Что такое грунт

Что такое грунт?

Грунт- (польск, grunt, от нем. Grund — основа, почва), любые горные породы, залегающие преимущественно в пределах зоны выветривания (включая почвы) и являющиеся объектом инженерно-строительной деятельности человека. Грунты могут быть использованы в качестве: оснований зданий и различных инженерных сооружений, материала для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ). Грунты подразделяются на скальные и рыхлые [по классификации, принятой в строительных нормах и правилах (СНиП), — нескальные].

Классификация грунтов?

Классификация грунтов включает следующие таксономические единицы, выделяемые по группам признаков:

класс — по общему характеру структурных связей;

группа — по характеру структурных связей (с учетом их прочности);

• подгруппа — по происхождению и условиям образования;
• тип — по вещественному составу;
• вид — по наименованию грунтов (с учетом размеров частиц и показателей свойств);
разновидности — по количественным показателям вещественного состава, свойств и структуры грунтов.

КЛАССЫ:

• подразделяемые на группы, подгруппы, типы, виды и разновидности.
• Класс природных скальных грунтов — грунты с жесткими структурными связями (кристаллизационными и цементационными)
• Класс природных дисперсных грунтов — грунты с водноколлоидными и механическими структурными связями.
• Класс природных мерзлых грунтов — грунты с криогенными структурными связями.
• Класс техногенных (скальных, дисперсных и мерзлых) грунтов — грунты с различными структурными связями, образованными в результате деятельности человека.

Почвы и их свойства.

Почва – природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоёв литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов; обладает плодородием.

Твёрдая, жидкая, газообразная и живая части. Подразделяется на генетические типы (подзолистые, серые лесные, чернозёмы, серозёмы). Географическое распределение почвы на равнинах подчинено общим законам широтной зональности, а в горах – вертикальной поясности.

Методы определения физико-механических свойств грунтов.

Определение физико-механических свойств грунтов производится лабораторными и полевыми методами. Физические характеристики грунтов определяются лабораторными методами. В некоторых случаях используются полевые методы исследований при помощи зондирования и радиоактивного каротажа. Прочностные характеристики грунтов определяются лабораторными или полевыми методами. Для этой цели в лабораторных условиях используются сдвиговые приборы и стабилометр. В полевых условиях сопротивление сдвигу слабых грунтов определяется методом вращательного среза в скважинах . Для оценки угла внутреннего трения песчаных грунтов используют статическое и динамическое зондирование . Прочностные свойства крупнообломочных грунтов, образцы которых практически невозможно отобрать с ненарушенной структурой, определяются путем среза грунта. Деформационные свойства грунтов определяются в лабораторных условиях с использованием компрессионных приборов и стабилометров , а в полевых условиях при помощи прессиометра и штамповых испытаний.

Происхождение и образование скальных и нескальных грунтов.

Нескальные грунты образовались в результате длительного физического и химического выветриваний прочных осадочных скальных пород, вызвавших их разрушение.

Магматические горные породы (скальные грунты) образовались при остывании магмы, а также в результате горообразовательных процессов.

Основные показатели грунтов.

К наиболее важным показателям грунтов кроме механического состава относятся: плотность, пористость, влажность, внутреннее трение и сцепление, пластичность, разрыхляемость, влажность, водопроницаемость.

Искусственные почвы.

В городах почти нет естественных почв. Здесь формируются искусственные почвы, которые правильнее называть почвогрунтами. Почвогрунты образуются при строительстве городов и в процессе их повседневной жизни. При планировочных работах часто обнажаются бедные микроэлементами подстилающие грунты, а плодородные земли засыпают строительным мусором. При прокладке подземных коммуникаций и выемке грунта для закладки фундаментов нарушается почвенный покров, перемешиваются все слои и часто бесплодный грунт оказывается на поверхности.

Основные показатели грунтов.

Одним из основных показателей свойств грунта, характеризующих его недоуплотненное состояние, является показатель просадочности. Вторым показателем, является степень влажности. Третьим показателем просадочности является структурная прочность, а вернее, степень ее снижения при увлажнении грунта. На основе этого следует считать, что основными характеристиками просадочности грунтов являются: относительная просадочность, начальное просадочное давление, и начальная просадочная влажность.

