Классификация скальных грунтов по прочности. Какие бывают разновидности грунтов? Конгломераты и нескальные структуры

]: скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфические и осадочные породы, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости в соответствии с табл. 1.4. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2—3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусственные — закрепленные в естественном залегании трещиноватые скальные и нескальные грунты.

ТАБЛИЦА 1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Грунт Показатель
По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, МПа
Очень прочный R c > 120
Прочный 120 ≥ R c > 50
Средней прочности 50 ≥ R c > 15
Малопрочный 15 ≥ R c > 5
Пониженной прочности 5 ≥ R c > 3
Низкой прочности 3 ≥ R c ≥ 1
Весьма низкой прочности R c < 1
По коэффициенту размягчаемости в воде
Неразмягчаемый K saf ≥ 0,75
Размягчаемый K saf < 0,75
По степени растворимости в воде (осадочные сцементированные), г/л
Нерастворимый Растворимость менее 0,01
Труднорастворимый Растворимость 0,01—1
Среднерастворимый - || - 1—10
Легкорастворимый - || - более 10

Эти грунты подразделяются по способу закрепления (цементация, силикатизация, битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по пределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы.

К крупнообломочным относятся несцементированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песчаные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (число пластичности I р < 1 %).

ТАБЛИЦА 1.5. КЛАССИФИКАЦИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ


Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу (табл. 1.5) и по степени влажности (табл. 1.6).

ТАБЛИЦА 1.6. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ И ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛАЖНОСТИ S r


Свойства крупнообломочного грунта при содержании песчаного заполнителя более 40 % и пылевато-глинистого более 30 % определяются свойствами заполнителя и могут устанавливаться по испытанию заполнителя. При меньшем содержании заполнителя свойства крупнообломочного грунта устанавливают испытанием грунта в целом. При определении свойств песчаного заполнителя учитывают следующие его характеристики — влажность, плотность, коэффициент пористости, а пылевато-глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и консистенцию.

Основным показателем песчаных грунтов, определяющим их прочностные и деформационные свойства, является плотность сложения. По плотности сложения пески подразделяются по коэффициенту пористости е , удельному сопротивлению грунта при статическом зондировании q с и условному сопротивлению грунта при динамическом зондировании q d (табл. 1.7).

При относительном содержании органического вещества 0,03 < I от ≤ 0,1 песчаные грунты называют грунтами с примесью органических веществ. По степени засоленности крупнообломочные и песчаные грунты подразделяют на незасоленные и засоленные. Крупнообломочные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей (% от массы абсолютно сухого грунта) равно или более:

  • - 2 % — при содержании песчаного заполнителя менее 40 % или пылевато-глинистого заполнителя менее 30 %;
  • - 0,5 % — при содержании песчаного заполнителя 40 % и более;
  • - 5 % — при содержании пылевато-глинистого заполнителя 30 % и более.

Песчаные грунты относятся к засоленным, если суммарное содержание указанных солей составляет 0,5 % и более.

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I p (табл. 1.8) и по консистенции, характеризуемой показателем текучести I L (табл. 1.9).

ТАБЛИЦА 1.7. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ

Песок Подразделение по плотности сложения
плотный средней плотности рыхлый
По коэффициенту пористости
Гравелистый, крупный и средней крупности e < 0,55 0,55 ≤ e ≤ 0,7 e > 0,7
Мелкий e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75
Пылеватый e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,8 e > 0,8
По удельному сопротивлению грунта, МПа, под наконечником (конусом) зонда при статическом зондировании
q c > 15 15 ≥ q c ≥ 5 q c < 5
Мелкий независимо от влажности q c > 12 12 ≥ q c ≥ 4 q c < 4
Пылеватый:
маловлажный и влажный
водонасыщенный

q c > 10
q c > 7

10 ≥ q c ≥ 3
7 ≥ q c ≥ 2

q c < 3
q c < 2
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности q d > 12,5 12,5 ≥ q d ≥ 3,5 q d < 3,5
Мелкий:
маловлажный и влажный
водонасыщенный

q d > 11
q d > 8,5

11 ≥ q d ≥ 3
8,5 ≥ q d ≥ 2

q d < 3
q d < 2
Пылеватый маловлажный и влажный q d > 8,8 8,5 ≥ q d ≥ 2 q d < 2

ТАБЛИЦА 1.8. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ


Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять лёссовые грунты и илы. Лёссовые грунты — это макропористые грунты, содержащие карбонаты кальция и способные при замачивании водой давать под нагрузкой просадку, легко размокать и размываться. Ил — водонасыщенный современный осадок водоемов, образовавшийся в результате протекания микробиологических процессов, имеющий влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, значения которого приведены в табл. 1.10.

