèñóòñòâóþò ïåñ÷àíûå ïðîñëîéêè. Íåñóùàÿ ñïîñîáíîñòü òàêèõ ãëèí êðàéíå íèçêà, òàê êàê îíè ïîäâåðæåíû áûñòðîìó ðàçæèæåíèþ.

5. ÃÐÓÍÒÛ Ñ ÎÐÃÀÍÈ×ÅÑÊÈÌÈ ÏÐÈÌÅÑßÌÈ

Ê ýòîé êàòåãîðèè ãðóíòîâ îòíîñÿòñÿ òîðô, èë, áîëîòíûé òîðô, ðàñòèòåëüíûé ðûõëûé ãðóíò. Îíè õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé íåðàâíîìåðíîñòüþ ñæàòèÿ. Ïîýòîìó ãðóíòû ñ îðãàíè÷åñêèìè ïðèìåñÿìè ñîâåðøåííî íå ïðèãîäíû â êà÷åñòâå åñòåñòâåííûõ îñíîâàíèé.

6. ÊÐÓÏÍÎÁËÎ×ÍÛÅ ÃÐÓÍÒÛ

Êðóïíîáëî÷íûìè ãðóíòàìè íàçûâàþòñÿ îñêîëêè ñêàëüíûõ ïîðîä, íå ñâÿçàííûå ìåæäó ñîáîé. Â òàêèõ ãðóíòàõ ïðåîáëàäàþò îñêîëêè ðàçìåðîì áîëåå 2 ìì. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ãðàâèé, ãàëüêà, ùåáåíü. Åñëè òàêèå ãðóíòû íå ïîäâåðãàþòñÿ âîçäåéñòâèþ ðàçìûâàþùåé âëàãè è çàëåãàþò ïëîòíûì ñëîåì, îíè âïîëíå ïîäõîäÿò â êà÷åñòâå îñíîâàíèÿ ïðè ñòðîèòåëüñòâå.

7. Ë¨ÑÑ

Ë¸ññ âõîäèò â êàòåãîðèþ ãëèíèñòûõ ãðóíòîâ. Îí ñîñòîèò èç îäíîðîäíîé ïîðèñòîé òîíêîçåðíèñòîé ïîðîäû æåëòîâàòî-ïàëåâîãî îòòåíêà. Â ë¸ññå ïðåîáëàäàþò ïûëåâàòûå ÷àñòèöû. Îäíîé èç îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê ë¸ññà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå â íåì ìàêðîïîð, êîòîðûå ñïîñîáñòâóþò ãëóáîêîìó ïðîíèêíîâåíèþ âîäû â ãðóíò. Ïî ïðè÷èíå íèçêîé âîäîñòîéêîñòè â ñâÿçÿõ ìåæäó ÷àñòèöàìè, ë¸ññ áûñòðî ðàçìîêàåò è äàåò íåðàâíîìåðíûå îñàäêè. Òàêèì îáðàçîì, åñëè çäàíèå âîçâîäèòñÿ íà ë¸ññîâîì îñíîâàíèè, íåîáõîäèìî îáåðåãàòü ãðóíò îò ïðîìîêàíèÿ.

8. ÍÀÑÛÏÍÛÅ ÃÐÓÍÒÛ

Òàêèå ãðóíòû ôîðìèðóþòñÿ, êàê ïðàâèëî, èñêóññòâåííûì ïóòåì, íàïðèìåð, ïðè çàñûïêå îâðàãîâ, ïðóäîâ è ò. ä. Äëÿ íàñûïíûõ ãðóíòîâ õàðàêòåðíî íåðàâíîìåðíîå ñæàòèå, ïîýòîìó â êà÷åñòâå åñòåñòâåííûõ îñíîâàíèé îíè ïðàêòè÷åñêè íå èñïîëüçóþòñÿ, çà èñêëþ÷åíèåì ðåôóëèðîâàííûõ íàñûïíûõ ãðóíòîâ, òî åñòü ãðóíòîâ, îáðàçîâàííûõ ïóòåì ïåðåêà÷êè ðàçæèæåííîãî ãðóíòà ïî òðóáîïðîâîäó çåìëåñîñîì (ðåôóëêðîì).

