3. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГРУНТАХ
Породы верхних слоев земной коры называются грунтами. Грунты состоят из твердых частиц и пор, которые заполняются воздухом или водой в зависимости от степени влажности грунта. Сверху грунты обычно покрыты растительным слоем.
Различают следующие виды грунтов: скальные — S основном крепкие монолитные породы, различаются по прочности, например к крепким скалам относятся граниты и гнейсы, к слабым — известняки; крупнообломочные— несцементированные грунты, содержат более 50% обломков размерами более 10 мм; песчаные — не обладают пластичностью, сыпучие в сухом состоянии, содержат менее 50% частиц крупнее 2 мм-; глинистые связные грунты — в зависимости от содержания воды могут быть твердыми, пластичными и мягкими. К глинистым грунтам относятся супеси и суглинки — смеси песка и глины, первые по своим свойствам ближе к пескам, а вторые — к глинам. Разновидностью являются суглинки, супеси или пески с вкраплениями гальки, гравия и валунов. К глинистым грунтам также относятся илы — смесь пылеватых частиц с глиной и песком. В дальнейшем глинистые и песчаные грунты будут условно называться «обычными».
К особым видам грунтов относятся:
лессовидные грунты — пылеватые суглинки, содержащие большое количество пылеватых частиц, присутствие извести, пористость 40% и более, плотность 1,2— 1,6 т/м3:
торф— органический грунт, состоящий из различно разложившихся растений. Торф встречается как в чистом виде, так и вместе с илом, при содержании в грунте торфа до 10%, до 60% и более 60% соответственно называются грунт с примесью органических остатков, заторфованный грунт и торф;
плывуны — грунты в виде водонасыщенной массы, состоящей из частиц размером 0,02 — 0,002 мм. Высохшие плывуны становятся твердыми, а при появлении влаги возвращаются в прежнее состояние. В зависимости от размеров минеральных частиц грунты подразделяются на следующие:
Галька или щебень (угловатые частицы) | Более 20 мм |
Гравий или дресва (угловатые частицы) | От 2 до 20 мм |
Песок | От 0,05 до 2 мм |
Пылеватые грунты | От 0,005 до 0,05 мм |
Глинистые грунты | Менее 0,005 мм |
Показатель состояния пластичного грунта (текучее, пластичное, твердое) в зависимости от влажности называется коэффициентом консистенции В и определяется по формуле
где Wa—природная влажность грунта; №т — предел текучести (грунт не сохраняет форму); Wp — нижний предел пластичности на границе раскатывания (между ладонями грунт можно раскатать в цилиндр).
Если Wn<Wp, то В<0 — грунт находится в полутвердом или твердом состоянии;
если Wn=Wp, то 5 = 0 — грунт на границе полутвердого и пластичного состояний;
если Wn>Wp, но Wn<.Wt, то l>W>0 — грунт в пластичном состоянии;
если то В—\—грунт на границе пластичного и текучего состояний;
если Wn>Wт, то В>1—текучее состояние грунта. Основными характеристиками грунтов являются допускаемое нормативное давление на грунт, объемная масса грунта и сцепление боковой поверхности сваи с грунтом. Эти характеристики являются определяющими для несущей способности фундамента, а также прочности закрепления в грунте свай.
В табл. 4 приведены характеристики некоторых основных грунтов.
Таблица 4
Характеристики некоторых основных грунтов
Грунты | Плотность ненарушенного грунта, т/м3 | Нормативное давление» МПа | Сцепление в боковой поверхностью сван, т/м3 |
Галька с песком | 1,85—2,0 | 0,5—0,6 |
|
Песок крупный | 1,8 | 0,35—0,45 | 3,7—4,5 |
Песок мелкий | 1,9—2,0 | 0,2—0,3 | 2,6—3,5 |
Супеси | 1,5—1,9 | 0,2—0,3 | 1,7-2,5 |
Суглинки | 1,6—1,9 | 0,1—0,3 | 0,4—0,6 |
Глин | 1,6—1,8 | 0,1— 0,6 | 0,4—0,6 |
Характеристики песчаных грунтов зависят от плотности грунта и его влажности, глинистых грунтов — от консистенции. Объемная масса разрыхленного грунта засыпки меньше ненарушенного и в среднем составляет 1,5—1,6 т/м3.