ТАБЛИЦА 1.9. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕКУЧЕСТИ

ТАБЛИЦА 1.10. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ


Пылевато-глинистые грунты (супеси, суглинки и глины) называют грунтами с примесью органических веществ при относительном содержании этих веществ 0,05 < I от ≤ 0,1. По степени засоленности супеси, суглинки и глины подразделяют на незаселенные и засоленные. К засоленным относятся грунты, в которых суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей составляет 5 % и более.

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании: просадочные и набухающие. К просадочным относятся грунты, которые под действием внешней нагрузки или собственного веса при замачивании водой дают осадку (просадку), и при этом относительная просадочность ε sl ≥ 0,01. К набухающим относятся грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме, и при этом относительное набухание без нагрузки ε sw ≥ 0,04.

В особую группу в нескальных грунтах выделяют грунты, характеризуемые значительным содержанием органического вещества: биогенные (озерные, болотные, аллювиально-болотные). В состав этих грунтов входят заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным относятся песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие в своем составе 10—50 % (по массе) органических веществ. При содержании органических веществ 50 % и более грунт называется торфом. Сапропели (табл. 1.11) — пресноводные илы, содержащие более 10 % органических веществ и имеющие коэффициент пористости, как правило, более 3, а показатель текучести более 1.

ТАБЛИЦА 1.11. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕЙ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА


Почвы — это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Подразделяют почвы по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластичности, как пылевато-глинистые грунты.

К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.

Скальные и нескальные грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, относятся к мерзлым грунтам, а если они находятся в мерзлом состоянии от 3 лет и более, то к вечномерзлым.

Основанием любого здания или сооружения является фундамент и грунт под ним, которые принимают на себя нагрузку от веса строения. Естественное основание состоит из природного грунта местности, на котором без дополнительных укрепительных работ возводят фундамент и затем здание. От конкретных характеристик грунта и климатических условий местности зависит выбор конструкции фундамента и строительные возможности данного земельного участка. Для использования в качестве естественного строительного основания подходят только прочные грунты с низкими показателями сжимаемости и пучинистости. Для определения состава, качеств и эксплуатационных возможностей грунта необходимо определить его тип и выполнять производство земляных работ в соответствии с этими данными.

Поэтому прежде чем заказывать услуги спецтехники и начинать благоустройство земельного участка, необходимо определить тип грунта и оценить его эксплуатационные возможности для строительства.

Скальные грунты

Самые надежные, но и самые редкие на территории Северо-Западного региона грунты. Скальная основа отличается прочностью, устойчивостью к размыву и деформации, долговечностью и безопасностью для строительства. Залегают такие грунты сплошным массивом, поэтому строить фундамент можно без дополнительного заглубления, сразу на поверхности грунтовой основы.

Крупнообломочные грунты

Крупнообломочный грунт состоит из несцементированных частиц, среди которых преобладает песок (от 50% состава) и крупные каменные породы более 2мм. Грунты крупнообломочного состава практически не деформируются под нагрузкой, поэтому фундамент можно заглублять всего на 0,5 - 1 м. В зависимости от размера каменных частиц такие грунты подразделяются на два типа:

  • щебенистый (галечниковый) грунт: в составе грунта преобладают крупные компоненты размером более 10 мм (окатанная галька и/или остроугольный щебень), между которыми присутствует мелкое заполнение песком или другим инертным материалом природного происхождения;
  • дресвяный (гравийный) грунт: в составе грунта преобладают крупные компоненты размером более 2 мм (окатанный гравий и/или остроугольный дресва с зернами 5-12 мм), между которыми присутствует мелкое заполнение песком или другим инертным материалом природного происхождения.

