Грунты и их строительные свойства

 

Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры, это растительный грунт, песок, супесь, гравий, глина, суглинок, торф, плывуны, различные полускальные и скальные грунты.

По крупности минеральных частиц грунта, их взаимной связи и механической прочности грунты делят на пять классов: скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные (несвязные) и глинистые (связные).

К скальным грунтам относятся сцементированные водоустойчивые и практически несжимаемые породы (граниты, песчаники, известняки и т. п.), залегающие обычно в виде сплошных или трещиноватых массивов.

К полускальным грунтам относятся сцементированные породы, способные к уплотнению (мергели, алевролиты, аргиллиты и т. п.) и неводостойкие (гипс, гипсоносные конгломераты).

Крупнообломочные грунты состоят из несцементированных кусков скальных и полускальных пород; обычно содержат более 50 % обломков пород размером свыше 2 мм.

Песчаные грунты состоят из несцементированных частиц пород размером 0, 05–2 мм; представляют собой, как правило, естественно разрушившиеся и преобразованные в различной степени скальные грунты; не обладают пластичностью.

Глинистые грунты также являются продуктом естественного разрушения и преобразования первичных горных пород, составляющих скальные грунты, но с преобладающим размером частиц менее 0, 005 мм.

Основным объектом разработки в строительстве являются глинистые, песчаные и песчано-глинистые, а также крупнообломочные и полускальные грунты.

На технологию производства и стоимость земляных работ оказывают влияние различные факторы, в том числе физические и механические свойства грунтов.

Основные механические свойства грунтов: прочность, твердость, пластичность, размываемость, разрыхляемость.

Основные физические свойства грунтов: удельная и объемная масса, плотность, влажность, сцепление, влагоемкость (водопоглощаемость), пористость, угол естественного откоса, водопроницаемость, угол внутреннего трения.

Плотность – масса 1 м³ грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет 1, 5–2 т/м³; полускальных неразрыхленных грунтов – 2–2, 5 т/м³, скальных – более 2, 5 т/м³.

Влажность – степень насыщения грунта водой. Определяется отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выражается в процентах. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, до 5% – сухими (от 5 до 30% – нормальная влажность). Чем выше влажность грунта, тем выше трудоемкость его разработки. Исключение составляет глина (сухую глину разрабатывать труднее). Однако при значительной влажности у глинистых грунтов появляется липкость, которая усложняет их разработку.

Сцепление – сопротивление грунта сдвигу. Сила сцепления для песчаных грунтов составляет 3–50 кПа, для глинистых – 5–200 кПа.

От плотности и силы сцепления между частицами грунта в основном зависит производительность землеройных машин. Классификация основных видов грунтов по трудоемкости их разработки землеройными и землеройно-транспортными машинами и свойств грунта приведена в сборниках норм затрат труда (НЗТ).

Грунт при разработке разрыхляется и увеличивается в объеме, т.е. объем насыпи становится больше объема выемки, из которой грунт взят. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления к_Р. Он представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии. Уложенный в насыпь разрыхленный грунт со временем уплотняется под действием собственного веса, под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта и т.п.

Однако грунт длительное время не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта к_ор.

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами, крутизна которых характеризуется отношением высоты H к заложению A:

, (2.1)

 

где m – коэффициент заложения.

Крутизна откоса (рис. 2.6) зависит от угла естественного откоса α , при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия. При глубине выемки более 5 м крутизна откосов устанавливается проектом.

 

 

Рис. 2.6. Крутизна откоса

 

Откосы постоянных сооружений делаются более пологими, чем откосы временных сооружений, и составляют не менее чем 1: 1, 5.

Водоудерживающая способность – сопротивляемость грунта прониканию воды.

Водоудерживающая способность очень высока у глинистых грунтов и низка у песчаных. По этой причине песчаные грунты называются дренирующими, т. е. хорошо пропускающими воду, а глинистые – недренирующими.

Дренирующая способность грунтов характеризуется коэффициентом фильтрации К_ф = 1–150 м/сут.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ В 1928—1937 гг.
2. Предмет договора - строительные работы и их результат (постройка по заданию заказчика определенного объекта либо выполнение иных строительных работ).
3. Строительные материалы и качество воздушной среды помещений.
4. Строительные процессы и работы
5. Типовые строительные конструкции для гражданского строительства