К крупнообломочным относятся грунты у которых частицы с размером зерен

Обновлено: 18.09.2024

В контексте создания фундаментов грунты следует рассматривать как строительный материал для оснований. Это означает, что при строительстве следует четко понимать, из каких грунтов состоит основание фундамента, и какие неприятные сюрпризы это основание может преподнести.

осадочные несцементированные;
искусственные.

Осадочные несцементированные грунты

Это грунты естественного происхождения. Различают:

Биогенные грунты

Искусственные грунты

Это грунты, насыпанные или намытые специально для строительства. Они также имеют специфические свойства: кроме того, сталкиваться с такими грунтами при строительстве дачного дома вам едва ли придется. Поэтому строительство на искусственных грунтах также останется за рамками этого материала.

Обломочные грунты

Эти грунты состоят преимущественно из обломков кристаллических и осадочных пород разной степени выветрелости. Они распространены наиболее широко и чаще других встречаются на строительных площадках.

В подгруппе обломочных грунтов различают:

крупнообломочные – несцементированные грунты, в которых более 50% массы составляют частицы размером более 2 мм;
песчаные – непластичные грунты (число пластичности менее 1), в которых более 50% массы составляют частицы размеров менее 2 мм;
глинистые – пластичные (число пластичности более 1) грунты, в которых также преобладают частицы размером менее 2 мм.

Крупнообломочные и песчаные грунты в свою очередь делятся на типы (см таблицу)

Таблица. Типы крупнообломочных и песчаных грунтов

Для определения типа грунта берут его пробу и устанавливают массовые доли разных фракций. Затем доли последовательно суммируют – сначала доли частиц размером более 200 мм, затем более 10 мм – до тех пор, пока доля частиц в сумме не будет соответствовать одному из значений в правом столбце таблицы (проход по таблице осуществляют сверху вниз).

Классификация крупнообломочных грунтов по составу заполнителя

Если доля песчаного заполнителя составляет более 40%, грунт называют крупнообломочным с песчаным заполнителем.

Если доля пылевато-глинистого заполнители составляет более 30%, грунт называют крупнообломочным с пылевато-глинистым заполнителем.

Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем имеют более благоприятные свойства для строительства фундаментов. Пылевато-глинистые частицы ухудшают эти свойства. Лучше, чтобы физической глины в грунте было поменьше.

Классификация крупнообломочных грунтов по выветрелости

О коэффициенте выветрелости я писал в этой статье. Если:

Классификация грунтов по насыщению водой

Для оценки насыщения водой используют показатель степени влажности, о котором я писал тут. Если:

Классификация песчаных грунтов по неоднородности гранулометрического состава

Песчаные грунты дополнительно классифицируются по неоднородности. Коэффициент неоднородности рассчитывается по формуле:

d₆₀ – такой диаметр частиц, частицы меньше которого составляют 60% массы грунта;
d₁₀ - такой диаметр частиц, частицы меньше которого составляют 10% массы грунта.

Если C_u больше 3, грунт считается однородным, в противном случае – неоднородным.

Классификация песчаных грунтов по плотности сложения.

Плотность сложения определяется на местности методом зондирования и другими методами.

Классификация песчаных грунтов по содержанию органических веществ

Для оценки содержания органических веществ используют показатель I_om – отношение массы органических веществ к общей массе абсолютно сухого грунта. Для этого грунт сначала высушивают и взвешивают, затем прокаливают и еще раз взвешивают. Разница в массе и равна массе органических веществ.

Если I_om > 0,03, но I_om 0,1 грунт считается биогенным.

Содержание органических веществ в грунте ухудшает его свойства как основания фундаментов.

Классификация песчаных грунтов по водонасыщенности аналогична таковой для крупнообломочных грунтов (см. выше).

3. Классификация грунтов и классификационные показатели необходимы:

-: для объективного присвоения грунту одного и того же наименования и установления его состояния;

4. Дисперсные грунты это:

-: грунты, в которых прочность связей между частицами намного меньше прочности самих частиц;

5. Под структурой грунта понимается:

-: размер, форма и количественное соотношение слагающих грунт частиц;

6.Текстура грунта это :

- пространственное расположение элементов грунта с разными составами и свойствами;

7. Гранулометрический состав грунта это:

-: процентное содержание частиц различной крупности по массе;

8. Удельный вес природного грунта γ равен . (гдеg=9,81м/с 2 - ускорение свободного падения; q₁ - масса твердых частиц в образце грунта;q₂ – масса воды в порах в образце грунта; V₁ – объем твердых частиц; V₂– объем пор).