9. ÏËÛÂÓÍÛ

Ïëûâóíû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðàçíîâèäíîñòü ñóïåñåé è äðóãèõ ìåëêîçåðíèñòûõ ãðóíòîâ èìåþùèõ íåñòàáèëüíîå, ïîäâèæíîå ñîñòîÿíèå. Ïðè ðàçæèæåíèè ïëûâóíû ñòàíîâÿòñÿ îñîáåííî ïîäâèæíûìè è ìîãóò ïðàêòè÷åñêè ïðåâðàùàþòñÿ â æèäêîñòü. Ïëûâóíû ìàëîïðèãîäíû â êà÷åñòâå îñíîâàíèÿ, îäíàêî ñîâðåìåíûå ìåòîäû ñòðîèòåëüñòâà ðàñïîëàãàþò òåõíîëîãèÿìè áîðüáû ñ íåãàòèâíûìè ñâîéñòâàìè ïëûâóíîâ.

Ñâîéñòâà ãðóíòîâ

Ãðóíòû èìåþò ñîáñòâåííûå ïîêàçàòåëè ôèçè÷åñêèõ è âîäíûõ ñâîéñòâ, òàêèå êàê:

âëàæíîñòü
îáúåìíûé âåñ
óäåëüíûé âåñ
cöåïëåíèå
ïîðèñòîñòü è êîýôôèöèåíò ïîðèñòîñòè
ñòåïåíü âëàæíîñòè
îáúåìíûé âåñ ïåñêîâ â ìàêñèìàëüíî ðûõëîì è ìàêñèìàëüíî ïëîòíîì ñëîæåíèÿõ
ïëàñòè÷íîñòü
êîíñèñòåíöèÿ
ñòðóêòóðíàÿ ïðî÷íîñòü è ÷óâñòâèòåëüíîñòü
çåðíîâîé (ãðàíóëîìåòðè÷åñêèé) ñîñòàâ
ðàçìîêàíèå
âîäîóäåðæèâàþùàÿ ñïîñîáíîñòü
êîýôôèöèåíò ôèëüòðàöèè.

Ýòè ñâîéñòâà âû÷èñëÿþòñÿ â ñïåöèàëüíûõ ëàáîðàòîðèÿõ, ïî çàêëþ÷åíèþ êîòîðûõ îïðåäåëÿþòñÿ êà÷åñòâî ãðóíòîâ è òåõíîëîãèè äàëüíåéøåãî ñòðîèòåëüñòâà.

Òàêîé ïîêàçàòåëü, êàê àíèçîòðîïèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãðóíòà, èññëåäóåòñÿ â îñíîâíîì, êîãäà ðå÷ü èäåò î êðóïíûõ, ñåðüåçíûõ îáúåêòàõ.

Èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêîå ñòðîåíèå ñòðîèòåëüíîé ïëîùàäêè

Äëÿ öåëåé ñòðîèòåëüñòâà, îáû÷íî ðàññìàòðèâàþò ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ãðóíòîâ. Ïî äàííûì áóðîâûõ è ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò, â èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêîì ñòðîåíèè ñòðîèòåëüíîé ïëîùàäêè âûäåëÿþò 5 èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (ÈÃÝ):

ÈÃÝ-1 — íàñûïíûå ãðóíòû
ÈÃÝ-2 àëëþâèàëüíûå ïåñêè ñðåäíåêðóïíûå, ñðåäíåïëîòíûå
ÈÃÝ-3 àëëþâèàëüíûå ïåñêè ìåëêèå, ñðåäíåïëîòíûå
ÈÃÝ-4 ìîðåíûå ñóãëèíêè òóãîïëàñòè÷íûå
ÈÃÝ-5 ôëþâèîãëÿöèàëüíûå ïåñêè ìåëêèå, ïëîòíûå.

Âçàèìîðàñïîëîæåíèå èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ îáû÷íî ïîêàçûâàåòñÿ íà èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêèõ ðàçðåçàõ. Îäíàêî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ñîçäàþò äîïîëíèòåëüíûå äîêóìåíòû.

Ïðåæäå ÷åì âûáèðàòü îñíîâàíèå äëÿ ñòðîèòåëüñòâà çäàíèÿ, ñëåäóåò ñàìûì òùàòåëüíûì îáðàçîì èññëåäîâàòü ãðóíò, âûÿñíèòü ñõåìó ðàñïîëîæåíèÿ åãî ïëàñòîâ, èõ ìîùíîñòü (òîëùèíó ñëîÿ, ôèçè÷åñêèå è ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà), ðàñïîëîæåíèå è âëèÿíèå íà ãðóíò ãðóíòîâûõ âîä.

Ìåòîäû óêðåïëåíèÿ ãðóíòîâ

Äëÿ ïîâûøåíèÿ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè ãðóíòîâûõ îñíîâàíèé ïðèìåíÿþò ñëåäóþùèå ñïîñîáû èñêóññòâåííîãî çàêðåïëåíèÿ ãðóíòîâ:

öåìåíòàöèþ è áèòóìèçàöèþ
õèìè÷åñêèé
òåðìè÷åñêèé
ýëåêòðè÷åñêèé
ýëåêòðîõèìè÷åñêèé
ìåõàíè÷åñêèé è äð.

