Классификация грунтов

Все грунты по общему характеру структурных связей в соответствии с ГОСТ 25100—2011 «Грунты. Классификация» делятся на три класса (по характеру структурных связей):

I. Класс скальных грунтов — магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные грунты.

II. Класс дисперсных грунтов — несвязные и связные.

III. Класс мерзлых грунтов — скальные мерзлые, дисперсные мерзлые и ледяные грунты.

Классы грунтов подразделяются на четыре таксономические единицы по следующим признакам: класс (подкласс) — по природе структурных связей; тип (подтип) — по генезису; вид (подвид) — по вещественному, петрографическому или литологическому составу; разновидность — по количественным показателям состава, строения, состояния и свойств грунтов.

Классификация грунтов распространяется на все грунты и является обязательной при производстве инженерно-геологических изысканий, проектировании и строительстве объектов.

При инженерно-геологических исследованиях грунтов I класса важным показателем является оценка их трещиноватости. Разбивая массив скальных грунтов на отдельные блоки, трещиноватость увеличивает водопроницаемость, деформируемость, снижает прочностные показатели грунтов и затрудняет организацию производства строительных работ. Важно установить не только генетические типы трещин, качественные и количественные показатели трещиноватости, но и ее влияние на физико-механические свойства и фильтрационные параметры массива грунтов. Особенно это важно при проектировании и строительстве таких сооружений, как плотины, водохранилища и т. п.

Дисперсные грунты (II класс) состоят из отдельных обломков (частиц) различной крупности, слабо связанных друг другом. Их образование связано с выветриванием скальных грунтов и последующим переотложением продуктов выветривания водой, ветром и другими способами. Более 80% всей осадочной оболочки земной коры сложены дисперсными грунтами. Для дисперсных грунтов характерны нежесткие механические и водно-коллоидные структурные связи. К грунтам этого типа относят рыхлые осадочные обломочные породы, которые подразделяют на связные и несвязные.

К связным относят глинистые, органоминеральные и органические грунты. Глинистые грунты наиболее часто служат основаниями и вместилищами самых разнообразных мероприятий. Очень широко они используются и как естественные строительные материалы. Для глинистых грунтов характерно залегание в виде отдельных слоев, а в составе преобладают глинистые минералы. Глинистые грунты характеризуются не только физико-механическими свойствами, рассмотренными выше (см. параграф 4.2), но и специфическими свойствами, присущими дисперсным грунтам: пластичностью, липкостью, размокаемостью и др.

Пластичность — способность глинистого грунта под воздействием внешних механических усилий изменять свою внешнюю форму без разрушения и разрыва и сохранять приданную ему форму после устранения действия внешней силы.

Липкость — способность глинистых грунтов при определенном содержании воды прилипать к поверхности различных предметов.

Размокаемость — способность грунтов при погружении в спокойную воду терять связность и превращаться в рыхлую массу с частичной или полной потерей прочности.

К несвязным грунтам относят рыхлые, сыпучие осадочные образования с очень слабыми (или отсутствующими) структурными связями. Различают два вида несвязных грунтов: песчаные и крупнообломочные.

Песчаные характеризуются преобладанием частиц размером 0,05—2 мм. Песок — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50%. В сухом состоянии пески лишены структурных связей и находятся в сыпучем состоянии. Для песчаных грунтов характерна высокая водопроницаемость и слабая сжимаемость, но в то же время они (кроме плывунов — тонкозернистых пылеватых песков) являются устойчивым и надежным основанием для различных сооружений.

Крупнообломочный грунт — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером более 2 мм составляет более 50%.

К специфическим относят грунты, отличающиеся неблагоприятными со строительной точки зрения свойствами (проса- дочность, набухание, сильная сжимаемость и др.) и требующие особого инженерно-геологического изучения. Для необходимой устойчивости и нормальной эксплуатации сооружений, возводимых на специфических грунтах, применяют различные водозащитные и конструктивные мероприятия, а также меры по ликвидации неблагоприятных свойств. К специфическим грунтам относят многолетнемерзлые, просадочные, набухающие, органоминеральные и органические, засоленные, элювиальные и техногенные грунты.

Многолетнемерзлые — грунты, которые в условиях природного залегания находятся в мерзлом состоянии в течение трех лет и более. Зона развития этих грунтов называется зоной вечной мерзлоты, которая занимает 64% площади России.

Просадочные — пылевато-глинистые грунты, которые при замачивании дают просадку. В отличие от обычной осадки, просадка приводит к коренному изменению структуры грунта. Просадка свойственна лессовым суглинкам, супесям и некоторым техногенным грунтам (насыпные грунты, отходы промышленного производства).