9.Удельный вес сухого грунта определяется формулой и имеет размерности:

10. Для плотности грунта , плотности частиц , плотности сухого грунта , в одном образце справедливы неравенства: Pd 3 .

39.Как можно определить влажность грунта?

40.Что называется весовой влажностью грунта?

-+Отношение веса воды к весу мин. частиц грунта

41.Если степень влажности грунта больше 1, что можно сказать о грунте?

+: Грунт представляет 2-х фазную систему

42.С какой целью проводится метод зондирования грунта?

+: Для определения плотности грунта

43. Влажность грунта равна 0,2; полная влагоёмкость 0,4. Какую систему из себя представляет данный грунт?

44.При какой температуре замерзает прочносвязанная вода?

45.От чего зависит удельный вес грунта γ?

-: От удельного веса частиц грунта, пористости, влажности;

46.Каким способом можно измерить объем глинистого грунта с целью определения его удельного веса?

-: По объему вытесненной воды при погружении в нее грунта, который предварительно парафинируется

47. От чего зависит удельный вес частиц грунта ?

-: От минералогического состава скелета грунта и степени их дисперсности

48.Какие физические характеристики грунта, определяемые опытным путем, являются основными?

-: Удельный вес γ, удельный вес частиц Ys, влажность W

49.Определите влажность грунта, используя необходимые данные: плотность грунта 1,87 г/см 3 , масса бюкса 15 г, масса бюкса с влажным грунтом 26,8 г, пористость 0,42, масса бюкса с грунтом после высушивания 24,1 г :

50. Показатель текучести Iл = 0,35. В какомсостоянии находится супесь?

51.От чего зависит число пластичности?

-: От характерных влажностей грунта

52.Назовите простейшую классификацию грунтов по числу пластичности для

55.По какому показателю определяется наименование глинистого грунта?

56.Грунт имеет следующие характеристики : = 0,25; W_p= 0,10; W= 0,16.Какой это грунт и в каком он находится состоянии?

57.При каком значении показателя текучести грунт прочнее?

60.По каким величинам оценивается состояние песка?

-: По коэффициенту пористости е и коэффициенту водонасыщения S_r

61.Что называется коэффициентом пористости грунта е?

-: Отношение объема пор в образце к объему, занимаемому его твердыми частицами

62. Рассчитать коэффициент пористости песка, имеющего следующие значения характеристик: плотность р = 2,0 г/см 3 ; плотность твердых частицPs= 2,7 г/см 3 ; влажность W= 0,30.

63. Определить коэффициент водонасыщения и дать наименование песка по этому показателю при следующих значениях характеристик: плотность

р=1,90 г/см 3 ; плотность твердых частиц p_s= 2,66 г/см 3 ; влажность W= 0,20.

-: 0,892 - насыщенный водой

64. В каких единицах измеряется коэффициент фильтрации грунта?

65. Что такое гидравлический градиент и в чем он измеряется?

66. Что такое начальный градиент фильтрации?

-:Величина градиента фильтрации в глинистых грунтах, при которой начинается практически ощутимая фильтрация

67. Чем обуславливается сжимаемость грунтов?

-:Изменением пористости грунта вследствие переупаковки частиц, ползучестью водных оболочек, вытеснением воды из пор грунта

68.Какая разница между эффективным и нейтральным давлением в грунтах?

Эффективное давление Р_Z – давление в скелете грунта (уплотняет и упрочняет грунт); нейтральное давление Р_W – давление в поровой воде (создает напор в воде, вызывая ее фильтрацию)

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 25100-2020 с ГОСТ 25100-2011 см. по ссылке;
Текст Сравнения ГОСТ 25100-2011 с ГОСТ 25100-95 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-2009 "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Национальным объединением изыскателей (НОИЗ), Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом (НИИОСП) им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство", Институтом геоэкологии им.Е.М.Сергеева РАН, Московским государственным университетом (МГУ) им. М.В.Ломоносова при участии ОАО "Росстройизыскания", ОАО "Фундаментпроект", Государственного унитарного предприятия г.Москвы "Мосгоргеотрест", ОАО "ГСПИ", ООО "Мостдоргеотрест", Государственного предприятия Московской области "Мособлгеотрест", Московского геологоразведочного института (МГРИ-РГГРУ), Московского государственного строительного университета (МГСУ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (приложение Д к протоколу N 39 от 8 декабря 2011 г.)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством

Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства

Министерство строительства и регионального развития

Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2012 г. N 190-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 25100-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

6 ИЗДАНИЕ (июль 2018 г.) с Поправками (ИУС 5-2015, 9-2015)

Введение

В настоящем стандарте приведена классификация скальных грунтов как по результатам испытания образца, отобранного из массива, так и классификация для скального массива в целом.