Песчаные грунты

К песчаным грунтам относятся почвы, в составе которых преобладают частицы размером до 2мм (от 50%). Пески отличаются сыпучестью в сухом состоянии, отсутствием пластичности во влажном состоянии, способностью уплотняться и проседать под нагрузкой. В зависимости от коэффициента пористости пески делятся на плотные, среднеплотные и рыхлые. В зависимости от коэффициента влажности пески делятся на насыщенные (более 80% пор грунта заполнено водой), очень влажные (50-80%) и маловлажные (до 50%).

Важным критерием прочность песчаного грунта является размер преобладающих компонентов состава - чем больше размер частиц, тем прочнее грунт: мелкий песок теряет утрачивает несущую способность при увлажнении и быстро промерзают в холодное время года, тогда как крупные и среднекрупные пески почти не реагируют на нагрузку и увлажнение. По размеру и составу частиц песчаный грунт делится на несколько видов:

  • пылеватый песок - песок с преобладанием частиц меньше 0,1мм (более 75%);
  • мелкий песок - песок с преобладанием частиц крупнее 0,1мм (более 75%);
  • средний песок - в его составе преобладают частицы крупнее 0,25 мм (от 50%);
  • крупный песок - более 50% состава грунта занимают частицы крупнее 0,5 мм;
  • гравелистый песок - на 25% и более состоит из частиц крупнее 2 мм.

Суглинки и супесь

Группа промежуточных грунтов между песком и глиной. Такие грунты не могут использоваться в качестве естественного основания под строительство, так как они недостаточно прочны и неустойчивы к нагрузке. В зависимости от состава этот тип грунта делится на суглинки (10-30% глины) и супеси (менее 10% глины).

  • Суглинки - это хрупкий в сухом состоянии, немного липкий и пластичный во влажном состоянии грунт в виде комьев и кусков с видимыми песчинками в составе.
  • Супесь - хрупкий в сухом состоянии и непластичный во влажном состоянии комкующийся грунт, который легко крошится, рассыпается, раздавливается и рвется даже при легком давлении.

Глинистые грунты

Связанные грунты с преобладанием глины в составе без видимых песчинок. В сухом состоянии твердые, во влажном - липкие, пластичные и вязкие. При замерзании глина вспучивается, а при давлении деформируется, поэтому при строительстве на глиняных основаниях необходимо строить заглубленный фундамент на всю глубину промерзания грунта.

Лессы и лессовидные грунты

Прочные и устойчивые в сухом состоянии, но легко деформируемые при увлажнении грунты, требующие предварительной подготовки перед строительством.

Торф

Торфяные грунты состоят из глинистых и песчаных частиц с примесью растительных остатков органического перегноя. Влажный торф легко сжимается под нагрузкой, в его составе нередко развивается осадок с агрессивным к строительным материалам составом, поэтому строить на таких почвах без предварительной подготовки основания категорически запрещено.

Классификация грунтов по группам. Виды грунтов

I — категория — Песок, супесь, суглинок лёгкий (влажный), грунт растительного слоя, торф
II — категория — Суглинок, гравий мелкий и средний, глина лёгкая влажная
III — категория — Глина средняя или тяжёлая,разрыхлённая, суглинок плотный
IV — категория — Глина тяжёлая. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты:растительный слой,торф, пески, супеси, суглинки и глины
V — категория — Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк. Мягкий конгломерат. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты:супеси, суглинки и глины с примесью гравия,гальки,щебня и валунов до 10% по объёму,а также моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 30% по объёму.
VI — категория — Сланцы крепкие.Песчаник глинистый и слабый мергелистый известняк. Мягкий доломит и средний змеевик. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты: супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, щебня и валунов до 10% по объёму, а также моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 50% по объёму
VII — категория — Сланцы окварцованные и слюдяные. Песчаник плотный и твёрдый мергелистый известняк. Плотный доломит и крепкий змеевик. Мрамор. Вечномёрзлые сезонно промерзающие грунты: моренные грунты и речные отложения с содержанием крупной гальки и валунов до 70% по объёму.

