Вверх Вниз
Опубликовано: 13 Июнь 2017 23:39:26

Фото для: "Состав и свойства грунтов"
Фото для: "Состав и свойства грунтов" Фото для: "Состав и свойства грунтов" Фото для: "Состав и свойства грунтов" Фото для: "Состав и свойства грунтов" Фото для: "Состав и свойства грунтов"

Состав и свойства грунтов

4. СОСТАВ ГРУНТОВ

Технические качества грунтов, как-то: способность воспринимать нагрузки, сопротивляться воздействиям атмосферных факторов и т. п., зависят от следующих характеристик грунта:

1. крупности составляющих частиц и соотношения количества части разных крупностей (гранулометрический состав);

2. вида пород, формы частиц и состояния поверхности их (минерально-петрографический состав);

3. рода химических элементов, составляющих данный грунт, и стойкости их при воздействии воды, кислот и т. п. (химический состав).

Гранулометрический состав определяется процентами содержания (по весу) в грунте частиц той или иной крупности.

Классификации крупности частиц грунта, принятые в СССР, даются в табл. 3.

Гранулометрический состав грунта определяется следующими способами:

Гранулометрический состав определяется процентами содержания (по весу) в грунте частиц той или иной крупности.

Классификации крупности частиц грунта, принятые в СССР, даются в табл. 3.

Гранулометрический состав грунта определяется следующими способами:

а) просеиванием через сита с различными отверстиями;

б) центрофугированием (отделением частиц различной крупности под действием центробежной силы);

в) отмачиванием в текущей жидкости;

г) отстаиванием в стоячей воде.

Рис. 3 Классификация крупности частиц грунта.

5. СВОЙСТВА ГРУНТОВ

Свойства грунтов, залегающих в данном участке земной поверхности, не остаются все время постоянными: они меняются в зависимости от нарушения структуры, степени влажности и температуры грунта.

От различных постоянных или меняющихся свойств грунтов зависят:

а) степень прочности основания под сооружение;

б) пригодность данного грунта для возведения из него земляных сооружений;

в) степень трудности и способ его разработки.

Непостоянством свойств грунтов объясняются многие случаи разрушения земляных сооружений, а также и чрезмерные запасы прочности в ряде конструкций.

На техническую характеристику грунта влияют следующие его свойства и качества:

1) удельный и объемный веса;

2) пористость;

3) прочность, зависящая от сил сцепления и внутреннего трения отдельных частиц;

4) степень изменяемости первоначальных свойств под действием воды
(пластичность, текучесть, клейкость, размываемость и размокаемость);

5) режим воды в грунте (фильтрация, водопроницаемость, влагоемкость,
влажность, капиллярность);

6) изменяемость объема при разработке, уплотнении, увлажнении и усыхании;

7) изменяемость под действием атмосферных влияний (выветривание);

8) твердость при обработке и переработке;

9) гранулометрический состав.

Таблица. 3. Классификация крупности частиц грунта.

Вес. Удельным весом называется отношение веса тела к весу равного объема воды при температуре 4°. Удельный вес вещества, составляющего грунт, определяется в отношении к твердой (скелетной) части грунта (т. е. за вычетом пор). Большинство минералов, составляющих грунты, имеют удельный вес от 2,4 до 2,8.

Под объемным весом грунта, разумеется, частное от деления веса взятого образца грунта (с порами) на объем этого образца.

Пористость. Пористость грунтов понимается как общий объем пор между частицами грунта.

Величину пористости n можно определить как отношение объема пор к объему всего грунта.

При удельном весе грунта у и объемном его весе gn (в сухом состоянии) величина, пористости n будет равна:

N = (1 – gn : y)

Коэффициентом пористости называется отношение Е = n х 1 - n

В единице объема грунта, имеющего коэффициент пористости E содержится объем пор, равный Е = Е : 1+Е, и объем твердых частиц, равный:1 : 1 + Е

Сцепление или связность грунта.

В некоторых грунтах (например, в песках) составляющие их частицы свободно отделяются одна от другой, тогда как в других грунтах частицы их связаны между собой.

Связностью грунта называется степень взаимного сцепления его частиц. Связность присуща грунтам, в состав которых входят частицы глины и некоторых цементирующих веществ. Увеличение влажности уменьшает связность грунта. Величина связности определяется сопротивлением сжатию в килограммах на 1 см2 и дается в табл. 4.

Таблица. 4.
Временное сопротивление грунтов сжатию (по данным проф. Аттеберга).
Наименование грунта    Временное сопротивление сжатию в кг/см2
Глина    31 - 60

Суглинок тяжелый
легкий    16 – 30
8 - 15
Песчаные почвы    0,7

От степени связности грунта зависит степень трудности разработки его.

Внутреннее трение. Внутреннее трение позволяет грунту, состоящему из ничем не связанных частиц, сохранять определенные формы, «держать» определенный откос, называемый естественным откосом, и обусловливает устойчивость земляного сооружения. Внутреннее трение изменяется от степени влажности грунта. Среднее значение углов естественного откоса дается в табл. 5.

Таблица. 5.
Углы естественного откоса грунтов.

Влажность. Влажность грунта, или степень насыщения его водой, определяется процентом содержания воды в грунте по весу.

По степени наполнения пор водой грунты делятся на:

а) сухие, в которых наполнено водой не более 1/3 пор;

б) влажные, в которых наполнено водой от 1/3 до 7/3 пор;

в) мокрые, в которых более 2/3 пор наполнено водой.

Степень влажности грунта влияет на величину сцепления частиц в нем и тем самым на устойчивость земляного сооружения.