Настоящий стандарт содержит сопоставление классификации дисперсных грунтов с международными классификациями, изложенными в [1]* и [2] .

* Поз. [1]-[4] см. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Учитывая различия в указанных выше классификациях в наименованиях грунтов, а также в методиках определения отдельных характеристик, в настоящем стандарте приведены:

- основные термины, используемые в [1]-[4], а также их определения (см. приложение Д);

- соответствие наименований дисперсных грунтов, используемых в настоящем стандарте, и в [1] и [2] (см. приложение Е);

- методики пересчета результатов определений гранулометрического состава дисперсных грунтов и характеристик пластичности глинистых грунтов (см. приложение Е) для перехода из одной классификации в другую.

Приведенное в настоящем стандарте сопоставление классификаций грунтов даст возможность использовать (в случае необходимости) международные классификации.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все грунты и устанавливает их классификацию, применяемую при производстве инженерных изысканий, проектировании и строительстве зданий и сооружений.

К наименованиям грунтов и их характеристикам, предусмотренным настоящим стандартом, допускается вводить дополнительные наименования и характеристики, если это необходимо для более детального подразделения грунтов с учетом природных условий района строительства и специфики отдельных видов строительства.

Дополнительные наименования и характеристики грунтов не должны противоречить классификации настоящего стандарта и должны учитывать частные классификации, установленные в отраслевых нормативных документах.

В настоящем стандарте грунт рассматривается как однородная по составу, строению и свойствам часть грунтового массива.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 10650-72 Торф. Метод определения степени разложения

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ

ГОСТ 25584-90 Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества

ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 антропогенный грунт (синоним - антропогенно-образованный): Образовавшийся естественно-историческим образом (культурные слои) или созданный человеком разными способами грунт, представленный отходами или продуктами его производственной и/или хозяйственной деятельности, являющимися компонентами геологической среды.

3.2 блок: Совокупность скальных грунтов, отделенная от соседних блоков разрывами или трещинами (тектонический блок, оползневой блок, блок отдельности).

3.3 блок отдельности (отдельность): Часть массива скальных грунтов, ограниченная трещинами, свойства которой могут быть охарактеризованы лабораторными исследованиями образца скального грунта.

3.4 вещественный состав грунта: Химико-минеральный состав вещества твердых, жидких, газовых и биотических (живых) компонентов грунта.

3.5 водопроницаемость: Способность грунта фильтровать воду.

3.6 глинистый грунт: Связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц, обладающий свойством пластичности (1%).

3.7 гранулометрический состав грунта: Процентное содержание первичных (не агрегированных) частиц различной крупности по фракциям, выраженное по отношению их массы к общей массе грунта.

3.8 грунт: Любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

3.9 дисперсный грунт: Грунт, состоящий из совокупности твердых частиц, зерен, обломков и др. элементов, между которыми есть физические, физико-химические или механические структурные связи.

3.10 засоленность: Характеристика, определяемая количеством водорастворимых солей в грунте.

3.11 заторфованный грунт: Песчаный или глинистый грунт, содержащий в своем составе от 3% (для песка) и от 5% (для глинистого грунта) до 50% (по массе) торфа.

3.12 ил: Современный нелитифицированный морской или пресноводный органо-минеральный осадок, содержащий более 3% (по массе) органического вещества, как правило, имеющий текучую консистенцию 1, коэффициент пористости 0,9 и содержание частиц размером менее 0,01 мм более 30% по массе.

3.13 криогенная текстура: Совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентацией, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

3.14 криогенные структурные связи грунта: Связи, возникающие в дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате цементирования льдом.

3.15 крупнообломочный грунт: Несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером более 2 мм составляет более 50%.

3.16 ледогрунт: Грунт, содержащий в своем составе более 90% льда.

