Состав, строение, состояния и классификация грунтов

  тип (подтип) льды конструкционные: внутригрунтовые, погребенные, пещерно-

   жильные ( сегрегационные, иньекционные, ледниковые, наледные, речные,

   озерные, морские, донные, инфильтрационные, жильные, повторно-жильные,

   пещерные) вид (подвид) льды, льдогрунты (льды разного состава);

   тип (подтип)  техногенные  ледяные искусственные (антропогенные

   намороженные льды) вид (подвид)  все виды  намороженных льдов

Характеристика степени дисперсности - удельная поверхность (отношение величины суммарной поверхности частиц к занимаемому ими объему)

 

Степень раздробленности частиц	Размер частиц в мм	Количество частиц в 1см3	Суммарная поверхность,м2
Грубодисперсные	10 1 0,01	1 103 109	6х10-4 6х10-3 6х10-1
Тонкодисперсные	0,001 0,0001	1012 1015	6 60
Коллоидные	0,00001	1018	600

 

Класс  - дисперсные грунты

 

Курс дисциплины «Механика грунтов» предусматривает изучение класса природных дисперсных грунтов,

 образовавшиеся в результате  выветривания каменной оболочки  земли (литосферы).

Главная особенность дисперсных грунтов, отличающая их от скальных твердых пород – их раздробленность (дисперсность) и пористость.

То есть связь между частицами значительно  менее прочная, чем сами частицы. Дисперсностью и пористостью обусловлены поведения грунтов под внешними воздействиями, а также основные механические свойства: сжимаемость, водопроницаемость, сопротивление сдвигу. СЛАЙД

В природе дисперсные  грунты состоят обычно из частиц разной крупности и разного минерального состава,

поэтому они представляют собой полидисперсные полиминеральные системы.

Свойства таких систем весьма сложны, поскольку эти вещества отражают особенности входящих в систему частиц различной крупности и состава.

 Особенно значительное влияние  на свойства грунтов оказывает  наличие в них коллоидной и  глинистой (тонкодисперсной) частей.

Увеличение содержания в грунте тонкодисперсных частиц ведет к значительному увеличению их суммарной поверхности, а следовательно,

и к увеличению поверхности раздела твердой, жидкой и газообразной фазами в грунте.

 Это обуславливает развитие  сложных явлений взаимодействия  между этими фазами.

Поверхность раздела фаз, приходящаяся на единицу объема вещества дисперсной фазы,

возрастает по мере раздробления последней обратно пропорционально линейным размерам частиц.

 

        Дисперсные грунты разделяют по природе структурных связей на два подкласса:

       - связные грунты обладают способностью сопротивляться внешнему усилию (нагрузкам), стремящемуся разъединить частицы грунта.

        - несвязные  грунты  - грунты, в которых  твердые частицы не связаны  друг с другом, другими словами, сыпучие грунты.

.

 

В соответствии с ГОСТ 25100-2011  класс дисперсных грунтов разделяют о природе структурных связей на два подкласса: связные и несвязные.

Связные грунты обладают способностью сопротивляться внешнему усилию (нагрузкам), стремящемуся разъединить частицы грунта.

Связность - это способность тонкодисперсных грунтов  образовывать после смачивания их водой и высушивания компактную массу,

не распадающуюся на отдельные элементарные частицы.

Несвязные грунты  - грунты, в которых  твердые частицы не связаны  друг с другом, другими словами, сыпучие грунты.

 

 

36

        Подкласс связных  грунтов по генезису делится  на типы:

         - осадочные,

         - элювиальные,

         - техногенные

 

         Подкласс несвязных грунтов по генезису делится на типы:

         - осадочные,

         - вулканогенно-осадочные,

         - элювиальные,

         - техногенные.

 

Подкласс связных грунтов по генезису делится на типы: осадочные, элювиальные, техногенные

Подкласс несвязных грунтов по генезису делится на типы: осадочные, вулканогенноосадочные, элювиальные, техногенные.

 

 

37

     Типы грунтов подразделяются на подтипы  в зависимости от происхождения.

        Осадочные на флювиальные, ледниковые, эоловые, склоновые и др.

        Вулканогенные на вулканогенно-осадочные, осадочно-вулканогенные, пиропластические

         Элювиальные на образованные в результате выветривания: физического, физико-химического, химического, биологического.