Виды грунтов

Плывуны — содержат мелкие глинистые или песчаные частицы , разбавленные водой. Степень плывучести определяется по количеству воды в грунте.
Сыпучие грунты (песок, гравий, щебень, галька) состоят из слабосцепленных между собой частиц разного размера.
Мягкие грунты — содержат слабосвязанные между собой частицы землистых пород (глинистых или песчано-глинистых).
Слабые грунты (гипс, глинистые сланцы и др.) состоят из слабосвязанных между собой частиц пористых пород.
Средние грунты — (плотные известняки, плотные сланцы, песчаники, известковый шпат) состоят из связанных между собой частиц пород средней твердости.
Крепкие грунты — (плотные известняки, кварцевые породы, полевые шпаты и др.) содержат связанные между собой частицы пород большой твердости.
Разрабатывать плывуны, сыпучие, мягкие и слабые грунты легко, но они требуют постоянного укрепления стенок шахты деревянными щитами с распорками. Средние и крепкие грунты разрабатывать тяжелее, но они не осыпаются и не требуют дополнительного крепления.
Асфальт (от греч. άσφαλτος - горная смола) - смесь битумов (60-75 % в природном асфальте, 13-60 % - в искусственном) с минеральными материалами: гравием и песком (щебнем или гравием, песком и минеральным порошком в искусственном асфальте). Применяют для устройства покрытий на автомобильных дорогах, как кровельный, гидро- и электроизоляционный материал, для приготовления замазок, клеев, лаков и др. Асфальт может быть природного и искусственного происхождения. Часто словом асфальт называют асфальтобетон - искусственный каменный материал, который получается в результате уплотнения асфальтобетонных смесей. Классический асфальтобетон состоит из щебня, песка, минерального порошка (филера) и битумного вяжущего (битум, полимерно-битумное вяжущее; ранее использовался дёготь, однако он в настоящее время не применяется). Для разрушения (пропилки) асфальтовых покрытий существует такая техника в аренду

Классификация грунтов включает следующие таксономические единицы, выделяемые по группам признаков:

Класс – по общему характеру структурных связей;

Группа – по характеру структурных связей (с учетом их прочности);

Подгруппа – по происхождению и условиям образования;

Тип – по вещественному составу;

Вид – по наименованию грунтов (с учетом размеров частиц и показателей свойств);

Разновидности – по количественным показателям вещественного состава, свойств и структуры грунтов.

Наименования грунтов должны содержать сведения об их геологическом возрасте в соответствии с местными стратиграфическими схемами, принятыми в установленном порядке.

К характеристикам грунтов по разновидностям, предусмотренным настоящим стандартом, допускается вводить дополнения и изменения в случаях появления новых количественных критериев выделения разновидностей грунтов и результате научно-технических разработок.

Классификация грунтов согласно ГОСТ 25100-95 в сокращенном виде показана в табл 3.1.

Скальные грунты. Их структуры с жесткими кристаллическими связями, например, гранит, известняк. Класс включает две группы грунтов: 1) скальные, куда входит три подгруппы пород, магматические, метаморфические, осадочные сцементированные и хемогенные; 2) полускальные в виде двух подгрупп – магматические излившиеся и осадочные породы типа мергеля и гипса. Деление грунтов этого класса на типы основано на особенностях минерального состава, например, силикатного типа – гнейсы, граниты, карбонатного типа – мрамор, хемогенные известняки. Дальнейшее разделение грунтов на разновид­ности проводится по свойствам: по прочности – гранит – очень прочный, вулканический туф – менее прочный; по растворимости в воде – кварцит –очень водостойкий, известняк – неводостойкий.

Дисперсные грунты. В этот класс входят только осадочные горные породы. Класс разделяется на две группы - связных и несвязных грунтов. Для этих грунтов характерны механические и водноколлоидные структурные связи. Связные грунты делятся на три типа - минеральные (глинистые образования), органо-минеральные (илы, сапропели и др.) и органические (торфы). Несвязные грунты представлены песками и крупнообломочными породами (гравий, щебень и др-). В основу разновидностей грунтов положены плотность, засоленность, гранулометрический состав и другие показатели.

Мерзлые грунты. Все грунты имеют криогенные структурные связи, т. е. цементом грунтов является лед. В состав класса входят практически все скальные, полускальные и связные грунты, находящиеся в условиях отрицательных температур. К этим трем группам добавляется группа ледяных грунтов в виде надземных и подземных льдов. Разновидности мерзлых грунтов основываются по льдистым (криогенным) структурам, засоленности, температурно-прочностным свойствам и др.