Влагоемкость. Влагоемкостью называется способность грунта поглощать воду. Наибольшую влагоемкость имеют грунты с мелкими фракциями — глина, чернозем, торф-сфагнум. Наименьшую влагоемкость имеют пески. Грунты с высокой влагоемкостью трудно осушаются, медленно высыхают, дают большую осадку и представляют худший для земляного сооружения материал, чем грунты с минимальной влагоемкостью.

Водопроницаемость. Водопроницаемостью грунта называется способность его пропускать через себя воду.

Водопроницаемость зависит от крупности частиц грунта (чем крупнее частицы, тем водопроницаемость больше) и определяется коэффициентом фильтрации. Грунт с высокой степенью водопроницаемости употребляется во всех случаях, когда необходим быстрый отвод воды от сооружений: например для укладки подстилающего слоя под одежду грунтовой дороги, в качестве балласта для отвода воды от шпал, при устройстве земляного сооружения на водоносных слоях, для укладки отводящих воду подушек. Коэффициент фильтрации выражает скорость протекания воды через данный грунт при высоте напора воды, равной длине пути фильтрации.

Коэффициенты фильтрации ( по Трцаги) даются в таблице 6.

Таблица. 6.Значения коэффициента фильтрации для некоторых грунтов.

Капиллярность. Способность грунта поднимать по своим порам воду называется капиллярностью.

Скорость и высота подъема воды до известного предела увеличиваются по мере уменьшения размера частиц грунта. При размерах частиц грунта 5,0—2,0 мм высота капиллярного поднятия воды через 24 часа достигает 22 мм. В грунтах с частицами 0,05—0,02 мм вода за это же время поднимается до 1 153 мм. При еще более мелких фракциях скорость и высота капиллярного поднятия понижаются и в грунтах с частицами 0,002—0,001 мм высота подъема воды падает до 55 мм (через 24 часа).

С капиллярностью грунта необходимо считаться при возведении насыпей на основаниях, насыщенных грунтовыми водами. В этих случаях подбор грунта с малым капиллярным поднятием для нижних слоев насыпи может иметь решающее влияние на устойчивость сооружения.

Грунты, состоящие из крайне мелких фракций (глины), обладают малой водопроницаемостью и малой водоподъемной способностью.

Размываемость грунтов. Размывание грунтов происходит вследствие механического воздействия на грунт текущей воды.

Интенсивность размыва зависит от скорости течения воды. Сопротивление грунта размыву тем более, чем крупнее фракции грунта и чем больше сила сцепления между частицами.

Большое сопротивление размыву оказывают также растительные грунты, связанные корнями. Предельные скорости течения, при которых еще не происходит размывания, даются в табл. 7.

Таблица. 7. Допускаемые скорости течения.

Пластичность. Пластичностью грунта называется его способность при смешивании с водой образовывать массу, легко изменяющую свою форму под влиянием внешних сил. При дальнейшем добавлении воды такая масса перестает сохранять придаваемые ей формы и переходит в состояние текучести.

Пластичный грунт допускает скатывание его в тонкий шнур.

Если грунт, скатанный в лепешку и разрезанный на блюдце, соединяется при сотрясении, это служит показателем перехода его в состояние текучести.

Усадка грунта. При высыхании грунт сжимается и уменьшается в объеме, вследствие чего в земляной насыпи, а иногда и в подсыхающих поверхностях откосов выемок появляются трещины. Явление это называется линейной усадкой грунта и имеет место в грунтах с мелкими фракциями (глины, жирные суглинки).

Усадочные трещины должны быть заделаны на максимально возможную глубину. В ответственных сооружениях грунты с большой линейной усадкой покрываются грунтами, не подвергающимися усадке.

Разрыхление грунта. При разработке грунтов нарушаются связь частиц и природная плотность. Грунт в насыпи занимает больший объем по сравнению с объемом при естественном его залегании и как следствие этого имеет меньший объемный вес. Различают два вида разрыхления грунта: а) первоначальное и б) остаточное. Степень первоначального разрыхления определяется разницей между первоначальной плотностью грунта и плотностью грунта после нарушения его структуры и выражается в процентном отношении объема разрыхленного грунта к объему грунта в плотном теле (коэффициент первоначального разрыхления). Грунт, уложенный в насыпь, постепенно под действием веса нагрузок и смачивания атмосферными водами несколько уплотняется, но степень плотности его все же не достигает плотности грунта при ненарушенной структуре. Выраженная в процентном отношении разница объемов слежавшегося в насыпи грунта и объема этого же количества грунта в плотном теле выемки называется коэффициентом остаточного разрыхления.

Таблица. 8. Значения коэффициентов разрыхления для грунтов (в процентах к объему в плотном теле).

Таблица. 9. Степень трудности разработки грунтов.

Коэффициенты первоначального и остаточного разрыхления даются в табл. 8, составленной по Единым нормам выработки.

Твердость и прочность грунтов. В зависимости от своей твердости и прочности грунты требуют различной затраты усилий при
разработке: резании, бурении и взрывах.

Степень трудности разработки различных грунтов определяется коэффициентом трудности разработки, представляющим отношение количества труда, затрачиваемого при разработке данного грунта, по сравнению с грунтами I—II категорий, для которых коэффициент трудности разработки принимается равным единице.

Степень трудности разработки различных грунтов дается в табл. 9.

Таблица. 9. Степень трудности разработки различных грунтов.




От: Boris




80 просмотров

Похожие темы


----------------------------

- Скрыть комментарии (0)


Ваше имя: (или войдите через соц. сети ниже)
Комментарий:
Avatar
Обновить
Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.

Межкомнатные двери - выбор Межевание - а оно вам нужно?
  
Как выгодно покупать загородную недвижимость?
Восточный сад - услада души и отдых тела

 




Домовой                  Земля                Риэлтер