Лекция 5.

7. Основы грунтоведения.

Грунтырассматриваются как горная порода (а так же отходы производственной и хозяйственной деятельности человека), представляющая собой многокомпонентную систему, использующуюся как основание, среда или материал для возведения зданий инженерных сооружений. Инженерно -геологические свойства горных пород во многом определяются принадлежностью к тому иному генетическому типу. Генетический тип представляет собой совокупность отложений, являющихся результатом работы различных геологических агентов.

Наиболее важными являются физические, физико-механические и физико-химические свойства грунтов. Группа физических и физико-механических показателей характеризует свойства грунтов, необходимых для расчетов состояния и прогноза поведения грунтов под нагрузкой в тех или иных условиях. Физико–химические свойства горных пород определяются обменной способностью и явлением ионного обмена.

В зависимости от характера структурных связей, происхождения, условий образования, состава и строительных свойств, грунты подразделяются на следующие основные классы.

Класс скальных грунтов–грунты с жесткими структурными связями, к которым относятся магматические (граниты, сиениты, липариты, порфиры, базальты, и др.) метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы и др.), осадочные сцементированные (конгломераты, брекчии, песчаники и др.) и искусственные, преобразованные в природном залегании грунты (трещиноватые типа магматических, метаморфических, осадочных сцементированных и др.)

Прочность скальных грунтов на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии более 5 МПа. Наиболее высокой прочностью обладают магматические породы (80-401 МПа), метаморфические образования (100-300 МПа). Скальные грунты осадочного происхождения характеризуются широкой изменчивостью прочности на сжатие 6-120 МПа.

Важной характеристикой скальных пород является их отношение к воде – размягчение и растворение. Наличие трещиноватости требует учитывать при оценке прочности.

Класс нескальных грунтов– грунты без жестких структурных связей, которые подразделяются на :крупнообломочные – валунные (частиц крупнее 200 мм более 50%), галечные (частиц крупнее 10 мм более 50%) и гравийные (частиц крупнее 2 мм более 50%) ; песчаные – песок гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий и пылеватый; глинистые – подразделяются на супеси, суглинки и глины; биогенные (озерные, болотные и др.), к которым относятся илы, торфы; почвы (тундровые, подзолистые, лесостепные, черноземные и др.); искусственные грунты – уплотненные в природном залегании (типы песчаных, пылеватых и глинистых биогенных грунтов и почв), насыпные и намывные.

Прочность крупнообломочных грунтов зависит от слагаемых пород и плотности укладки. Наибольшую прочность имеют магматические породы, наименьшую – осадочные. Крупнообломочныегрунты не поддаются уплотнению, обладают большой водопроницаемостью. В целом эти грунты являются надежным основанием зданий и сооружений.

Песчаные грунты высоко водопроницаемые проницаемые, под давлением уплотняются незначительно. Рыхлые пески интенсивно уплотняются под воздействием фильтрующей воды и с помощью вибраторов. Наибольшей прочностью обладают пески с преобладанием твердых, стойких к воде минералов (кварц, полевые шпаты и др.) В большинстве случаев песчаные грунты являются надежным основанием зданий и сооружений.

Глинистые грунтыв зависимости от содержания глинистых частиц получили соответствующие названия (табл. 4).

Таблица 4