Техногенные грунты. Эти грунты представляют собой, с одной стороны, природные породы – скальные, дисперсные, мерзлые, которые в каких-либо целях были подвергнуты физическому или физико-химическому воздействию, а с другой стороны, искусственные минеральные и органоминеральные образования, сформировавшиеся в процессе бытовой и производственной деятельности человека. Последние нередко называют антропогенным образованием. В отличие от других классов этот класс вначале разделяется на три подкласса, а уже после этого каждый подкласс, в свою очередь, распадается на группы, подгруппы, типы, виды и разновидности грунтов. Разновидности техногенных грунтов выделяются на основе специфических особенностей свойств.


Таблица 3.1

Класс скальных и дисперсных грунтов

Класс Группы Подгруппа Тип Вид Разновидности
Скальные (с жесткими структурными связями - кристаллизационными и цементационными) Скальные Магматические Интрузивные Силикатные Ультраосновного состава Перидотиты, дуниты, пироксениты Выделяются по: 1 пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии; 2 плотности скелета грунта; 3 коэффициенту выветрелости; 4 степени размягчаемости; 5 степени растворимости; 6 степени водопроницаемости; 7 степени засоленности; 8 структуре и текстуре; 9 температуре
Основного состава Габбро, нориты, анортозиты, диабазы, диабазовые порфириты, долериты
Среднего состава Диориты, сиениты, порфириты, ортоклазовые порфиры
Кислого состава Граниты, гранодиориты кварцевые, сиениты, диориты, кварцевые порфиры, кварцевые порфириты
Скальные Эффузивные Силикатные Основного состава Базальты, долериты Выделяются по: 1 пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии; 2 плотности скелета грунта; 3 коэффициенту выветрелости;
Среднего состава Андезиты, вулканогенно-обломочные грунты*, обсидианы, трахиты

Продолжение табл. 3.1

Класс Группы Подгруппа Тип Вид Разновидности
Скальные (с жесткими структурными связями – кристаллизационными и цементационными Кислого состава Липариты, дациты, риолиты 4 степени размягчаемости; 5 степени растворимости; 6 степени водопроницаемости; 7 степени засоленности; 8 структуре и текстуре; 9 температуре
Метаморфические Силикатные Гнейсы, сланцы, кварциты
Карбонатные Мраморы, роговики, скарны
Железистые Железные руды
Осадочные интрузивныее Силикатные Песчаники, конгломераты, брекчии, туффиты
Карбонатные Известняки*, доломиты
Осадочные эффузивные Силикатные Вулканогенно-обломочные грунты*
Полу- скальные Магматические эффузивные Силикатные Вулканические туфы
Осадочные Силикатные Аргиллиты, алевролиты, песчаники
Кремнистые Опоки, трепела, диатомиты

Продолжение табл. 3.1

Класс Группы Подгруппа Тип Вид Разновидности
Карбонатные Мела, мергели, известняки*
Сульфатные Гипсы, ангидриты
Галоидные Галиты, карнолиты
Дисперсные (с механическими и водно-коллоидными структурными связями) Связные Осадочные Минеральные Силикатные Карбонатные Железистые Полиминеральные Глинистые грунты Выделяются по: 1 гранулометрическому составу (крупнообломочные грунты и пески); 2 числу пластичности и гранулометрическому составу (глинистые грунты и илы); 3 показателю текучести (глинистые грунты); 4 относительной деформации набухания без нагрузки 5 относительной деформации просадочности (глинистые грунты);
Органо-минеральные Илы Сапропели Заторфованные грунты
Органические Торфы и др.

* Грунты одного вида, отличающиеся по значению прочности на одноосное сжатие


Продолжение табл. 3.1

Примечание - Почвы (щебенистые, дресвяные, песчаные, глинистые, торфяные и др.) выделяются по совокупности признаков как соответствующий вид и разновидность грунта.