Öåìåíòàöèÿ ýòî ïðîöåññ íàãíåòàíèÿ â ãðóíò æèäêîãî öåìåíòíîãî ðàñòâîðà èëè öåìåíòíîãî ìîëîêà ïî ðàíåå çàáèòûì ïîëûì ñâàÿì. Êîãäà ïðîöåññ íàãíåòàíèÿ çàêàí÷èâàåòñÿ, ñâàè âûíèìàþò. Öåìåíòàöèÿ ïîäõîäèò òîëüêî äëÿ óïëîòíåíèÿ êðóïíûõ è ñðåäíèõ ïåñêîâ.

Õèìè÷åñêèì ñïîñîáîì (ñèëèêàòèçàöèåé) çàêðåïëÿþò ïåñ÷àíûå è ë¸ññîâûå ãðóíòû, íàãíåòàÿ â íèõ õèìè÷åñêèå ðàñòâîðû.

Òåðìè÷åñêîå çàêðåïëåíèå çàêëþ÷àåòñÿ â îáæèãå ë¸ññîâûõ ãðóíòîâ ðàñêàëåííûìè ãàçàìè, êîòîðûå ïîäàþòñÿ â òîëùó ãðóíòà âìåñòå ñ âîçäóõîì ÷åðåç æàðîïðî÷íûå òðóáû â ïðîáóðåííûõ ñêâàæèíàõ.

Ýëåêòðè÷åñêèì ñïîñîáîì çàêðåïëÿþò âëàæíûå ãëèíèñòûå ãðóíòû. Ñïîñîá çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè ýôôåêòà ýëåêòðîîñìîñà, äëÿ ÷åãî ÷åðåç ãðóíò ïðîïóñêàþò ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê ñ íàïðÿæåííîñòüþ ïîëÿ 0,5-1 Â/ñì è ïëîòíîñòüþ 1-5 À/êâ.ì. Ïðè ýòîì ãëèíà îñóøàåòñÿ, óïëîòíÿåòñÿ è òåðÿåò ñïîñîáíîñòüþ ê ïó÷åíèþ.

Ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ñïîñîá îòëè÷àåòñÿ îò ïðåäûäóùåãî òåì, ÷òî îäíîâðåìåííî ñ ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì ÷åðåç òðóáó, ÿâëÿþùóþñÿ êàòîäîì, â ãðóíò ââîäÿò ðàñòâîðû õèìè÷åñêèõ äîáàâîê (õëîðèñòûé êàëüöèé è äð.). Áëàãîäàðÿ ýòîìó èíòåíñèâíîñòü ïðîöåññà çàêðåïëåíèÿ ãðóíòà âîçðàñòàåò.

Ìåõàíè÷åñêèé ñïîñîá óêðåïëåíèÿ ãðóíòîâ èìååò ñëåäóþùèå ðàçíîâèäíîñòè: óñòðîéñòâî ãðóíòîâûõ ïîäóøåê è ãðóíòîâûõ ñâàé, âûòðàìáîâûâàíèå êîòëîâàíîâ è äð.

Óñòðîéñòâî ãðóíòîâûõ ïîäóøåê çàêëþ÷àåòñÿ â çàìåíå ñëàáîãî ãðóíòà îñíîâàíèÿ äðóãèì, áîëåå ïðî÷íûì, äëÿ ÷åãî ñëàáûé ãðóíò óäàëÿþò, à íà åãî ìåñòî íàñûïàþò ïðî÷íûé ãðóíò è ïîñëîéíî óòðàìáîâûâàþò.

Ïðè óñòðîéñòâå ãðóíòîâûõ ñâàé â ñëàáûé ãðóíò çàáèâàþò ñâàþ-ëèäåð. Â ïîëó÷åííóþ ïîñëå èçâëå÷åíèÿ ýòîé ñâàè ñêâàæèíó çàñûïàþò ãðóíò è ïîñëîéíî óïëîòíÿþò.

Âûòðàìáîâûâàíèå êîòëîâàíîâ îñóùåñòâëÿþò ñ ïîìîùüþ òÿæåëûõ òðàìáîâîê, ïîäâåøåííûõ íà ñòðåëå êðàíà. Ýòîò ñïîñîá ìåíåå ñëîæåí, ÷åì ñïîñîá ãðóíòîâûõ ïîäóøåê, ïîñêîëüêó íå òðåáóåò çàìåíû ãðóíòà îñíîâàíèÿ.

