|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Грунт (нем. grund — основа, почва) — горные породы (включая почвы), техногенные образования, залегающие преимущественно в пределах зоны выветривания, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека. Различают:
Грунты могут быть использованы в качестве оснований зданий и различных инженерных сооружений, материала для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ) и др. Грунты изучаются в грунтоведении.
править Термины и определения[1]Грунт скальный — грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа. Грунт полускальный — грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи цементационного типа. Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (Rc >= 5 МПа — скальные грунты, Rc < 5 МПа - полускальные грунты). Грунт дисперсный - грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения. Структура грунта - пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта. Текстура грунта - пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др.). Состав грунта вещественный - категория, характеризующая химико-минеральный состав твердых, жидких и газовых компонентов. Органическое вещество - органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, и также продуктов их разложения и преобразования. Грунт глинистый - связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip >= 1. Песок — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0). Грунт крупнообломочный — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %. Ил — водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости е >= 0,9, текучую консистенцию IL > 1, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30-50 % по массе. Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию IL > 1, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе. Торф — органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ. Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа. Почва — поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов. Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) εsw >= 0,04. Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки εsl >= 0,01. Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения εfh >= 0,01. Степень засоленности — характеристика, определяющая количество воднорастворимых солей в грунте Dsal, %. Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения εfh, д. е., которая определяется по формуле , (A.1)где ho, f — высота образца мерзлого грунта, см; ho — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см. Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения. Плотность скелета грунта — плотность сухого грунта ρd, г/см3, определяемая по формуле , (A.2)где ρ — плотность грунта, г/см3; W — влажность грунта, д. е. Коэффициент выветрелости Кwr, д.е. — отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта. Коэффициент размягчаемости в воде Кsof, д.е. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии. Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, qsr, г/л. Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации Кф, м/сут. Определяется по ГОСТ 25584. Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536. Степень неоднородности гранулометрического состава Cu — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле , (А.3)где d60, d10 — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % (по массе) частиц. Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp, WL и Wg определяют по ГОСТ 5180. Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip. Относительная деформация набухания без нагрузки εsw, д.е. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143. Относительная деформация просадочности εs, д.е. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определенном давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161. Коэффициент водонасыщения Sr, д.е. — степень заполнения объема пор водой. Определяется по формуле , (A.4)где W — природная влажность грунта, д.е.; Коэффициент пористости е определяется по формуле , (A.5)где ρs — плотность частиц грунта, г/см3; ρd — плотность сухого грунта, г/см3. Степень плотности песков ID определяется по формуле , (A.6)где е — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении; emax — коэффициент пористости в предельно-плотном сложении; emin — коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении. Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Кwr, д.е., определяется по формуле , (А.7)где К1 — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане; К0 — то же, в природном состоянии. Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов Кfr, д.е., определяется по формуле , (A.8)где q1 — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане; q0 — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание). Относительное содержание органического вещества Ir, д.е. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта. Степень разложения торфа Ddp, д.е. — характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650. Степень зольности торфа Dds, д.е. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306. Грунт мерзлый — грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями. Грунт многолетнемерзлый (синоним — грунт вечномерзлый) — грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет. Грунт сезонномерзлый — грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона. Грунт морозный — скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду. Грунт сыпучемерзлый (синоним — «сухая мерзлота») — крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий силами сцепления. Грунт охлажденный — засаленный крупнообломочный, песчаный и глинистый грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания. Грунт мерзлый распученный — дисперсный грунт, который при оттаивании уменьшает свой объем. Грунт твердомерзлый — дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой. Грунт пластичномерзлый — дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой. Температура начала замерзания (оттаивания) Т (Т) — температура, °С, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед. Криогенные структурные связи грунта — кристаллизационные связи, возникающие во влажных дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом. Криогенная текстура — совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента. Лед (синоним — грунт ледяной) — природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10 % (по объему), характеризующееся криогенными структурными связями. Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта δf — относительная деформация мерзлого грунта под нагрузкой. Степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой Sr, д.е., определяется но формуле , (A.9)где Wic — влажность мерзлого грунта за счет перового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д.е.; Ww — влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д.е.; ρs — плотность частиц грунта, г/см3; еf — коэффициент пористости мерзлого грунта; ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3. Суммарная льдистость мерзлого грунта itot, д.е. — отношение содержащегося в нем объема льда к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений ii, д.е. — отношение содержащегося в нем объема видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле где iic — льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д.е.; Wtot — суммарная влажность мерзлого грунта, д.е.; ρi — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3; ρf — плотность мерзлого грунта, г/см3; Wm — влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д.е. Техногенные грунты — естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования. Антропогенные образования — твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья. Природные перемещенные образования — природные грунты, перемещенные с мест их естественного залегания, подвергнутые частично производственной переработке в процессе их перемещения. Природные образования, измененные в условиях естественного залегания — природные грунты, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %. Грунты, измененные физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие (уплотнение, замораживание, тепловое воздействие и т. д.) изменяет строение и фазовый состав. Грунты, измененные химико-физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру. Насыпные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва. Намывные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с помощью средств гидромеханизации. Бытовые отходы — твердые отходы, образованные в результате бытовой деятельности человека. Промышленные отходы — твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения. Шлаки — продукты химических и термических преобразований горных пород, образующиеся при сжигании. Шламы — высокодисперсные материалы, образующиеся в горнообогатительном, химическом и некоторых других видах производства. Золы — продукт сжигания твердого топлива. Золошлаки — продукты комплексного термического преобразования горных пород и сжигания твердого топлива. править Классификация грунтов[1]Классификация грунтов включает следующие таксономические единицы, выделяемые по группам признаков:
КЛАССЫ:
править Наименования и плотность грунтов и пород[1][3][4][5]
править Ссылки
править Примечания
|
| All Right Reserved © 2007, Designed by Stylish Blog. |