Свойства грунтов.

Песчаные грунты

В состав песчаных грунтов входят частицы размерами от 0,1 до 2 мм. В зависимости от размера частиц песчаные грунты делятся на гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые. Коэффициент сжатия плотного песка низок, но скорость его уплотнения под влиянием нагрузки велика. Поэтому осадка строения, возведенного на песке прекращается довольно быстро. Гравелистые, крупные и средние песчаные грунты обладают высокой водонепроницаемостью и, следовательно, при замерзании не вспучиваются.

Пылеватыми частицами называются частицы размерами от 0,05 до 0,005 мм. Если в песчаном грунте таких частиц содержится от 15 до 50%, такие пески также называются пылеватыми. Присутствие в грунте пылеватых частиц значительно снижает строительные качества и ухудшает несущую способность грунта.

Скальные грунты

Такие грунты залегают в виде сплошного массива. К этой категории относятся песчаники, кварциты, граниты. Такой материал вполне водоустойчив, несжимаем. Если в таком грунте нет ни пустот, ни трещин, он наиболее подходит для строительства.

Суглинки и супеси

Эти грунты представляют собой смесь глины, песка и пылеватых частиц. В их состав входят: 30% глинистых частиц и от 3 до 10% супеси. По своим техническим параметрам и пригодности для строительства эти грунты занимают промежуточное место между песчаными и глинистыми грунтами.

Глинистые грунты

В состав этих грунтов входят мелкие частицы величиной не более 0,005 мм. Эти частицы в основном имеют форму чешуек. Глина имеет достаточное количество капиллярных каналов и обладает большой удельной поверхностью касания между частицами. Капиллярные каналы способствуют проникновению воды во все поры материала, при этом образуются тонкие водо-коллоидные пленки, которые в свою очередь обволакивают частицы остова грунта. Это придает глине необходимую для строительства вязкость. Но с другой стороны, наличие в порах глины капелек воды при промерзании увеличивает ее объем, что влечет за собой процесс вспучивания.

Глинистые грунты характеризуются высоким сжатием (по сравнению, например, с песчаными грунтами), хотя под воздействием нагрузок скорость осадки гораздо ниже, чем у песков. Поэтому, если основанием для здания служит глина, его осадка продолжается достаточно долго.

Лесс

Лесс входит в категорию глинистых грунтов. Он состоит из однородной пористой тонкозернистой породы желтовато-палевого оттенка. В лессе преобладают пылеватые частицы. Одной из основных характеристик лесса является наличие в нем макропор, которые способствуют глубокому проникновению воды в грунт. По причине низкой водостойкости в связях между частицами, лесс быстро размокает и дает быстрые, неравномерные осадки. Таким образом, если здание возводится на лессовом основании, необходимо оберегать грунт от промокания.

Насыпные грунты

Такие грунты формируются, как правило, искусственным путем, например, при засыпке оврагов, прудов и т. д. Для насыпных грунтов характерно неравномерное сжатие, поэтому в качестве естественных оснований они практически не используются, за исключением рефулированных насыпных грунтов, то есть грунтов, образованных путем перекачки землесосом (рефулкром) разжиженного грунта по трубопроводу.

Плывуны

Плывуны представляют собой некоторую разновидность супесей и прочих мелкозернистых грунтов. При разжижении становятся очень подвижными, практически превращаются в жидкость. Малопригодны в качестве основания. Прежде чем выбирать основание для строительства здания, следует самым тщательным образом исследовать грунт, выяснить схему расположения его пластов, их мощность (толщину слоя, физические и механические свойства), расположение и влияние на грунт грунтовых вод.

Значение знаний о грунтах в строительстве.

При производстве земляных работ грунт может быть использован в качестве строительного материала. Для применения эффективной технологии, комплексной механизации, выполнения экономических расчетов и обоснований по применению рациональных методов производства земляных работ необходимо знать технологические и основные физико- механические свойства грунтов используемых в строительстве.