Таблица 3.2

Класс природные мерзлые грунты

Класс Группа Подгруппа Тип Вид Разновидности
Мерзлые (с криогенными структурными связями) Скальные Промерзшие Интрузивные Эффузивные Метаморфические и осадочные Ледяные минеральные Все виды магматических, метаморфических и осадочных Выделяются по: 1 льдистости за счет видимых ледяных включений; 2 температурно-прочностным свойствам; 3 степени засоленности; 4 криогенной текстуре
Полускальные Эффузивные Осадочные
Осадочные Ледяные минеральные Те же, что и для дисперсных грунтов
Ледяные органо-минеральные
Ледяные органические
Ледяные Конституционные (внутригрунтовые) Льды – сегрегационные, инъекционные, ледниковые
Погребенные Льды Льды – наледные, речные, озерные, морские, донные, инфильтрационные (снежные)
Пещерно-жильные Льды – жильные, повторножильные

Таблица 3.3.

Класс техногенных грунтов (скальных, дисперсных)

Класс Группа Подгруппа Тип Вид Разновидности
скальные грунты Скальные и полускальные грунты силикатные, карбонатные граниты, базальты, кварциты, песчаники, мраморы, известняки, мергели и др.
дисперсные грунты Связные Измененные физическим воздействием силикатные, карбонатные, полиминеральные, органоминеральные и др. раздробленные скальные и дисперсные породы (глинистые, песчаные и др.)
Измененные физико-химическим воздействием
Несвязные Природные породы, перемещенные образования Насыпные
Намывные
Антропогенные образования Насыпные Отходы производственной и хозяйственной деятельности Бытовые отходы
Намывные Промышленные отходы: строительные отходы, шлаки, шламы, золы, золошлаки и др.

Продолжение табл. 3.3

Класс Группа Подгруппа Тип Вид Разновидности
Техногенные грунты (с различными структурными связями) Мерзлые Скальные Полускальные Природные образования, измененные в условиях естественного залегания Все виды природных скальных грунтов Выделяются как соответствующие разновидности классов природных грунтов с учетом специфических особенностей и свойств техногенных грунтов
Измененные химико-физическим воздействием
Связные Природные образования, измененные в условиях естественного залегания Измененные физическим (тепловым) воздействием Те же, что и для природных мерзлых грунтов Все виды природных дисперсных грунтов
Измененный химико-физическим воздействием
Несвязные Природные перемещенные образования Насыпные Намывные Измененные физическим (тепловым) или химико-физическим воздействием Бытовые отходы Промышленные отходы: строительные отходы, шлаки, шламы, золы, золошлаки и др. Искусственные льды
Ледяные Антропогенные образования Насыпные Намывные Намороженные

Классификация грунтов

Классификация грунтов - деление грунтов по различным признакам. По природе различают: - несвязные грунты: галька, щебень, гравий, песок; - связные грунты: супесь, суглинок, глина; и - скалу.

Грунты, обладающие только силами сухого трения, называются несвязными. К ним относятся крупнообломочные (гравелисто-галечниковые) и песчаные грунты. Грунты, характеризующиеся наличием сил сцепления между частицами, носят название связных. К таким группам относятся глины и суглинки. Промежуточное положение занимают так называемые малосвязные грунты. Наряду с силами трения они обладают слабо выраженными силами сцепления. К этой группе грунтов относятся супеси. Гранулометрический и химико-минералогический состав грунта, а также количественное соотношение в нем твердой и жидкой фаз обусловливают его физико-механические свойства, которые, в свою очередь, влияют на эффективность разработки и выбор оптимальных технологических параметров применяемых средств механизации.

Несвязные грунты

Несвязные породы - песок, гравий и другие рыхлые породы, у которых отсутствуют связи между частицами.

Таблица 1: Параметры и классификация грунтов

Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии и составляет, например, для песчаных-1,08-1,17, суглинистых- 1,14-1,28 и глинистых грунтов 1,24-1,3.

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т. д. уплотняется. Однако грунт все же не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта - Ко.р, значение которого для песчаных грунтов находится в пределах 1,01-1,025, суглинистых - 1,015-1,05 и глинистых- 1,04-1,09.

