Класифікація пилувато-глинистих грунтів за числом пластичності.

№	Грунт (тип)	Число пластичності Iр=WL - Wр
1	Супісок	1 Iр  7
2	Суглинок	7< Iр  17
3	Глина	Iр > 0,17

Таблиця 3.7.

Класифікація пилувато-глинистих грунтів за показником текучості.

№	Стан грунту	Показник текучості IL = W-Wp / WL - Wp
1	Супісок: -твердий -пластичний -текучий	IL < 1 0  IL  1 IL > 1
2	Суглинок та глина: -твердий -напівтвердий -тугопластичний -м’якопластичний -текучопластичний -текучий	IL < 1 0  IL  0,25 0,25 < IL  0,5 0,5 < IL  0,75 0,75 < IL  1,0 IL > 0

Серед пилувато-глинистих грунтів є грунти, що мають додаткові специфічні властивості при замочуванні їх водою: це просадкові та грунти, що набрякають. Просадкові грунти під дією зовнішнього навантаження або власної ваги при замочуванні водою здатні до додаткових осідань (просідань). При цьому відносна просадковість їх _sl  0,01. Грунти, що набрякають при замочувані водою або хімічними розчинами збільшуються в об’ємі; відносне набрякання без навантаження _sw  0,04.

Значення _sl та _sw визначаються за формулами:

_sl = (h _nop - h _sat,р) / h _n,q (3,3)

_sw = (h _sat,р - h _n,p ) / h _n,p (3,4)

де: h _n,p та h _sat,р – висоти зразка відповідно природної вологості та після його повного водонасичення під дією тиску “Р”, що дорівнює: для просадкових грунтів сумі вертикальної напруги від дії зовнішнього навантаження “_zp” та власної ваги грунту “_zq”, а для грунтів, що набрякають, додатково враховують вертикальний тиск, викликаний впливом ваги незволоженого грунту за межами площі замочування;

h _n,q – висота того ж зразка природної вологості при Р = _zq.

До окремої підгрупи пилувато-глинистих грунтів наледжать лeсові грунти та мул. Лeсові грунти – це макропористі грунти, що містять більш як 50 % пилуватих часток (розміром 0,05 - 0, 005 мм), карбонати кальцію та розчинні солі, у маловологому стані здатні утримувати вертикальні схили, а при замочуванні водою легко розмокають, розмиваються та просідають. При повному водонасиченні здатні переходити у пливунний стан. Лeсові грунти поділяються на низькопористі (е  0,8) та високопористі (е>0,8). За попередніми оцінками до просадкових грунтів відносять леси та лесоподібні суглинки із ступенем вологості S_r< 0,8, для яких значення показника просадковості (попередні) визначають за формулою:

П = e_L –e / 1+e , (3,4)

де е – коефіцієнт пористості грунту природної будови і вологості; e_L – те ж , при вологості на межі текучості W_L; визначається за формулою: e_L = W_L* P_s / P_w

(P_w – щільність води г/см 3).

Грунти належать до просадкових при умові, що:

П < 0, 1 для 0,01 Iр < 0,1

П < 0, 17 для 0,01 Iр < 0,14

П < 0, 24 для 0,14 Iр < 0,22.

Мул – це водонасичений сучасний осад водоймищ, що утворився внаслідок мікробіологічних процесів. Мул має вологість, що перевищує вологість на межі текучості W_L та високу пористість. За коефіцієнтом пористості мули класифікують згідно з даними табл. 3.8.

Таблиця 3.8.

№ п/п	Мул	Коефіцієнт пористості е
1	Супіщаний	е  0,9
2	Суглинистий	е  1,0
3	Глинистий	е  1,5

До особливої групи серед нескельних грунтів відносять біогенні грунти (озерні, болотяні, озерно-болотяні та алювіально-болотяні), що відзначаються великим вмістом органічних речовин. До таких грунтів належать заторфовані грунти, торфи та сапропелі (табл.3.9, 3.10).

Таблиця 3.9.

