Физические характеристики и классификация песчаных,глинистых грунтов. Характеристики плотности грунтов и плотности их сложения

Одной из основных характеристик грунта является плотность. Для грунтов различают: плотность частиц грунта ρ _s — отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к объему твердой части этого грунта; плотность грунта ρ — отношение массы грунта (включая массу воды в порах) к занимаемому этим грунтом объему; плотность сухого грунта ρ _d — отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему (включая имеющиеся в этом грунте поры). Плотность частиц песчаных и пылевато-глинистых грунтов приведена в табл. 1.2.

ТАБЛИЦА 1.2. ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ ρ _s ПЕСЧАНЫХ И ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

Грунт	ρ s, г/см3
диапазон	средняя
Песок	2, 65–2, 67	2, 66
Супесь	2, 68–2, 72	2, 70
Суглинок	2, 69–2, 73	2, 71
Глина	2, 71–2, 76	2, 74

Плотность грунта определяется путем отбора проб грунта ненарушенного сложения и последующего анализа в лабораторных условиях. В полевых условиях плотность грунта определяется зондированием и радиоизотопным методом, а для крупнообломочных грунтов — методом «шурфа–лунки».

Плотность сложения грунта (степень уплотненности) характеризуется пористостью n или коэффициентом пористости е и плотностью сухого грунта (табл. 1.3).

ТАБЛИЦА 1.3. РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛЫ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

Характеристики	Формула
Плотность сухого грунта, г/см3 (т/м3)	ρ d = ρ /(1 + w)
Пористость %	n = (1 − ρ d /ρ s)·100
Коэффициент пористости	e = n/(100 − n) или e = (ρ s − ρ d)/ ρ d
Полная влагоемкость	ω 0 = eρ w /ρ s
Степень влажности
Число пластичности	Ip = ω L − ω p
Показатель текучести	IL = (ω − ω p)/(ω L − ω p)

Плотность сложения песчаных грунтов определяется также в полевых условиях с помощью статического и динамического зондирования.

1.2.2. Влажность грунтов и характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов

Влажность грунтов определяют высушиванием пробы грунта при температуре 105°С до постоянной массы. Отношение разности масс пробы до и после высушивания к массе абсолютно сухого грунта дает значение влажности, выражаемое в процентах или долях единицы. Долю заполнения пор грунта водой — степень влажности S_rрассчитывают по формуле (см. табл. 1.3). Влажность песчаных грунтов (за исключением пылеватых) изменяется в небольших пределах и практически не влияет на прочностные и деформационные свойства этих грунтов.

Характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов — это влажности на границах текучести w_L и раскатывания w_p, определяемые в лабораторных условиях, а также число пластичности I_p и показатель текучести I_L вычисляемые по формулам (см. табл. 1.3). Характеристики w_L, w_p и I_р являются косвенными показателями состава (гранулометрического и минералогического) пылевато-глинистых грунтов. Высокие значения этих характеристик свойственны грунтам с большим содержанием глинистых частиц, а также грунтам, в минералогический состав которых входит монтмориллонит.

 

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса [1]: скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

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

Грунт	Размер частиц, мм	Масса частиц, % от массы воздушно-сухого грунта
Крупнообломочный: валунный (глыбовый) галечниковый (щебенистый) гравийный (дресвяный)	> 200 > 10 > 2	> 50
Песок: гравелистый крупный средней крупности мелкий пылеватый	> 2 > 0, 5 > 0, 25 > 0, 1 > 0, 1	> 25 > 50 > 50 ≥ 75 < 75

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

Грунт	Степень влажности
Маловлажный	0 < Sr ≤ 0, 5
Влажный	0, 5 < Sr ≤ 0, 8
Насыщенный водой	0, 8 < Sr ≤ 1

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
Крупный и средней крупности независимо от влажности	qc > 15	15 ≥ qc ≥ 5	qc < 5
Мелкий независимо от влажности	qc > 12	12 ≥ qc ≥ 4	qc < 4
Пылеватый: маловлажный и влажный водонасыщенный	qc > 10 qc > 7	10 ≥ qc ≥ 3 7 ≥ qc ≥ 2	qc < 3 qc < 2
По условному динамическому сопротивлению грунта МПа, погружению зонда при динамическом зондировании
Крупный и средней крупности независимо от влажности	qd > 12, 5	12, 5 ≥ qd ≥ 3, 5	qd < 3, 5
Мелкий: маловлажный и влажный водонасыщенный	qd > 11 qd > 8, 5	11 ≥ qd ≥ 3 8, 5 ≥ qd ≥ 2	qd < 3 qd < 2
Пылеватый маловлажный и влажный	qd > 8, 8	8, 5 ≥ qd ≥ 2	qd < 2

ТАБЛИЦА 1.8. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ЧИСЛУ ПЛАСТИЧНОСТИ

Грунт	Число пластичности, %
Супесь	1 < Ip ≤ 7
Суглинок	7 < Ip ≤ 17
Глина	Ip > 17

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

Грунт	Показатель текучести
Супесь:	IL < 0
пластичная	0 ≤ IL ≤ 1
текучая	IL > 1
Суглинок и глина:
твердые	IL < 0
полутвердые	0 ≤ IL ≤ 0, 25
тугопластичные	0, 25 ≤ IL ≤ 0, 5
мягкопластичные	0, 5 ≤ IL ≤ 0, 75
текучепластичные	0, 75 ≤ IL ≤ 1
текучие	IL > 1

ТАБЛИЦА 1.10. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИЛОВ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ПОРИСТОСТИ

Ил	Коэффициент пористости
Супесчаный	е ≥ 0, 9
Суглинистый	е ≥ 1
Глинистый	е ≥ 1, 5

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 относительнаяпросадочность 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.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. FAB-классификация острых лейкозов
2. XXII. ПСИХОФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, УКРЕПЛЯЮЩИЕ ПСИХИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ
3. Авторский договор. Классификация авторских договоров
4. Активные формы кислорода – классификация и свойства.
5. АКТУАЛЬНОСТЬ, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ОТРАВЛЕНИЙ ВСЛЕДСТВИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ АЛКОГОЛЯ,
6. Анатомо-физические и антропологические, наследственно-генетические признаки – это признаки
7. Анатомо-функциональная характеристика пищевода. Дивертикулы пищевода. Классификация, клиника, диагностика, лечение.
8. Б7/5. Цели и предмет оценки нематериальных активов и интеллектуальной собственности. Классификация нематериальных активов.
9. Безопасность: понятие, классификация
10. В общей массе помех выделяются три большие группы: физические, психологические и семантические.
11. В чем заключается классификация жилой недвижимости?
12. В чем заключается классификация промышленных зданий и сооружений?