рунт при разработке разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем выемки в плотном грунте (в зависимости от грунта) будет меньше объема перевозимого грунта. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального рыхления Кр, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии.
Коэффициенты разрыхляемости некоторых горных пород имеют следующие значения.
Песок, супесь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,1-1,2
Растительный грунт, глина, суглинок, гравий 1,2-1,3
Полускальные породы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,3-1,4
Скальные породы:
средней прочности. . . . . . . . . . . . . . . . . 1,4-1,6
прочные. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,6-1,8
очень прочные. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,8-2,0
Объем работ по выемке котлованов, отрывке траншей, устройству насыпи, обратной засыпки и т.п. подсчитывается в м3 путем обмера грунта в плотном теле . Т.е. тот грунт что разрабатывается то же количество и засыпается, за минусом объема фундаментов. После чего грунт уплотняется и снова принимает так называемый объем в плотном теле

Грунты и их строительные свойства

Грунт - любая горная порода или почва, представляющие собой многокомпонентную систему, изменяющуюся во времени, и используемые как основание, среда или материал для возведения зданий и инженерных сооружений.

Структура грунта - это особенности строения грунта, обусловленные размером и формой частиц, характером их поверхности, количественным соотношением слагающих элементов (минеральных частиц или агрегатов частиц) и характером их взаимодействия друг с другом

Рыхлые грунты - наиболее распространенные строительные материалы. По своему механическому составу эти грунты подразделяются на несвязные и связные.

Связный грунт - грунт, особенность строения которого обусловлена количественным соотношением частиц, обеспечивающих его целостность. К связным грунтам относятся: супесь, суглинок, глина.

Несвязный грунт - грунт, состоящий из частиц размерами от 0,05 до 200 мм. К несвязным грунтам относятся: галька, щебень, гравий, дресва, песок, пыль.

Твердая фаза нескальных грунтов состоит из частиц различной величины и минералогического состава. Частицы грунта в зависимости от их размеров называют: > 200 мм - валуны, 40-200 мм - галька, 2 - 40 гравий, 0,05 - 2 песок, < 0,005 - глина.

Угол внутреннего трения грунта - угол наклона прямой зависимости сопротивления срезу грунта от вертикальной нагрузки к оси абсцисс.
В строительстве классифицируют грунты в зависимости от содержания в них глинистых частиц.
Таблица 3.1 - Основные виды песчано-глинистых грунтов

К наиболее важным показателям грунтов кроме механического состава относятся: плотность, пористость, влажность, внутреннее трение и сцепление, пластичность, разрыхляемость, влажность, водопроницаемость и др.

Плотность - это отношение массы тела к занимаемому объему.

Применительно к грунтам различают:

- плотность частиц грунта - отношение массы сухого грунта к объему только твердой его части, исключая объем пор (от 2.35 до 3.3 т/м3, чаще 2.6 - 2.7 т/м3);

- плотность грунта - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому объему вместе с порами (1.5…2.0 т/м3);

В зависимости от содержания глинистых частиц глины, суглинки и супеси могут быть тяжелыми, средними или легкими.

Пески в зависимости от крупности частиц бывают крупно-, средне- или мелкозернистые.
При разработке грунта его частицы отделяются друг от друга и в последующем занимают большой объем.

Увеличение объема грунта в результате разработки определяется с помощью коэффициента разрыхления. Коэффициент разрыхления Кр - это отношение объема грунта в разрыхленном Vр состоянии к объему который занимает тот же грунт до разрыхления Vе.

Степень разрыхления зависит от механического состава и влажности (табл. 3.2)

Таблица 3.2- Коэффициенты разрыхления основных грунтов

Разрыхляемость грунтов учитывают:

При определении объемов и размеров насыпей при укладке грунта без уплотнения;

При определении объема грунта в состоянии естественной плотности по объему занимаемого рыхлым грунтом;

При определении объема грунта в состоянии его естественной плотности в ковшах землеройных машин.

Для определении толщины слоя подсыпок при укладке грунта без уплотнения.

Кор – коэффициент остаточного разрыхления.

KВ - коэффициент использования рабочего времени машины, представляющий собой отношение времени чистой работы ко всему затраченому. Принимается равным 0,85 - 0,9;
KР - коэффициент разрыхления грунта, зависящий от вида грунта и его состояния;

Таблица 9.2 Коэффициенты разрыхления основных грунтов