32.Основные свойства и строительная классификация грунтов.

Грунтами принято называть горные породы, залегающие в верх­них слоях земной коры. По характеру структурных связей их подразделяют на скальные и нескальные (ГОСТ 25100—82).

Скальные грунты характеризуются высокой прочностью свя­зей между зернами (предел прочности на одноосное сжатие 1... 120 МПа). Они залегают в виде сплошного или трещинова­того массива, который разрабатывают только после предвари­тельного рыхления.

Нескальные грунты по крупности частиц и их содержанию делят: на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, био­генные, почвы.

К крупнообломочным относят несцементированные грунты, в которых масса частиц крупнее 2 мм составляет 50% и более.

Песчаные — это грунты, содержащие менее 50% частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности.

Пылевато-глинистые грунты содержат пылеватые (размером 0,05...0,005 мм) и глинистые (размером менее 0,005 мм) частицы. По числу пластичности /_р [ (разность влаж-ностей, выраженная в процентах, соответствующая двум состоя­ниям грунта на границе текучести и границе раскатывания (пла­стичности) ] их делят на супесь (К/_р^7), суглинок (7</_Р^ < 17), глину (7_Р>17).

Биогенные грунты (заторфованные грунты, торф и др.) характеризуются значительным содержанием органического ве­щества.

Почва—это природные образования, слагающие поверх­ностный слой земной коры и обладающие плодородием.

Существенное влияние на технологию производства земля­ных работ оказывают физические характеристики грунтов: плот­ность, сцепление, влажность, разрыхляемость, угол естественного откоса, а также такие свойства, как просадочность, набухание, переход в плывунное и мерзлое состояния.

Плотность грунта — это отношение массы грунта в природ­ном состоянии (плотном теле), включая массу воды в порах, к занимаемому этим грунтом объему.

Сцепление характеризует прочностные связи между частица­ми грунта и выражается сопротивлением сдвигу в предельном состоянии. Сцепление между частицами и плотность грунта влияют на трудоемкость его разработки. Оно учитывается, в классификации грунтов по группам, приводимой в ЕНиР (сб. Е2, вып. 1). Группа определяется наименованием грунта, его харак­теристикой, состоянием и способом разработки.

При разработке одноковшовыми экскаваторами немерзлые грунты подразделяют на шесть групп, траншейными цепными экскаваторами и скреперами — на две группы, траншейными ро­торными экскаваторами и бульдозерами — на четыре группы, грейдерами — на три группы, а при ручной — на семь групп. Мерзлые грунты имеют свою классификацию.

Влажность грунта — отношение массы воды к массе сухого грунта, выраженное в процентах. Сухими считают грунты, имею­щие влажность до 5%, влажными — от 5 до 30%, мокрыми — свыше 30%.

Разрыхляемость грунта характеризуется увеличением его объема при разработке по сравнению с объемом в природном состоянии и выражается коэффициентом первоначального раз­рыхления— Кр. Для песчаных грунтов он составляет 1,1... 1,17, глинистых—1,18... 1,32, скальных—1,3... 1,5. Уложенный в насыпь разрыхленный грунт после уплотнения по сравнению с природным состоянием сохраняет определенное остаточное раз­рыхление, которое характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления Ко.р- Для песчаных грунтов этот коэффициент со­ставляет 1,02... 1,05, для глинистых— 1,03 ... 1,09, скальных — 1,15...1,3.

Углом естественного откоса ср называют угол, образованный наклонной поверхностью (откосом) отсыпанного (разрыхленно­го) грунта с горизонтальной плоскостью, при котором грунт на­ходится в предельном равновесии. Его величина зависит от угла внутреннего трения, сцепления и давления вышележащих слоев грунта. В сухих песках угол естественного откоса составляет 25... 30°, глинах —45... 50°, суглинках — 40 ... 50°, супесях — 30 ... 35°.

Для временных земляных сооружений возможны более кру­тые откосы, чем для постоянных. Наибольшая крутизна откосов траншей и котлованов в грунтах, находящихся выше уровня грун­товых вод, при глубине до 5 м регламентируется СНиП Ш-4—80. При глубине траншей и котлованов более 5 м во всех случаях, а в неблагоприятных условиях при глубине менее 5 м крутизну откосов устанавливают расчетом. От правильного назначения крутизны откосов зависит устойчивость земляных сооружений, их способность сохранять проектную форму и размеры.

Просадочность — свойство лессовидных макропористых грун­тов, которые относятся к пылевато-глинистым, с содержанием карбоната кальция, грунтам. Такие грунты способны легко раз­мокать, размываться, при замачивании давать под нагрузкой значительные просадки, а при полном водонасыщении перехо­дить в плывунное состояние, что осложняет производство зем­ляных работ.

Набухание без нагрузки свойственно разновидностям глини­стых грунтов при их замачивании.

Плывунное состояние возникает в результате водонасыщения грунтов с преобладающим содержанием песчаных и пылеватых частиц. Плывуны являются структурно-неустойчивыми грунтами и при вскрытии переходят в текучее состояние, поэтому необхо­димы особые методы производства земляных работ.

Мерзлое состояние грунта вызывается климатическими усло­виями. В зависимости от длительности сохранения отрицатель­ной температуры грунты разделяют на мерзлые сезонного про­мерзания и вечномерзлые. Разрабатывают их специальными методам.