          Техногенные  на техногенно измененные           в условиях  естественного залегания, техногенно перемещенные природные грунты, антропогенно образованные грунты

 

Осадочные горные породы образуются из затвердевших горных пород. Они разрушаются дождем, ветром, морозом и большими перепадами температур и измельчаются

(выветривание). Сначала выветривается  самый верхний слой затвердевшей  породы. Он уносится водой или  ветром и откладывается в пониженных  местах в виде осадочной породы.

 С помощью этого процесса  многие слои могут уноситься  и в других местах откладываться  в обратной последовательности  слоев

Элювиальные грунты (элювий от латинского «вымываю»): обломочные и иные материалы, образующиеся при выветривании и остающиеся на месте;

состоят из крупных обломков, песка и глины. Элювий представляет собой материал различной прочности в зависимости  от степени выветривания.

Вследствие значительной пористости и неоднородности состава элювий дает неравномерную осадку под сооружением.

Однако при плотном, однородном сложении и прочной коренной породе элювий может служить надежным основанием сооружений

Техногенный грунт - грунт измененный, перемещенный или образованный в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека

 

 

      Подтипы разделены на виды по вещественному,  петрографическому   или   литологическому  составу грунтов: 

    - минеральные, состоящие из природных тел отно-сительно однородных по химическому составу и физическим свойствам, образующихся в результате физико-химических процессов в земной коре;

     - органические, содержащие 50% и более органи-ческих  веществ  в  виде  неразложившихся  остатков растительныхи животных организмов, и также проду-ктов их разложения и преобразования;

      - органо-минеральные, содержащие  от 3 до 50% (по массе) органических веществ;

       - техногенно измененные ;

       - антропогенные .

 

Подтипы  связных и несвязных дисперсных грунтов в классификации  разделены на виды

по вещественному, петрографическому или литологическому составу: минеральные, органические, органо-минеральные.

Минеральные грунты, состоят из природных тел (минералов), относительно однородных по химическому составу и физическим свойствам,

образующихся в результате физико-химических процессов в земной коре (неорганические вещества).

В настоящее время известно порядка 3000 минералов.

Из них  в образовании горных пород, важных для строителей принимают участие не более 25, называемых породообразующими.

По свойствам породообразующие минералы делятся на инертные по отношению к воде; минералы растворимые в воде; глинистые минералы.

Органический грунт - грунт содержащий 50% и более (по массе) органических веществ.

Органическое вещество - органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных

 и животных организмов, и  также продуктов их разложения  и преобразования.

Органо - минеральный грунт - грунт содержащий  от 3 до 50% (по массе) органических веществ.

 

39

      Виды разделены на подвиды.

      Связные  минеральные  грунты  представлены  глинистыми грунтами, обладающими свойством пластичности

 

       К  связным  органо-минеральным грунтам относятся: ил, заторфованные грунты. 

 

       К несвязным  минеральным грунтам относятся:

       - песок, в котором масса частиц размером  меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).

       - крупнообломочный грунт, в котором масса частиц  размером  крупнее  2 мм составляет более   50 %.

 

Виды разделены на подвиды. Связные минеральные грунты представлены  глинистыми грунтами.

Грунт глинистый - связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip  1.

В зависимости от пластичности, обусловленной наличием в глинистом грунте частиц различной крупности, его называют супесью, суглинком или глиной.

Супеси содержат от 3 до 10% частиц менее 0,005 мм, суглинки – от 10 до 30%, глины – более 30%.

К связным органо-минеральным грунтам относятся: ил, заторфованные грунты. 

Ил - водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса.

Грунт заторфованный - песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50% (по массе) торфа.

Торф - органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и

неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и

 содержащий 50 % (по массе) и более органических  ве­ществ.

К несвязным минеральным грунтам относятся крупнообломочные грунты, пески.

Песок - несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).

Частиц размером менее 0,005мм содержится менее 3 %.

Грунт крупнообломочный - несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Частиц размером менее 0,005мм содержится менее 3 %.

При строительстве сооружения требуется знание свойств взаимодействующих с ним грунтов.

Классификация грунтов построена так, чтобы конкретизировать, сделать определенным и стандартным наименование и описание конкретного грунта.

Это необходимо для обеспечения надежного взаимопонимания между специалистами - геологами, геотехниками, проектировщиками и строителями.

 

 

40