Характеристика грунтов

В зависимости от трудности разработки грунтов Едиными нормами и расценками на строительные» монтажные и ремонтно-строительные работы (ЕНиР, сб. 2, вып. I, 1969 г.) установлено распределение немерзлых (табл. 42) и мерзлых (табл. 43) грунтов на группы.

Ниже приведена характеристика основных грунтов.
Алевролит — плотная, твердая, различно окрашенная лёссовидная сцементированная порода, раскалывающаяся на остроугольные кусочки.

Аргиллит — продукт перерождения глины, затвердевшей в результате уплотнения, дегидратации и процессов цементации.

По минеральному и химическому составу не отличается от глин, но обладает значительной плотностью и не размокает в воде.

Гравий — обломочная горная порода, состоящая из несцементированных окатанных зерен размером от 2 до 40 мм. При размере зерен более 40 до 200 мм такая порода именуется галькой, а свыше 200 мм — валунами. Неокатанные, остроугольные, разрушенные горные породы с размерами частиц от 20 до 200 мм называются щебнем, а при размере частиц до 20 мм — хрящом.

Гипс — двуводный сернокислый кальций, содержащий химически связанную воду. Порода незначительной твердости, растворяется в воде.

Глина — представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести, окиси железа и др., а также химически связанную воду. Глина содержит более 30% частиц диаметром менее 0,005 мм. При содержании этих частиц в количестве более 60% глина называется тяжелой. Глина древнего происхождения (кембрийская, карбонная) представляет собой породу очень большой прочности. Под влиянием больших давлений глины частично кристаллизуются и приобретают свойство распадаться на тонкие плитки вне зависимости от первоначальной слоистости. В этом случае глина называется сланцевой. Цвет такой глины — черный или темно-серый.

Грунты ледникового происхождения (морена) представляют собой сильно уплотненную механическую смесь обломков горных пород угловатой и окатанной формы, разнообразной величины (от огромных валунов до мелких илистых частиц), расположенных большей частью без какой-либо сортировки и слоистости.

Растительный, грунт и чернозем бывают серого, бурого, каштанового или почти черного цвета (чернозем). По механическому составу эти грунты имеют весьма разнообразный характер, приближаясь как к тяжелым суглинкам (чернозем), так и к песчанистым и пылеватым почвам. Растительный грунт содержит до 4%”перегноя (гумуса), а чернозем — до 22%.

Дресвяный грунт — рыхлая масса минеральных зерен и обломков, входивших в состав выветрившейся породы и вследствие выветривания потерявших связь между собой.

Известняк — осадочная горная порода, состоящая в основном из кальцита. Цвет чистого известняка белый и светло-серый, примеси окрашивают его в черный, красный, желтый, коричневый и другие цвета.

Мел — является разновидностью мягкого известняка с пористым строением, состоит главным образом из углекислого кальция.

Мергель — известняк, содержащий глину и представляющий собой связную и довольно твердую породу серо-зеленоватого, бурого или желтого цвета. При,содержании 5—10%: глины порода называется мергелистым известняком, до 25%—известняковым мергелем и до 60% — мергелем. При выветривании мергель превращается в рыхлую массу — рухляк.

Ракушечник — известняк, состоящий из сцементированных раковин морских животных. Обладает большой пористостью, малым объемным весом и сравнительно небольшой твердостью.

Лёсс — тонкая, пористая порода, буровато-палевого или серого цвета с примесью известковых частиц в виде отдельных кусочков и трубочек. Легко впитывает воду и распыляется. В сухом состоянии держится в вертикальном откосе. Содержит большое количество пыле—ватых частиц (до 70%). Крупные песчаные, а также глинистые частицы в лёссе почти не содержатся.

Опока — твердая кремнистая осадочная порода, состоящая в основном из микрозернистого водного аморфного кремнезема. Цвет от светло-серого до темно-серого (почти черного). От трепелов отличается большей твердостью и раковистым изломом.

Пемза — пористая, губчато-ноздреватая, вулканическая горная порода с малым объемным весом и сравнительно большой твердостью. Цвет — белый, серый, желтый и черный.

Песок — рыхлая несцементированная горная порода, состоящая из обломков различных минералов и пород в виде зерен (песчинок) диаметром от 0,05 до 2 мм. В зависимости от размеров большей части зерен (по весу) следует различать: мелкий песок с преобладающей частью зерен размером от 0*05 до 0,25 мм; средний песок— от 0,25 до 0,5 мм; крупный песок — более 0,5 мм. Мелкозернистые песчаные образования, легкоподвижные под действием ветра, называются барханными и дюнными песками.

Песчаник — сцементированный песок. Прочность зависит главным образом от вида цемента.
Сланцы — горные породы, образовавшиеся под действием высоких температур и давления, обусловленного глубиной залегания. Сланцы характеризуются ориентированным расположением слагающих минералов и бывают глинистые, песчаные, слюдяные, окремнен-ные, кремнистые и т. д.

Солончак — серо-бурый и черный грунт с большим содержанием растворенных солей. Во влажном состоянии солончаки пластичны, липки и вязки; при высыхании твердеют, образуя трещины и солевой налет. Грунт, менее засоленный, нежели солончак, и представляющий собой переход к растительным почвам ц чернозему, называется солонцом.