3.17 липкость, прилипаемость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов): Способность грунта прилипать к различным материалам при соприкосновении.

3.18 литифицированные глинистые грунты: Глинистые грунты дочетвертичного возраста, прошедшие в своем развитии стадию позднего диагенеза и обладающие преимущественно контактами переходного типа.

3.19 мерзлый грунт: Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями. Многолетнемерзлый грунт - грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет. Сезонномерзлый грунт - грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

3.20 минеральный грунт: Грунт, состоящий из неорганических веществ.

3.21 морозный грунт: Скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

3.22 набухающий грунт: Грунт, увеличивающий свой объем при замачивании водой и имеющий относительную деформацию набухания 0,04 (в условиях свободного набухания) или развивающий давление набухания (в условиях ограниченного набухания).

3.23 несвязный грунт: Дисперсный грунт, обладающий механическими структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.

3.24 органическое вещество: Органические соединения, входящие в состав грунта.

3.25 органо-минеральный грунт: Грунт, содержащий от 3% до 50% (по массе) органического вещества.

Скальные грунты — монолитные породы или в виде трещиноватого слоя с жесткими структурными связями, залегающие в виде сплошного массива или разделенные трещинами. К ним относятся магматические (граниты, диориты и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, сланцы и др.), осадочные сцементированные (песчаники, конгломераты и др.) и искусственные.

Скальные грунты имеют колоссальную несущую способность и практически не подвержены морозному пучению. При строительстве на скальных грунтах нет необходимости закладки фундамента ниже глубины промерзания. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Единственная сложность — это разработка скального грунта, например для организации канализации или водоснабжения. Высока вероятность полной невозможности выбрать грунт даже мощными экскаваторами.

Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные — несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%).

валунный d > 200 мм (при преобладании неокатанных частиц — глыбовый),
галечниковый d > 10 мм (при неокатанных гранях — щебенистый)
гравийный d > 2 мм (при неокатанных гранях — дресвяный). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву.

Если обломочный материал представлен ракушкой в количестве ≥ 50%, грунт называют ракушечным, если от 30 до 50% — к наименованию грунта прибавляют с ракушкой.

Крупнообломочный грунт может быть пучинистым, если мелкая составляющая — пылеватый песок или глина.

Конгломераты

Конгломераты — крупнообломочные породы, группа скалистых разрушенных, состоящих из отдельных камней разной фракции, содержащие более 50% обломков кристаллических или осадочных пород, не связанных между собой или же сцементированных посторонними примесями.

Как правило, несущая способность таких грунтов достаточно высокая и способна выдержать вес дома в несколько этажей.

Хрящеватые грунты

Хрящеватые грунты — это смесь глины, песка, обломков камней, щебня и гравия. Они плохо размываются водой, не подвержены вспучиванию и вполне надежны.

Они не сжимаются и не размываются. В этом случае рекомендуется закладка фундамента с заглублением, как минимум, в 0,5 метра.

Песчаные грунты

Песчаные грунты — продукт разрушения горных пород, представляют собой сыпучую смесь зерен кварца и других минералов, образовавшихся в результате выветривания горных пород с размерами частиц от 0,1 до 2 мм, содержащие глины не более 3%.

Песчаные грунты легко разрабатываются и утрамбовываются, хорошо пропускают воду, не меняются в объеме при разном уровне водопоглощении, промерзают незначительно, не пучинистые, при нагрузках имеют свойство сильно уплотняться и проседать.

Если пески залегают равномерно с достаточной плотностью и мощностью слоя, то такой грунт являются хорошей основой для фундамента. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Мелкий песок, разжиженный водой, особенно с примесями глины и ила, в качестве основания ненадежен. Пылеватые пески (размер частиц от 0,005 до 0,05 мм) слабо держат нагрузку, как основание требуют укрепление.

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 (размеры частиц — 0,1-0,25 мм)
пылеватые (размеры частиц 0,005-0,05 мм). Они близки по своим проявлениям к глинистым грунтам.

плотные;
средней плотности;
рыхлые.

Супесь

Супесью принято называть вид горных пород, отличающихся особой рыхлостью. В этом смысле она довольно близка к песку. Само название как раз и указывает на общее сходство.

Рыхлая горная порода или грунт, состоящая, главным образом, из песчаных и пылеватых частиц с добавлением около 3—10% алевритовых, пелитовых или глинистых частиц.

