Грунт являє собою гірські породи, що залягають переважно в зоні вивітрювання і характеризуються як багатокомпонентна геологічна система. Грунт можна розділити на три основні типи:
-Скельний грунт;
-Нескельний грунт: пов'язаний (суглинок і глина), непов'язаний (піски і супіски);
-Конгломерат.
Незв'язані грунти складаються з зерен різної величини, які торкаються один одного. Незв'язані грунти не утримують воду, і наявність води практично не впливає на тертя між зернами. Так як такі грунтів не розм'якшуються, то їх несуча здатність не залежить від вмісту вологи, а тільки від їх щільності. Пов'язані грунти складаються з суглинку і глини з пластинчастим будовою (глиняні пелюстки). Внаслідок будови поверхні глиняних лепесточков пов'язані грунти можуть набирати воду і утримувати її. Водовоспріятіе розм'якшує поверхню глиняних пластинок, що зменшує тертя між пластинками. При цьому змінюється консистенція ґрунту і зменшується його несуча здатність. При уменьшающемся вмісті вологи несуча здатність таких грунтів, відповідно, збільшується.
Можливості підключення - здатність грунту чинити опір зовнішньому зусиллю, що прагне роз'єднати грунтові частинки. Висловлюють її в кг / см2. Можливості підключення обумовлена силами зчеплення між частинками грунту, залежить від гранулометричного, мінералогічного та хімічного складів, вологості, а також оструктуренності грунту і факторів, що її обумовлюють. Найбільшою зв'язність мають глинисті грунти і грунти, що містять велику кількість обмінного натрію. Оструктуренность грунту характеризуються меншою связностью. Невисоку зв'язність мають піщані ґрунти. Мінімальна зв'язність спостерігається при вологості, близькій до вологості в'янення.
Облік зв'язності ґрунту має велике значення для якості виконуваних технологічних операцій - розпушування, перемішування ґрунтових шарів, крошения грунту, оранки та т. П. Ці прийоми повинні виконуватися при найменшій зв'язності ґрунту. Визначення такого стану пов'язане з поняттям «фізична стиглість грунту».
Можливості підключення грунтів характерізуетсясцепленіем частинок грунту між собою цементують речовинами. Такі грунти володіють великим тертям частинок і зчепленням. До зв'язковим грунтів відносяться всі глини, суглинки і грунти, що містять в своєму складі глинисті і пилуваті частинки.
Причинами злежуваності можуть битьсцепленіе частинок між собою під тиском, утворення нових хімічних сполук в результаті взаємодії компонентів продукту між собою або з навколишнім середовищем, кристалізація з розчинів, смерзаемость і ін. Залежно від характеру причини можливі і різні механізми самого явища.
У породах, гдесцепленіе частинок здійснюється переважно за рахунок льоду, растепленія мерзлоти при спуску обсадних колон призводить до руйнування стінок свердловини, значного збільшення ореолу протаивания навколо свердловини, утворення каверн і перевитрати цементу при кріпленні. Тиск, що розвивається замерзаючими водонасиченими породами, залежить від обсягу зони растепленія.
Пресування порошків також даетсущественное зчеплення частинок навіть до спікання.
Під спікливістю розуміють прочностьсцепленія частинок в результаті термічної обробки пресованих заготовок.
Розрахунок стійкості укосу по кругло циліндричних поверхнях ковзання.
Велике поширення на практиці отримав метод круглоціліндріческіх поверхонь ковзання, сутність цього методу полягає в знаходженні круглоциліндричній поверхні ковзання з центром в деякій точці О, що проходить через підошву укосу, для якої коефіцієнт стійкості буде мінімальним
Розрахунок ведеться для відсіку, для чого зсуватися клин ABC розбивається на n вертикальних відсіків. Робиться припущення, що нормальні і дотичні напруження, що діють по поверхні ковзання, в межах кожного з відсіків зсуватися клина визначаються вагою даного відсіку Qi, і дорівнюють відповідно:
Ai - площа поверхні ковзання в межах i-го вертикального відсіку, Ai = 1li; li - довжина дуги ковзання в площині креслення (див. рис.).
Перешкоджає оползанію укосу опір зрушенню по розглянутій поверхні в граничному стані.
З (9.16) - (9.18) випливає вираз для сили опору зсуву в межах i-го відсіку:
стійкість укосу можна оцінити відношенням моментів утримують Ms, l і зсувних Ms, a сил. Відповідно коефіцієнт запасу стійкості визначимо за формулою
Момент утримують сил відносно Про представляє собою момент сил Qi:
Момент сил, що зсувають щодо точки Про
Тоді формулу (9.19) можна записати в наступному вигляді:
Регіональні (особливі) види грунтів і їх основні властивості.
До особливих грунтів відносяться структурно нестійкі ґрунти. При певних умовах їх природна структура порівняно різко порушується. До них відносяться:
- лесові, структура яких порушується при замочуванні їх під навантаженням;
- мерзлі, структура яких порушується при відтаванні;
- пухкі піски, різко ущільнюються при динамічних впливах;
- мули та чутливі глини, деформаційні і міцнісні властивості яких різко змінюються при порушенні їх природної структури;
- набухають грунти, які при зволоженні здатні істотно збільшуватися в об'ємі навіть під навантаженням;
- торфи і заторфованние грунти, які мають дуже великий сжимаемостью і малою міцністю;
- скельні і напівскельні грунти, що володіють високою міцністю і малою деформативністю.
Структурно-нестійкі ґрунти часто відносять до регіональних типам грунтів тому, що ця грунти часто групуються в межах певних географо-кліматичних зон і тяжіють до певних регіонів країни, переважають в одних регіонах і практично можуть бути відсутні в інших.
До особливих видів грунтів також слід віднести біогенні грунти, пливуни, рослинні і мерзлі грунти.
Грунти, що містять значну кількість органічних речовин, називаються біогенними. До них відносяться заторфованние грунти, торфи і сапронели (прісноводні мули).
Іл - водонасищенний сучасний осад водойм, що утворився в результаті протікання мікробіологічних процесів, що має вологість, що перевищує вологість на межі текучості, і коефіцієнт пористості більше 0,9.
Пливуни - це грунти, які при розтині приходять в рух подібно вязкотекучем тілу, зустрічаються серед водонасичених дрібнозернистих пилуватих пісків. Розрізняють пливуни справжні і псевдопливуни. Справжні пливуни характеризуються присутністю пилувато-глинистих і колоїдних частинок, великою пористістю (> 40%), низькими водоотдачей і коефіцієнтом фільтрації, особливістю до тиксотропним перетворенням, опливанню при вологості 6-9% і переходом в текучий стан при 15-17%.
Псевдопливуни - піски, що не містять тонких глинистих часток, повністю водонасичені, легко віддають воду, водопроникні, що переходять в пливунів стан при певному гідравлічному градієнті.
Грунти або рослинні грунти - це природні утворення, що складають поверхневий шар земної кори і володіють родючістю. До нескельних штучним грунтів відносяться грунти, ущільнені різними методами (трамбуванням, укочуванням, віброущільненням, вибухами, осушенням і ін.), Насипні і намивні.