Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов

по гранулометрическому составу

Разновидности грунта	Характерный размер частиц, мм	Содержание частиц крупнее характерного размера, % по массе
Крупнообломочные
Глыбовый (валунный)	более 200	более 50
Щебенистый (галечниковый)	более 10	более 50
Дресвяной (гравийный)	более 2	более 50
Песчаные
Гравелистый	более 2	более 25
Крупные	более 0,5	более 50
Средней крупности	более 0,25	более 50
Мелкий	более 0,1	более 75
Пылеватый	более 0,1	менее 75

Таблица 4.5

Разновидности песчаных грунтов по степени водонасыщения Sr

Разновидности	Значения степени водонасыщения Sr
Маловажные	0 < Sr ≤ 0,5
Влажные	0,5 < Sr ≤ 0,8
Насыщенные водой	0,8 < Sr ≤1,0

Таблица 4.6

Разновидности глинистых грунтов по показателю текучести il

Глинистый грунт	Показатель текучести IL	Глинистый грунт	Показатель текучести JL
Супеси:		полутвердые	0 ≤ IL ≤ 0,25
твердые	IL < 0	тугопластичные	0,25 < IL ≤ 0,5
пластичные	0 ≤ IL ≤1	мягкопластичные	0,5 < IL ≤ 0,75
текучие	IL >1	текучепластичные	0,75 < IL ≤1
Суглинки и глины:		текучие	IL >1
твердые	IL < 0

ГОСТ 25100-95 включает шесть таксономических единиц, выделяемых по группам признаков: класс, группа, подгруппа, тип, вид, разновидность. Все грунты, приведенные в исходных данных, имеют одни и те же класс (природные дисперсные грунты), группу (связные или несвязные), подгруппу (осадочные), тип (минеральные). Они различаются только по виду – песчаные или глинистые и по разновидностям.

Вид определяется по числу пластичности, выражаться либо в долях единицы (либо в %). Если I_P оказывается меньше 0,01 в долях единицы (или 1%) – грунт следует считать песчаным, если больше – глинистым. Когда в задании отсутствуют значения характеристик пластичности – влажности на границе текучести w_L и влажности на границе раскатывания w_P (они не могут быть определены для песчаного грунта, так как он не является пластичным), то I_P следует принимать равным нулю и считать грунт песчаным.

Разновидности для песчаных грунтов выделяются по гранулометрическому составу – гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый (табл. 4.4); по плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости е – плотный, средней плотности, рыхлый (табл. 4.3); по коэффициенту (или степени) водонасыщения S_r – маловлажный, влажный, насыщенный водой (табл. 4.5).

Разновидности для глинистых грунтов, определяющие их названия, выделяются по численному значению числа пластичности I_P – супесь, суглинок, глина (табл. 4.2); определяющие консистенцию – по показателю текучести I_L: супесь – твердая, пластичная, текучая; суглинок и глина – твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные, текучие (табл. 4.6).

Пример 4.1. Определение классификационных признаков грунтов площадки.

Исходные данные представлены в табл. 4.7

Таблица 4.7

Исходные данные

Номер слоя	Толщина слоя, м	Гранулометрический состав, % (диаметр частиц в мм)								Плотность грунта ρ, кН/м3	Плотность частиц ρs, кН/м3	Природная влажность w, %	Влажность на границе текучести wL, %	Влажность на границе раскатанности wP, %
		>2,0	2,0 - 0,5	0,5 - 0,25	0,25 - 0,10	0,10 - 0,05	0,05 - 0,01	0,01 - 0,005	< 0,005
2	3,5	0,0	0,6	0,5	2,0	10,0	25,0	19,0	42,9	1,92	2,73	33,7	48	30,5
3	4,5	-	22	40	33,7	Частиц d<0,1, мм (прошедших через сито с отверстиями 0,1 мм – 4,3%)				2,06	2,7	22,2	-	-

На основе исходных данных анализа получаем (пример записи в пояснительной записке к расчетно-графической работе):

2-й слой. Вид – глинистый грунт, так как из табл. 4.7 видно, что .

Разновидности:

− по числу пластичности – глина (табл. 4.2);

− по показателю текучести – полутвердая (табл. 4.6).

Коэффициент пористости:

.

3-й слой. Вид – песчаный грунт, не пластичный, так как характеристики пластичности w_L и w_P отсутствуют.

Разновидности:

• по гранулометрическому составу – песок средней крупности, так как частиц крупнее 0,25>50%: 22,0+40,0 = 62% (табл. 4.4);

• по плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости

- песок средней плотности (табл. 4.3);

• по степени водонасыщения ;

0,8 < 0,999 < 1,0 – насыщенный водой (табл. 4.5).

Также для каждого слоя вычисляются удельный вес грунта γ и удельный вес твердых частиц грунта γ_s, полученные результаты заносятся в табл. по форме 4.1.

На основе проведенного анализа строится геологическая колонка, пример которой представлен на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Пример геологической колонки

Условные графические обозначения грунтов приведены на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Условные графические обозначения грунтов

Основными параметрами механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации дисперсных грунтов, предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов). Допускается применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).

Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов X, определяемых по формуле

,

где X_n – нормативное значение характеристики грунта;

γ_g – коэффициент надежности по грунту.

Коэффициент надежности по грунту при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельного сцепления c, угла внутреннего трения φ дисперсных грунтов, а также плотности (удельного веса y) грунта ρ) устанавливают в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности α (ГОСТ 20522-96).

Для прочих характеристик грунта допускается принимать γ_g равным единице.

При выполнении расчетно-графической работы и практических заданий значения коэффициентов надежности по грунту могут быть приняты по табл. 4.8.

Таблица 4.8

Коэффициенты надежности по грунту

Характеристика грунта	Величина коэффициента надежности по грунту γg при расчетах
	по несущей способности	по деформациям
Удельный вес γ	1,1	1,05
Угол внутреннего трения φ	1,1	1,05
Удельное сцепление с	1,5	1,1

Расчетные значения характеристик грунтов c, φ и γ для расчетов по несущей способности обозначают c_I, ψ_I и γ_I, а по деформациям - c_II, ψ_II и γ_II. Их величины, а также модуль деформации грунтов Е приводят в табл. 4.9.

Таблица 4.9