Более глинистые супеси называются тяжёлыми, менее глинистые — лёгкими.

В зависимости от содержания песчаных зёрен соответствующих размерностей и пылеватых частиц различают грубопесчаные, мелкопесчаные и пылеватые супеси.

Плывуны

Плывуны — это супеси по свойствам близки к пылеватым пескам, содержащие большое количество пылеватых и очень мелких глинистых частиц. При достаточном водопоглощении пылеватые частицы начинаю играть роль смазки между крупными частицами и некоторые разновидности супесей становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость.

Различают плывуны истинные и псевдоплывуны.

Истинные плывуны характеризуются присутствием пылевато-глинистых и коллоидных частиц, большой пористостью (> 40%), низкими водоотдачей и коэффициентом фильтрации, особенностью к тиксотропным превращениям, оплыванием при влажности 6 — 9% и переходом в текучее состояние при 15 — 17%.

Псевдоплывуны — пески, не содержащие тонких глинистых частиц, полностью водонасыщенные, легко отдающие воду, водопроницаемые, переходящие в плывунное состояние при определенном гидравлическом градиенте.

Плывуны практически непригодны для использования в качестве оснований фундаментов.

Глинистые грунты

Глинистые грунты — самые непредсказуемые для строительства. Они могут размываться, разбухать, сжиматься, при замерзании вспучиваться. Фундаменты на таких грунтах строят ниже отметки промерзания.

Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома, но такая глина встречается редко, т. к. в природном состоянии практически никогда не бывает сухой. Капиллярный эффект, присутствующий в грунтах с мелкой структурой, приводит к тому, что глина практически всегда находится во влажном состоянии. Так же влага может проникать через песчаные примеси в глине, поэтому влагопоглощение у глины происходит неравномерно.

твердые,
полутвердые,
тугопластичные,
мягкопластичные,
текучепластичные,
текучие.

Суглинки

По своим свойствам суглинки занимают промежуточное положение между глиной и песком. В зависимости от процентного содержания глины суглинки могут быть легкими, средними и тяжелыми.

Суглинки более пластичны чем супесь. Жгут, скатанный из суглинка, не рассыпается, в отличие от жгута из супеси.

Лёсс относится к группе суглинков, содержит значительное количество пылеватых частиц (0,005 — 0,05 мм) и водорастворимые известняки и др., очень пористый и при намокании сжимается. При замерзании вспучивается. Наиболее распространенные на юге РФ и Дальнем Востоке. При наличии влаги лёссовидные грунты теряют устойчивость и размокают.

В сухом состоянии такие грунты обладают значительной прочностью, но при увлажнении их грунт размягчается и резко уплотняется. В результате происходят значительные осадки, сильные перекосы и даже разрушения возведенных на нем сооружений, в особенности из кирпича.

Таким образом, для того чтобы лессовидные грунты служили надежным основанием для сооружений, нужно полностью устранить возможность их замачивания. Для этого необходимо тщательно изучить режим грунтовых вод и горизонты их высшего и низшего стояния.

Ил (илистые грунты)

Ил — илистые грунты, водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30-50% по массе. Большей частью такие грунты располагаются в местах торфоразработок, болотистых и заболоченных местах.

Сильная деформируемость и высокая сжимаемость и как следствие — ничтожное сопроивление к нагрузкам и непригодность их использования в качестве естественного основания.
Значительное влияние структурных связей на механические свойства.
Незначительное сопротивление сил трения, что затрудняет применение в них свайных фундаментов;
Органические (гуминовые) кислоты в иле, действуют разрушающе на бетон сооружений и фундамента.

Сапропель

Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10% (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков.

Сапропель имеет пористую структуру и, как правило, текучую консистенцию, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5% по массе.

Торф — органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50% (по массе) и более органических веществ. Влажный торф имеет насыщенный черный цвет, в сухом состоянии становится рыжеватым.

Торфяники обычно сильно увлажнены, отличаются сильной неравномерной сжимаемостью и практически непригодны как основание. Под нагрузкой торф напоминает вату. Хорошо проводит вибрации — если ударить кувалдой по блоку расположенному на торфе, вибрации будут ощутимы в десятке метров.

Из-за низкого трения в торфе не всегда удается возвести даже свайный фундамент. Чаще всего их заменяют на более пригодные основания, например, песчаные.

