Що таке грунт?
Грунт- (пол, grunt, від нього. Grund - основа, грунт), будь-які гірські породи, що залягають переважно в межах зони вивітрювання (включаючи грунту) і є об'єктом інженерно-будівельної діяльності людини. Грунти можуть бути використані в якості: підстав будівель і різних інженерних споруд, матеріалу для споруд (доріг, насипів, гребель), середовища для розміщення підземних споруд (тунелів, трубопроводів, сховищ). Грунти поділяються на скельні і пухкі [за класифікацією, прийнятою в будівельних нормах і правилах (СНиП), - нескельні].
Класифікація грунтів включає наступні таксономічні одиниці, що виділяються по групах ознак:
клас - по загальному характеру структурних зв'язків;
група - за характером структурних зв'язків (з урахуванням їх міцності);
підгрупа - за походженням і умовами утворення;
тип - по речовому складу;
вид - по найменуванню грунтів (з урахуванням розмірів частинок і показників властивостей);
різновиди - за кількісними показниками речового складу, властивостей і структури грунтів.
підрозділяються на групи, підгрупи, типи, види і різновиди.
Клас природних скельних грунтів - грунти з жорсткими структурними зв'язками (кристалізаційними і цементаційна)
Клас природних дисперсних грунтів - грунти з водноколлоіднимі і механічними структурними зв'язками.
Клас природних мерзлих грунтів - грунти з кріогенними структурними зв'язками.
Клас техногенних (скельних, дисперсних і мерзлих) грунтів - грунти з різними структурними зв'язками, утвореними в результаті діяльності людини.
Грунти і їх властивості.
Грунт - природне утворення, що складається з генетично пов'язаних горизонтів, які формуються в результаті перетворення поверхневих шарів літосфери під впливом води, повітря і живих організмів; володіє родючістю.
Тверда, рідка, газоподібна і жива частини. Підрозділяється на генетичні типи (підзолисті, сірі лісові, чорноземи, сіроземи). Географічний розподіл грунту на рівнинах підпорядковане загальним законам широтноїзональності, а в горах - вертикальної поясності.
Методи визначення фізико-механічних властивостей ґрунтів.
Визначення фізико-механічних властивостей ґрунтів проводиться лабораторними і польовими методами. Фізичні характеристики грунтів визначаються лабораторними методами. У деяких випадках використовуються польові методи досліджень за допомогою зондування і радіоактивного каротажу. Характеристики міцності грунтів визначаються лабораторними або польовими методами. Для цієї мети в лабораторних умовах використовуються зсувні прилади та стабилометр. У польових умовах опір зрушенню слабких грунтів визначається методом обертального зрізу в свердловинах. Для оцінки кута внутрішнього тертя піщаних ґрунтів використовують статичну і динамічну зондування. Міцність великоуламкових грунтів, зразки яких практично неможливо відібрати з непорушеною структурою, визначаються шляхом зрізу грунту. Деформаційні властивості ґрунтів визначаються в лабораторних умовах з використанням компресійних приладів і стабілометра. а в польових умовах за допомогою прессіометра і штампових випробувань.
Походження та освіта скельних і нескельних грунтів.
Нескельні грунти утворилися в результаті тривалого фізичного і хімічного вивітрювання міцних осадових скельних порід, що викликали їх руйнування.
Магматичні гірські породи (скельні грунти) утворилися при охолодженні магми, а також в результаті горотворних процесів.
Основні показники грунтів.
До найбільш важливими показниками грунтів крім механічного складу відносяться: щільність, пористість, вологість, внутрішнє тертя і зчеплення, пластичність, разрихляємость, вологість, водопроникність.
У містах майже немає природних грунтів. Тут формуються штучні грунту, які правильніше називати почвогрунта. Почвогрунти утворюються при будівництві міст і в процесі їх повсякденному житті. При планувальних роботах часто оголюються бідні мікроелементами підстилають грунти, а родючі землі засипають будівельним сміттям. При прокладанні підземних комунікацій і виїмки грунту для закладення підвалин порушується грунтовий покрив, перемішуються всі шари і часто безплідний грунт виявляється на поверхні.
Основні показники грунтів.
Одним з основних показників властивостей грунту, що характеризують його недоуплотненія стан, є показник просідання. Другим показником, є ступінь вологості. Третім показником просідання є структурна міцність, а вірніше, ступінь її зниження при зволоженні грунту. На основі цього слід вважати, що основними характеристиками просідання грунтів є: відносна просідання, початковий просадний тиск, і початкова просадних вологість.
До складу піщаних грунтів входять частинки розмірами від 0,1 до 2 мм. Залежно від розміру часток піщані ґрунти діляться на гравелисті, великі, середні, дрібні і пилуваті. Коефіцієнт стиснення щільного піску низький, але швидкість його ущільнення під впливом навантаження велика. Тому осаду будови, зведеного на піску припиняється досить швидко. Гравелисті, великі і середні піщані ґрунти мають високу водонепроникність і, отже, при замерзанні НЕ спучуються.
Пилуватими частками називаються частинки розмірами від 0,05 до 0,005 мм. Якщо в піщаному грунті таких частинок міститься від 15 до 50%, такі піски також називаються пилуватими. Присутність в грунті пилуватих частинок значно знижує будівельні якості і погіршує несучу здатність грунту.
Суглинки і супіски
Ці грунти являють собою суміш глини, піску і пилуватих частинок. До їх складу входять: 30% глинистих частинок і від 3 до 10% супеси. За своїми технічними параметрами і придатності для будівництва ці грунти займають проміжне місце між піщаними і глинистими грунтами.
До складу цих грунтів входять дрібні частинки величиною не більше 0,005 мм. Ці частинки в основному мають форму лусочок. Глина має достатню кількість капілярних каналів і володіє великою питомою поверхнею дотику між частинками. Капілярні канали сприяють проникненню води в усі пори матеріалу, при цьому утворюються тонкі водо-колоїдні плівки, які в свою чергу обволікають частинки остова грунту. Це надає глині необхідну для будівництва в'язкість. Але з іншого боку, наявність в порах глини крапельок води при промерзанні збільшує її обсяг, що тягне за собою процес спучування.
Глинисті грунти характеризуються високим стисненням (в порівнянні, наприклад, з піщаними грунтами), хоча під впливом навантажень швидкість осідання набагато нижче, ніж у пісків. Тому, якщо підставою для будівлі служить глина, його осаду триває досить довго.
Такі грунти формуються, як правило, штучним шляхом, наприклад, при засипці ярів, ставків та т. Д. Для насипних ґрунтів характерний нерівномірний стиск, тому в якості природних підстав вони практично не використовуються, за винятком рефулірованних насипних ґрунтів, тобто грунтів, утворених шляхом перекачування землесосом (рефулкром) розрідженого грунту по трубопроводу.
Пливуни представляють собою деяку різновид супесей і інших дрібнозернистих грунтів. При розрідженні стають дуже рухливими, практично перетворюються в рідину. Малопридатні в якості підстави. Перш ніж вибирати підставу для будівництва будівлі, слід самим ретельним чином досліджувати грунт, з'ясувати схему розташування його пластів, їх потужність (товщину шару, фізичні і механічні властивості), розташування і вплив на грунт грунтових вод.
Значення знань про ґрунти в будівництві.
При виробництві земляних робіт грунт може бути використаний в якості будівельного матеріалу. Для застосування ефективної технології, комплексної механізації, виконання економічних розрахунків і обґрунтувань щодо застосування раціональних методів виробництва земляних робіт необхідно знати технологічні та основні фізико-механічні властивості ґрунтів використовуваних в будівництві.