Класифікація заторфованих грунтів та сапропелів за відносним вмістом органічної речовини.

№ п/п	Грунти	Відносний вміст органіки Iоm = mов / m
Заторфовані грунти
1	Слабкозаторфовані	0,10 < Iоm 0,25
2	Середньозаторфовані	0,25 < Iоm 0,40
3	Дужезаторфовані	0,40 < Iоm <0,50
Сапропель
1	Мінеральний	0,10 < Iоm 0,30
2	Середньомінеральний	0,30 < Iоm 0,5
3	Слабкомінеральний	0,50 < Iоm

Таблиця 3.10.

Класифікація торфів за ступенем розкладення органічної речовини.

№ п/п	Торф	Ступінь розкладення органічної речовини Ddp = mp / m
1	Слабкорозкладений	Ddp  20
2	Середньорозкладений	20 < Ddp  45
3	Дужерозкладений	Ddp  45

До назви пилувато-глинистих грунтів (супісків, суглинків та глин) додають “із домішкою органічних речовин”, коли ступінь розкладення їх знаходиться у межах 0,05< I_оm 0,1 , а до назви піщаних – коли 0,03< I_оm  0,1.

Із табл. 3.9, 3.10 видно, що до заторфованих грунтів відносять піщані та пилувато-глинисті грунти, що містять у своєму складі 10…50% (за масою) органічних речовин, а вразі їх вмісту більш як 50% грунти відносять до торфів.

Сапропелі (табл. 3.9.) – це прісноводні мули, що містять більш як 10% органічних речовин та мають коефіцієнт пористості е  3, а показник текучості I_L>1.

Грунт, (грунтово-рослинний шар) – це природне утворення, поверхневий родючий шар земної кори.

Спостерігається інколи кілька горизонтів цих грунтів, які виникли внаслідок складної взаємодії материнських гірських порід, клімату, рел’єфу місцевості, рослинного та тваринного світу. Грунти поділяють за гранулометричим складом по аналогії з грубоуламковими та піщаними, а за числом пластичності, як пилувато-глинисті.

До нескельних штучних грунтів відносять ущільнені у природному заляганні різними методами, насипні та намивні грунти. Ці грунти в залежності від складу та стану характеризуються так, як і природні нескельні грунти.

Скельні та нескельні грунти, що мають негативну температуру та містять у своєму складі лід, належать до мерзлих грунтів, а якщо вони перебувають у мерзлому стані більше трьох років, то належать до вічномерзлих; властивості останніх визначаються у розмороженому стані.

До комплексу інженерно-геологічних вишукувань входить не тільки вивчення природи грунтів та їх фізичних властивостей, але також і визначення в польових та лабораторних умовах їх механічних характеристик, тобто поводження пористих пухких та мінерально-дисперсних утворень під дією зовнішніх навантажень або при зміні їх фізичного стану. До основних механічних властивостей грунтів належать такі: стисливість, опір грунтів зсуву та зміна водопроникності.

Узальнюючою характеристикою стисливості (деформованості) грунту є модуль деформації Е, мПа, який визанчається в лабораторних та польових умовах у діапазоні тиску 0,1…0,3 мПа, де криволінійна залежність між тиском та деформацією вважається прямолінійною.

У практиці проектування показники міцності грунтів оцінюються їх опором зсуву (дотичні напруги), що залежать від опору тертя твердих часток (, град) по поверхні сповзання (ковзання) – це внутрішнє тертя та опору зв’язності (С, кПа) часток – внутрішне зчеплення.

Особливою механічною властивістю грунтів є зміна водопроникності, яка оцінюєтся коефіцієнтом фільтрації К_ф, м/добу. Значення К_ф залежить від пористості (розмірів пор) або від ступеня ущільненості грунтів, а також від наявності початкового градієнту напору (для тугопластичних та напівтвердих глин).

Показники механічних характеристик грунтів Е, С,, К_ф визначаються при інженерно – геологічних вишукуваннях в польових та лабораторних умовах. Ці характеристики використовують для розрахунків основ, будівель і споруд.