Набухающие — грунты, которые при замачивании увеличиваются в объеме. При высыхании набухающие грунты уменьшаются в объеме, т. е. дают усадку, часто сопровождаемую образованием трещин. Чем больше набухание, тем больше усадка. В России набухающие грунты распространены в районах с засушливым климатом.

К органоминеральным грунтам относят илы, сапропели и заторфованные грунты, а к органическим — торф. Для них характерно зарождение в водной или избыточно увлажненной среде с протеканием сложных микробиологических и биохимических процессов распада органических веществ и осадко- накоплением в анаэробных условиях.

К засоленным относят дисперсные грунты пустынных и полупустынных районов с повышенным содержанием водорастворимых минеральных солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов и др.). Засоление грунтов обусловлено влиянием климатических, геологических, геоморфологических и других факторов. Определенное значение имеют эоловый (ветром) перенос солей, хозяйственная деятельность человека (вторичное засоление орошаемых земель).

В засоленных грунтах соли находятся как в виде отдельных крупных кристаллов, друз (скоплений), тонкодисперсных кристаллов, рассеянных по всей массе, так и в капиллярных водах. Меняется окраска пород, появляются солевые корки, пятна и налеты солей. Основными типами засоленных глинистых грунтов являются солончаки, солонцы и др.

Солончаки отличаются повышенным содержанием легкорастворимых натриевых солей и формируются на отрицательных формах рельефа — низменностях, поймах, дельтах, берегах соленых озер и др. Для солончаков характерно близкое залегание грунтовых вод (1—3 м).

Солонцы — залегают на более повышенных участках рельефа, чем солончаки. В сухом состоянии отличаются значительной твердостью, а при увлажнении размокают, набухают, становятся пластичными и липкими.

При строительстве сооружений на засоленных грунтах необходимо применять водозащитные и конструктивные мероприятия, в том числе по антикоррозионным мерам для защиты строительных конструкций от агрессивного действия подземных вод и коррозионной активности засоленных грунтов.

К элювиальным грунтам относят продукты выветривания скальных и полускальных пород, которые образовались за счет растрескивания, разуплотнения, разламывания, измельчения исходных пород и остались на месте своего образования. Залегают они обычно на низких и плоских водоразделах, на пологих склонах и в долинах рек, представлены глинистыми и рыхлыми несвязными породами (песками, щебнем), а также переходными разностями (песчано-щебенистыми и т. п.). Особенностями этих грунтов являются значительная неоднородность по глубине; склонность к снижению прочности; возможность перехода в плывунное состояние; возможность развития просадочных свойств; склонность к набуханию и морозному пучению.

Техногенные грунты — это естественные (природные) грунты, измененные и перемещенные в результате хозяйственной деятельности человека. Техногенные грунты используют в качестве оснований сооружений или среды для размещения в них городских коммуникационных сетей, но главным образом как материал для отсыпки насыпей, дамб, плотин и т. д. Объем техногенных грунтов весьма значителен и продолжает непрерывно увеличиваться, особенно на территориях крупных мегаполисов и в районах горнодобывающей промышленности. К особенностям этих грунтов относят неоднородность состава и неравномерную сжимаемость; возможность самоуплотнения от собственного веса; повышенное содержание органического вещества в свалках и бытовых отходах; склонность к самовозгоранию пустой породы.

Вопросы и задания для самопроверки

  • 1. Что изучает грунтоведение?
  • 2. Дайте определение грунта.
  • 3. Из каких фаз состоит грунт?
  • 4. Охарактеризуйте твердую фазу грунта.
  • 5. Дайте характеристику жидкой фазы грунта.
  • 6. Расскажите о формах воды в грунтах.
  • 7. В чем сущность газовой фазы грунта?
  • 8. Расскажите о биотической фазе грунта и ее значении.
  • 9. Охарактеризуйте физические свойства грунтов.
  • 10. Перечислите механические свойства грунтов.
  • 11. Какое значение имеет прочность грунтов при строительстве сельскохозяйственных объектов?
  • 12. Расскажите о классификации грунтов по характеру структурных связей.
  • 13. Что вы знаете о генетической классификации грунтов?
  • 14. Какое значение имеет трещиноватость для производства строительных работ?
  • 15. Какие грунты относятся к связным и в чем их основные свойства?
  • 16. Расскажите о несвязных грунтах и их типах.
  • 17. По каким показателям ряд грунтов относятся к специфическим?
  • 18. Дайте характеристику многолетнемерзлых, просадочных, набухающих и органоминеральных грунтов.
  • 19. Какие грунты относятся к засоленным, охарактеризуйте их основные типы?
  • 20. Что вы знаете об элювиальных и техногенных грунтах?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >