Наш телефон:
(8412) 92-61-61
Наш адрес:
440039, г.Пенза
ул.Заводская, д.3
Обучение (Сметное дело) Контакты Поставщики стройматериалов Отзывы о нас Обратная связь

Разновидности грунтов

Большинство естественных грунтов является смесью составляющих гравия, песка, пыли и глины, а многие содержат примесь органических веществ, частично или полностью разложившихся. Такая смесь получает свое название по составляющей, имеющей наибольшее влияние на ее свойства, а остальные элементы указываются с помощью соответствующих прилагательных. Так, пылеватая глина обладает в основном свойствами глины, но содержит значительное количество пыли, а органический ил образован главным образом минералами, имеющими размер пылеватых частиц, но содержит значительную примесь органического вещества.

Гравий и пески называют крупнозернистыми грунтами, а пыль и глину - мелкозернистыми. Различие между ними основано на возможности или невозможности легко различать отдельные частицы невооруженным глазом.

Крупнозернистые грунты

Такие грунты представляют собой обломки минералов, которые в основном определяются по размеру зерен.

Зерна диаметром более 2 мм называются гравием. Если диаметр зерна превосходит 200 мм, их называют валунами.

Если зерна различимы невооруженным глазом и менее 2 мм в диаметре, грунт называется песком. Различают крупный песок, средний или мелкий. В США принята классификация, предложенная Массачусетским технологическим институтом (МИТ). При описании песка и гравия необходимо указывать содержание в данном грунте частиц различных размеров, а также минералогический состав и форму зерен. Форма частиц грунта нередко оказывает значительное влияние на плотность и устойчивость грунтов.

Различают следующие формы частиц: окатанную, слабоокатанную, малоугловатую и угловатую. Наличие в грунте частиц таких слабых скальных материалов, как сланцы, или такого минерала как слюда может повлиять на прочность и сжимаемость грунта. Наличие частиц этих материалов можно определить при помощи небольшого увеличительного стекла. Если размеры всех частиц крупнозернистого грунта примерно одинаковы, то грунт называют однородным или плохо подобранным (по гранулометрическому составу). Если же в грунте в достаточной мере представлены частицы всех размеров, то его гранулометрический состав называется хорошо подобранным. Некоторые природные грунты состоят, в основном, из смеси двух видов частиц - однородных крупных и однородных мелких, и не содержат частиц с промежуточными размерами. Про такие грунты говорят, что они не полностью подобраны.

Мелкозернистые грунты

К таким грунтам относится глина. Глина является, агрегатом микроскопических и субмикроскопических пластинчатых частиц кристаллических минералов. Она обладает следующими коллоидальными свойствами - пластичностью, связностью и способностью адсорбировать ионы. Эти свойства сохраняются глиной при изменении ее влажности в широких пределах. Различие в свойствах глины и пыли не может определяться только крупностью частиц, так как физические свойства этих грунтов связаны с размерами частиц лишь косвенно. Так как частицы и пылеватых, и глинистых грунтов имеют микроскопические размеры, то для полевого определения этих грунтов критерием должны служить не размеры зерен, а физические свойства.

Одним из таких критериев является прочность грунта в сухом состоянии. Для ее определения необходимо произвести следующий простой опыт. Из исследуемого грунта формируют небольшой прямоугольной формы элемент и высушивают его на воздухе. Затем образец разбивают на мелкие куски. Берут на пробу кусочек брикета размером около 3 мм, и сдавливают его большим и указательным пальцем. Для того чтобы раздавить сухой комок глины, потребуется большое усилие, в то время как кусок пылеватого грунта легко крошится. Поскольку водопроницаемость пылеватых грунтов значительно больше, чем глин, то для определения вида грунта производят также пробу на встряхивание. Для этого на ладонь берут небольшое количество изучаемого грунта, перемешанного с водой до очень мягкой консистенции, и слегка постукивают по тыльной стороне кисти. Если материал пылеватый, то вода быстро выйдет на поверхность грунта, придавая ей блестящий или глянцевый оттенок. Если эту грунтовую лепешку расплющить или растянуть, то вода втянется обратно внутрь массы и поверхность ее сделается тусклой. При аналогичном опыте с глиной внешний вид ее поверхности не изменится, так как глинистые грунты по сравнению с пылеватыми грунтами обладают гораздо меньшим размером пор и более низкой водопроницаемостью. В том случае, когда исследуемый грунт является смесью пылеватых и глинистых фракций, то об относительном содержании каждой из них во взятой пробе можно судить по тому, как протекает вышеуказанный процесс: быстро, медленно, или же совсем не проявляется.

Еще одним характерным свойством глин, которое также можно использовать в качестве показателя при обычных полевых определениях, является пластичность.

Если проба влажного грунта скатывается между ладонями рук в длинный тонкий шнур, то грунт, несомненно, содержит значительное количество глины. По мере того, как влажность грунта в результате продолжительного раскатывания понижается, пластичность его уменьшается, и шнур начинает крошиться. Из высокопластичной глины, например, можно раскатать шнур до минимального диаметра (около 3 мм), при котором он выдерживает свой собственный вес, имея длину 30 см и более. Из пылеватого грунта редко удается скатать шнур подобного диаметра без того, чтобы он не растрескался. При этом он совершенно не сопротивляется растяжению, если в нем не содержится хотя бы небольшого количества глины.

Отмучивание является четвертой процедурой, которую применяют для того, чтобы отличить пылеватый грунт от глины и приближенно определить относительное содержание в грунте песчаной, пылеватой и глинистой фракций. Для этого небольшое количество исследуемого грунта взмучивают в воде и взвеси дают отстояться в стеклянном цилиндре или пробирке. Более крупные частицы осаждаются быстрее, более мелкие - медленнее. Песчаные частицы обычно оседают за 30-60 сек., а пылеватые - за 15-60 мин., тогда как частицы глины остаются взвешенными, по меньшей мере, в течение нескольких часов или дней, пока не соединятся друг с другом в более крупные агрегаты и не выпадут в виде хлопьев.

Грунты с органическими включениями

Наличие небольшого количества органических примесей часто оказывает значительное влияние на физические свойства грунта. Большинство грунтов с органическими включениями являются более слабыми и сжимаемыми, чем грунты с тем же минералогическим составом, но без органических примесей. Присутствие заметного количества органических веществ можно определить по неприятному запаху и темно-серому или черному цвету, который придают грунту разлагающиеся остатки растений.

Органический ил является отчасти пластичным грунтом, содержащим пылеватые фракции и некоторое количество тонко раздробленных органических веществ. Встречаются также ракушки и видимые остатки частично разложившихся растений.

Органическая глина является глинистым грунтом, у которого некоторые важные физические свойства обусловлены наличием тонко раздробленных органических остатков.

Грунтовые отложения с высоким содержанием органических веществ, как, например, торф и чернозем, отличаются черной или черно-коричневой окраской, наличием волокнистых остатков разной степени разложения и характерным органическим запахом.

Довольно сложно распознать различные комбинации органических и минеральных материалов, в особенности, если в грунте содержится мало органических веществ. В том случае, если грунт имеет темно-коричневую, темно-серую или черную окраску, то всегда следует учитывать возможность наличия органических примесей. В том случае, когда характерный запах сразу не чувствуется, его иногда можно выявить, слегка подогрев пробу грунта.

Болотистый грунт

Болотистые грунты представляют собой хаотическое смешение обводненных слоев с включением друг в друга разных грунтов в самых разных плоскостях. Причем преобладают в них глинистые грунты с различными значениями коэффициента пористости. Именно этот коэффициент влияет на степень влажности глинистых грунтов, от которой в свою очередь зависит их несущая способность, и, что очень важно, степень вспучивания при замерзании.

Из-за такой разнопородности насыщенных водой грунтов с гуляющей у поверхности верховодкой невозможно определить сопротивление грунта для расчета основания фундамента. Дело в том, что в разных местах одной и той же стройплощадки несущая способность грунтов может быть разной. Именно поэтому столбы тонут под одной стороной дома быстрее, чем под другой.

Проанализировав добытые сведения, я понял, почему в технической литературе, посвященной грунтам, ничего не говорится о так называемых болотистых грунтах, имеющих минимальную несущую способность Rрасч = 1,0...1,5 кг/см2. На таких грунтах фундаменты под капитальные сооружения не строят.

  Пучинистый грунт

Практически вся территория России находится в зоне сезонного промерзания грунтов. Большинство строительных площадок, на которых возводят загородные дома, представлены глинистыми грунтами, мелкими и пылеватыми песками, проявляющими при промерзании пучинистые свойства. Считается, например, что в Московской области такие площадки составляют 80...85%. Практически непучинистыми являются площадки, сложенные крупными и средней крупности песками.

Основной причиной пучения, является, скапливающаяся при промерзании грунта избыточная влага, увеличивающаяся в объеме в 1,092 раза. Но даже когда грунтовые воды находятся глубоко и не воздействуют на процесс пучения, оно происходит за счет перераспределения влаги в порах грунта в пределах глубины промерзания и размещенного ниже слоя грунта. Избыточное скапливание воды в виде линз льда в верхней зоне промерзания происходит за счет иссушения нижних слоев грунта. Такие грунты, как правило, характеризуются как слабопучинистые.

При близком расположении грунтовых вод к поверхности грунта в течение 3-4-месячного периода из неисчерпаемого источника происходит движение воды к фронту промерзания, который в свою очередь перемещается вниз.

По степени морозоопасности грунты классифицируют на слабо-, средне- и сильнопучинистые. От степени пучинистости зависит  величина деформации грунта.

Касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, достигают 7, 9 и 11 тс/м2 - в слабо-, средне- и сильнопучинистых грунтах соответственно. Нормальные силы пучения, действующие на подошву заанкеренных фундаментов - устроенных неподвижными на поверхности грунта, могут достигать 80 тс/м2.
На большей части территории России зимой грунт промерзает на очень большую глубину. Она зависит не только от географического положения местности, но и от уровня грунтовых вод. Повышенная влажность в сочетании с минусовой температурой грунта и является причиной его промерзания. А т.к., превращаясь в лед, вода увеличивается в объеме приблизительно на 10%, возникает подъем (пучение) слоев почвы в пределах глубины промерзания. Грунт стремится вытолкнуть фундамент из земли в зимнее время года и, наоборот, "затягивает" при таянии льда весной. Причем это происходит неравномерно по периметру фундамента и может повлечь за собой его деформацию и даже появление трещин, а те - разрушение. Силы вздутия способны приподнять почти любой коттедж, но в разных местах участка с разной интенсивностью (около 120 кН на 1 м2). Снизить их влияние можно только грамотным исполнением фундамента.



Напечатать документ
 
     
Rambler's Top100