Суглинок — грунт, содержащий глинистые частицы от 10 до 30%. Песчаных частиц в суглинке больше, а пылеватых меньше, чем глинистых. При содержании глинистых частиц от 20 до 30% суглинок называется тяжелым.

Песчаных частиц в супеси больше, чем пылеватых; среди них преобладают зерна диаметром от 0,25 до 2 мм. Различают тяжелый супесок с содержанием глинистых частиц от 6 до 10% и легкий супесок с содержанием глинистых частиц от 3 до 6%.

Торф — грунт буро-черного цвета представляет собой скопление растительных остатков различной степе-пи разложения (в избыточно влажной среде при недостатке кислорода) с примесью значительного количества минеральных веществ (песка, глины), известкового или железистого вещества.

Треиел — мягкая пористая порода, образовавшаяся из. кремнистых скелетов микроскопических водорослей (радиолярии и диатомовые водоросли).

Туф — сцементированные рыхлые продукты вулканических извержений и кремнистые или карбонатные породы пористого ячеистого сложения, образующиеся путем отложения материала из минеральных вод.

Советы

1 группа грунтов, группы грунтов в строительстве, группы грунтов гост, как определить группу грунта, определение группы грунта, таблица групп грунтов.

Бурые полупустынные почвы и их свойства

Бурые полупустынные почвы являются основными в пустынно-степной зоне. Они встречаются в Центральной и Средней Азии, Соединенных Штатах Америки, Канаде, Аргентине и Казахстане.

Среди характерных особенностей бурых полупустынных грунтов следует назвать гумусовый горизонт, имеющий сравнительно небольшую толщину, и невысокий уровень гумусированности.

Подобные качества почвы данного типа определяются специфическими условиями, в которых протекает почвообразовательный процесс: засушливый климат, ограниченность растительных видов и их низкая биологическая продуктивность, вызванным неблагоприятным влажностным и температурным режимами.

Стремительное разложение растительного опада и быстрота его минерализации становятся причиной скопления такого компонента органического происхождения, как зольные составляющие (в основном это щелочные металлы). В результате таких процессов почвы становятся солонцеватыми.

В профиле бурых полупустынных грунтов можно выделить следующие горизонты: гумусовый (толщиной до 18 см); переходный (толщиной от 10 до 20 см); карбонатный белесый (толщиной до 20 см); карбонатный бурый (толщиной до 30 см); рыхлый с включениями гипса.

В верхних слоях бурых полупустынных почв обнаружено значительное количество ила, магния, кальция и полуторных окислов, снижающих показатели плодородия. Содержание гумуса в них едва достигает 2,5%.

Почвы данного типа – слабощелочные.

Уровень плодородия бурых полупустынных почв можно повысить при условии обязательного проведения оросительных мероприятий.

Кроме того, потребуются меры, которые способствуют предотвращению осолонцовывания, вторичного засоления и ветровой эрозии грунта.

В случае освоения почв данного типа необходимо регулярно вносить фосфорные и азотные удобрения.

При условии окультуривания на бурых полупустынных почвах можно выращивать плодовые, овощные и бахчевые культур.

Помимо этого, участки с таким грунтом можно использовать в качестве пастбищ.

В настоящее время выделяются следующие подтипы бурых полупустынных почв: прикаспийские, казахстанские и центральноазиатские (тувинские) безгипсовые.

Современный опыт строительства на песчаном грунте

В ящик насыпан песок. На его поверхности лежат гаечный ключ и металлический брусок. Под действием расположенного под ним механизма ящик заставляют вибрировать. Возникают странные явления: лежащие на поверхности металлические предметы быстро «утопают» в песке. На смену им из песка, как пробки, выскакивают легкие предметы: шахматные фигурки и деревянная ложка. Что за чудо! Песок ведет себя, как вода: тяжелые предметы «утопают», легкие «всплывают».

В чем же дело? Это явление объясняется просто. При вибрации сила трения между частицами в рыхлых песках сильно уменьшается. При определенной вибрации величина внутреннего трения становится настолько малой, что грунт начинает вести себя, как жидкость. Предметы более тяжелые, чем объемный вес песка, при данной пористости «утопают» а легкие «всплывают».
Подобное явление «разжижения» песков, вызываемое вибрацией, не раз приводило к авариям и разрушениям не только установок, вызывающих колебания грунта, но и расположенных вблизи стен, несущих колонн и других конструкций.

Изучение этого процесса показало, что не все колебания вызывают подобное разжижение. Наблюдениями установлено, что имеется «опасный интервал» частот (в пределах 500—2500 колебаний в минуту), в котором и проявляются описанные явления.

На одной из электростанций основанный на плотном песке фундамент турбогенератора, вращающегося со скоростью 1500 оборотов в минуту, дал в течение времени осадку в 30 сантиметров. Инженеры, делавшие расчет, не учли влияния вибрации и дали ошибочную величину предполагаемой осадки (всего лишь в 2 сантиметра, в 15 раз меньше действительной).