слабозаторфованные грунты (относительное содержание растительных осадков — менее 0,25);
среднезаторфованные (от 0,25 до 0,4);
сильнозаторфованные (от 0,4 до 0,6) и торфы (свыше 0,6).

Заторфованный грунт

Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий от 10 до 50% (по массе) торфа. Сильнопучинистый и проседающий под нагрузкой.

Мерзлые

Сезонномерзлые грунты весной превращаются в талые и как основания фундаментов не могут использоваться.
Многолетнемерзлые грунты (ММГ) — это специфические грунтовые условия, проектирование фундаментов на которых одна из самых сложных задач и заниматься этим без помощи профессионалов не рекомендуется

Техногенные (насыпные грунты)

Техногенные грунты (свалки строительного или бытового мусора, грунтовые отвалы, отвалы отходов производств, золошлаковые насыпи) — так же очень специфические условия строительства. Предсказать поведение насыпного грунта практически невозможно. Проектирования фундаментов, опирающихся на такие грунты — задача для профессионалов и требует большой осторожности.

Грунты разделяют на три класса: скальные, дисперсионные и мерзлые (ГОСТ 25100-2011).

Скальные грунты — магматические, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы обладающие жесткими кристаллизационными и цементационными структурными связями.
Дисперсионные грунты — осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные и техногенные породы с водноколлоидными и механическими структурными связями. Эти грунты делятся на связные и несвязные (сыпучие).
Мерзлые грунты — это те же скальные и дисперсионные грунты, дополнительно обладающие криогенными (ледяными) связями. Грунты в которых присутствуют только криогенные связи называются ледяными.

Скальный грунт обладает достаточной несущей способностью для строительства сооружений без фундамента. Этот грунт сам выступает в роли фундамента.

На мерзлых грунтах строительство бессмысленно, так как это сезонный фактор. Вечномерзлые грунты обладают несущей способностью скальных грунтов и могут быть использованы в качестве фундаментов.

Класс дисперсионных грунтов подразделяют на группы:

минеральные — крупнообломочные и мелкообломочные грунты, пылеватые и глинистые грунты;
органоминеральные — заторфованные пески, илы, сапропели, заторфованные глины;
органические — торфы, сапропели.

Органика со временем имеют свойство разлагаться и переходить в другое состояние с уменьшением объема и плотности, поэтому строительные сооружения на органических и органоминеральных грунтах делают путем прохода сквозь толщу их наслоений конструкциями фундаментов либо замещением этих грунтов на минеральные. Поэтому в качестве оснований под фундаменты зданий и сооружений далее будем рассматривать первую группу дисперсионных грунтов — минеральные грунты.

Минеральный дисперсионный грунт состоит из геологических элементов различного происхождения и определяется по физико-химическим свойствам и геометрическим размерам частиц его составляющим. Прежде чем перейти к дальнейшей классификации грунтов нужно оговорить, что будет называться песком, что пылью, а что гравием или щебнем.

По российскому стандарту (ГОСТ 12536) классификация названий элементов идет по размеру слагающих грунт частиц (рис. 4).

рис. 4. Слагающие грунт элементы

Обратите внимание, что крупные обломки одинаковых размеров имеют разные названия. Если их грани окатаны, то это валуны, галька, гравий. Если не окатаны — глыбы, щебень, дресва.

Дальнейшая классификация грунтов зависит от преобладающих в нем частиц. В условиях реальной строительной площадки грунт может быть встречен в чистом виде и как смесь нескольких видов грунтов (рис. 5).

рис. 5. Классификация минерального дисперсионного грунта

Крупнообломочные частицы формируют так называемые крупнообломочные грунты, которые очень хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, мало чувствительны к воде (маловлажные или насыщенные водой сжимаются одинаково, набухание не происходит).

Мелкообломочные частицы образуют песчаные грунты, которые хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, не набухают. За исключением мелких, пески не пучат при промерзании. Свойства частиц зависят не от того, из каких минералов состоит песок (кварц, полевой шпат, глауконит) а от крупности.