Óïëîòíåíèå êîòëîâàíîâ çíà÷èòåëüíûõ ðàçìåðîâ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ãëàäêèìè èëè êóëà÷êîâûìè êàòêàìè, òðàìáóþùèìè ìàøèíàìè, âèáðîêàòêàìè è âèáðîïëèòàìè.

Ñèëèêàòèçàöèÿ ïðîèçâîäèòñÿ òåì æå ñïîñîáîì, ÷òî è öåìåíòàöèÿ ãðóíòà. Äëÿ òîãî, ÷òîáû çàêðåïèòü ïåñîê, ïî òðóáàì íàãíåòàþò ðàñòâîð æèäêîãî ñòåêëà è õëîðèñòîãî êàëüöèÿ. Ïðè çàêðåïëåíèè ïûëåâàòûõ ïåñêîâ èñïîëüçóþò ðàñòâîð æèäêîãî ñòåêëà, ñìåøàííûé ñ ðàñòâîðîì ôîñôîðíîé êèñëîòû, à ïðè çàêðåïëåíèè ë¸ññîâûõ ãðóíòîâ ïðèìåíÿþò òîëüêî ðàñòâîð æèäêîãî ñòåêëà. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ íàãíåòàíèÿ òàêèõ ðàñòâîðîâ ãðóíòû êàìåíåþò.

Åñëè æå óïëîòíèòü ãðóíò ïî êàêèì-òî ïðè÷èíàì íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì, ñëîé ñëàáîãî ãðóíòà çàìåíÿþò íà áîëåå ïðî÷íûé. Çàìåíåííûé ãðóíò íàçûâàþò ïîäóøêîé. Åñëè ñòðîèòñÿ ìíîãîýòàæíîå çäàíèå, îáû÷íî èñïîëüçóþò ïîäóøêó èç ïåñêà ñðåäíåé êðóïíîñòè èëè êðóïíîãî.

Ïðè óñòðîéñòâå ïåñ÷àíîé ïîäóøêè ñëàáûé ãðóíò âûíèìàþò íà íåêîòîðóþ ãëóáèíó è çàìåíÿþò ïåñêîì, óïëîòíÿåìûì âèáðàöèåé ñ óâëàæíåíèåì. Òîëùèíà ïîäóøêè èç ïåñêà äîëæíà áûòü ðàññ÷èòàíà òàê, ÷òîáû äàâëåíèå îò çäàíèÿ, ïåðåõîäÿùåå íà ñëàáûé ãðóíò, íå ïðåâûøàëî åãî íåñóùåé ñïîñîáíîñòè.

Ïðè ñòðîèòåëüñòâå çäàíèé íà ñëàáûõ ãðóíòàõ èñêóññòâåííûå îñíîâàíèÿ óïëîòíÿþò, óïðî÷íÿþò èëè æå çàìåíÿþò ñëàáûé ãðóíò íà áîëåå ïðî÷íûé. Óïëîòíÿòü ñëàáûé ãðóíò ìîæíî ñ ïîâåðõíîñòè íà îïðåäåëåííóþ ãëóáèíó ñïåöèàëüíûìè ïíåâìàòè÷åñêèìè òðàìáîâî÷íûìè ìàøèíàìè. Èíîãäà ïðè ýòîì â ãðóíò äîáàâëÿþò ãðàâèé èëè ùåáåíü. Ïðîöåññ òðàìáîâêè òàêæå ìîæåò ïðîõîäèòü ïðè ïîìîùè òðàìáîâî÷íûõ ïëèò âåñîì îò 2 äî 4 òîíí. Òàêèå ïëèòû âûïîëíÿþò èç ÷óãóíà èëè ñòàëè. Åñëè ïëîùàäü óïëîòíåíèÿ ñëèøêîì âåëèêà, èñïîëüçóþò êàòêè âåñîì 1015 òîíí.

Äëÿ òðàìáîâêè ïåñ÷àíûõ è ïûëåâàòûõ ãðóíòîâ èñïîëüçóþò ïîâåðõíîñòíûå âèáðàòîðû. Òàêîé ìåòîä ãîðàçäî áîëåå ýôôåêòèâåí, òàê êàê óïëîòíåíèå ãðóíòà èäåò áûñòðåå. Âèáðèðîâàíèå íå î÷åíü ýôôåêòèâíî äëÿ ãëèíèñòûõ ãðóíòîâ. Äëÿ ãëóáèííîãî óïëîòíåíèÿ ñëàáûõ ãðóíòîâ èñïîëüçóþò ïåñ÷àíûå èëè ãðóíòîâûå ñâàè. Èõ óïëîòíÿþò òàêæå öåìåíòàöèåé è ñèëèêàòèçàöèåé.

Источник