Было замечено, что вибрация быстро уплотняет рыхлые пески, превращает их в плотные. Эта удачная находка привела к созданию целого арсенала методов вибро- уплотнения песчаных грунтов. Проведенные исследования показали, что лучше всего вибрация действует на увлажненные пески. Поэтому перед началом уплотнения песок смешивают с водой.

Объединив усилия, ученые и инженеры создали два главных типа вибраторов, вызывающих уплотнение пород: поверхностные и глубинные; первые устанавливают непосредственно на поверхности песка, тогда как вторые погружают в глубь песчаного массива.

Поверхностные вибраторы — это щиты с установленными на них механизмами, вызывающими вибрацию. Тяжелые поверхностные вибраторы устанавливают, как тракторы, на гусеничном ходу. С их помощью осуществляют уплотнение песка до глубины 1—3 метров.

Глубинные вибраторы представляют собой трубы, в которых заключен механизм, вызывающий вибрацию. С их помощью можно уплотнять рыхлые пески до глубины 6—7 метров. При каждом погружении глубинного вибратора грунт уплотняется в диаметре 2—3 метров.

Применение вибрации позволяет уменьшить пористость песка на 9—12%, т.е. рыхлый песок превратить в плотный. Можно ли превратить рыхлый песок в массивную породу?
  Что делать, когда плывет грунт?

Как-то решили построить на берегу одной из рек цех судоверфи. Стали рыть котлован под фундамент и неожиданно наткнулись на песок-плывун. Непрерывным ком в котлован начала поступать разжиженная песчано- иловатая масса. Она сначала текла тонкими струйками. Чем больше углубляли котлован, тем интенсивнее становился поток грунта. Из стенок стали вываливаться целые глыбы грунта. На их месте образовались пещеристые углубления.

Что делать? Решили оградить стенки от плывущего грунта, забили по периметру котлована стенки из досок, или, как их называют строители, «шпунтовые ограждения». Но и это оказалось бесполезным. Плывун тек под напором не только из стенок, но и со дна...
Попытались откачивать из котлована воду, вместе с ней стал выноситься песок. При этом из насоса выливалась не столько вода, сколько непонятная жидкость, похожая по цвету на цементное молоко.

Пришлось отступить и отказаться от устройства котлована, основав здание на сваях.

Нужно сказать, что строители вовремя прекратили откачивать воду с песком из котлована. Дело в том, что по мере откачки из стенок и дна выносится песок. Такой вынос вызывает явление, носящее название механической суффозии. Явление суффозии было впервые описано русским ученым А. П. Павловым, который заметил, что потоки подземных вод могут растворять и выносить породы, а это вызывает оседание лежащей над ними поверхности земли.

В дальнейшем обнаружилось, что под механическим давлением потока подземных вод частицы песка могут взвешиваться и перемещаться. При откачке воды из котлована возникает поток, направленный от массива к котловану. Он и вызывает перемещение песчинок — меха ническую суффозию, которая может привести к оседанию поверхности земли и авариям построенных по соседству зданий.

Американский ученый К. Терцаги описывает случай, когда в штате Коннектикут (США) решили с помощью откачки насосом воды из котлована осушить тонкозернистые пески. Забыв о большой подвижности этих грунтов, строители энергично взялись за работу. Не обращая внимания на большой вынос песка, они продолжали работу, вплоть до неизбежного при таком пренебрежении к суффозии происшествия: сначала обрушилась постройка, расположенная неподалеку от насоса. Через некоторое время на расстоянии 100 метров от этого места неожиданно образовался провал поверхности. Он имел форму воронки глубиной до 1 метра. Дорого обошлось строителям их легкомыслие.

В истории нашего отечественного строительства известен случай, возникший при строительстве первой очереди Московского, метрополитена, когда на одном из его участков при откачке воды возник вынос песка. Это повлекло за собой неравномерную осадку поверхности земли, что могло привести к повреждению зданий, расположенных на осевшем участке.

Откачка воды была немедленно прекращена, а здания укреплены. Своевременная приостановка работ, вызвавших механическую суффозию, и принятые меры полностью предотвратили возможность разрушения зданий.

При бурении скважин в песках-плывунах возникают иногда «песчаные пробки» (участки скважины, заполненные поднявшимся под напором песком). Такие пробки могут достигать нескольких метров. Часто бывает неправильное представление о том, что «пробки» могут возникать только в плывунах. Это не совсем так.

Они появляются иногда и в обычных водонасыщенных, не плывучих песках. В последнем случае образование «пробки» обусловливается разностью гидростатического напора воды в скважине и в окружающем массиве грунта.

Плывуны широко распространены на поверхности земли. Чаще всего их можно встретить в долинах рек или на побережьях морей и озер. Им часто даются местные названия, например, на Северном Урале плывуны называются «бузга», в Сибири—:«мясича», «нята» и т. д.

Немало неприятностей они доставили строителям Беломорско-Балтийского канала, Волго-Донского канала им. В. И. Ленина и во многих других случаях. Не менее распространены плывуны в Германской Демократической Республике, Федеративной Республике Германии, Бельгии, Нидерландах, Англии, США и других зарубежных странах.

Статистика Видео:  0