Крупнообломочные грунты и пески

Разновидность грунтов	Размер частиц d, мм	Содержание частиц, % по массе
Крупнообломочные
Валунный (при преобладании неокатанных частиц — глыбовый)	более 200	более 50
Галечниковый (при неокатанных гранях — щебенистый)	более 10	более 50
Гравийный (при неокатанных гранях — дресвяный)	более 2	более 50
Пески
Гравелистый	более 2	более 25
Крупный	более 0,50	более 50
Средней крупности	более 0,25	более 50
Мелкий	более 0,10	75 и более
Пылеватый	более 0,10	менее 75

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от общей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляют наименование вида заполнителя, и указывают характеристики его состояния. Вид заполнителя устанавливают после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм. Если обломочный материал представлен ракушкой в количестве ≥ 50%, грунт называют ракушечным, если от 30 до 50% — к наименованию грунта прибавляют с ракушкой.

Пылеватые частицы (взвеси) — продукты механического и химического выветриваний. При их наличии более 25% образуются пылеватые грунты. Минералогический состав частиц в некоторой степени влияет на свойства этих грунтов. Наличие зерен окислов обусловливает связность. Пылеватые пески малопрочны, неустойчивы по отношению к воде, а при замачивании теряют связность и оплывают (потеря устойчивости). Некоторые виды пылеватых грунтов набухаемы и сильно пучинисты.

Глинистые частицы (коллоиды) — чрезвычайно активны. По химическому составу существенно отличаются от остальных (форма их чешуйчатая и игольчатая). Даже 3% глинистых фракций достаточно, чтобы грунт приобрел глинистые свойства: связность, пластичность, набухаемость, липкость, водонепроницаемость.

Самые мелкие частицы (взвеси и коллоиды) являются определяющими в формировании строительных свойств грунтов, но пылеватые свойства хуже глинистых.

В зависимости от процентного содержания в глине песка глинистые грунты делятся на супесь, суглинок, глину.

Классификация грунта
предложенная Охотиным В.В.

Наименование грунтов	Содержание частиц
Наименование грунтов	глинистых (менее 0,005 мм)	пылеватых (менее 0,005–0,25 мм)	песчаных (0,25–2 мм)
Глина тяжелая	более 60%
Глина	60–30%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Глина пылеватая	более 30%	больше, чем каждая из двух других фракций порознь
Суглинок тяжелый	30–20%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Суглинок тяжелый пылеватый	30–20%	больше, чем фракция песчаных частиц
Суглинок средний	20–15%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Суглинок средний пылеватый	20–15%	больше, чем фракция песчаных частиц
Суглинок легкий	15–10%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Суглинок легкий пылеватый	15–10%	больше, чем фракция песчаных частиц
Супесь тяжелая	10–6%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Супесь тяжелая пылеватая	10–6%	больше, чем фракция песчаных частиц
Супесь легкая	6–3%	больше, чем фракция пылеватых частиц
Супесь легкая пылеватая	6–3%	больше, чем фракция песчаных частиц
Песок	менее 3%	менее 20%
Песок пылеватый	менее 3%	20–50%
Пыль	менее 3%	более 50%

Глинистые грунты различного химического сотстава различаются своими свойствами по отношению к воде. Так, например, каолинитовые глинистые грунты (белые, светло-серые, серые, черные глины) и полимиктовые (бурые глины) при замачивании набухают мало, а бентониттовые (белые или светло-серые, с желтоватым или зеленоватым оттенком) — набухают очень сильно.

В естественном состоянии грунты находятся в разной степени влажности. Увеличение или уменьшение влажности грунтов изменяет связность частиц грунта. По мере увеличения влажности глинистые грунты проходят три состояния: твердое, пластичное и текучее. Песчаные — два: сыпучее и текучее. При намокании глинистые грунты ухудшают свои свойства медленно, оставляя некоторое время для спасения сооружений от аварии. В песках ухудшение свойств наступает мгновенно. По мере высыхания глинистый грунт уменьшается в объеме и трескается (дает усадку), а пески не изменяют своего объема. Влажные глинистые грунты под действием статической нагрузки дают значительные осадки, а песчаные сжимаются меньше. Сильновлажные глинистые грунты под нагрузкой дают медленно затухающую во времени осадку (вековая осадка), а пески деформируются сразу после приложения нагрузки. В течение строительного периода в песках происходит до 85–90% осадки, в глинистых грунтах — до 50%, а остальные доли в процессе эксплуатации. Песчаные грунты водопроницаемы во всех состояниях, а твердые и пластичные глинистые практически непроницаемы (пески — дренажи, глины — водоупор).

Читайте также: