Грунти та їх властивості
Грунтами в будівництві звуться гірничі породи, які залягають у верхніх шарах земної кори. Грунт — це тіло, яке складається з мінеральних частинок та органічних домішок; до нього належать рослинний шар грунту, пісок, супісок, суглинок, глина, гравій, торф, пливуни, різні напівскельні та скельні породи.
Залежно від розміру мінеральних частинок та кількості органічних домішок грунти поділяють на 5 класів: скельні, напівскельні, великоуламкові, піщані (незв'язні) і глинисті (зв'язні).
До скельних грунтів відносяться зцементовані водостійкі і практично нестискувані породи (граніт, піщаники, вапняки і т.п.), які залягають, як правило, у вигляді суцільних або тріщинуватих масивів (камінь, валуни — розмір більше 200 мм).
До напівскельних грунтів відносяться зцементовані породи, здібні ущільнюватися (мергелі, алевроліти, аргіліти і т.п.) і неводостійкі (гіпс, гіпсоносні конгломерати) (20...200 мм; галька, щебінь).
Великоуламкові грунти — складаються з незцементованих кусків скельних і напівскельних порід: як правило містять більше 50 % уламків порід розміром більше 2 мм (гравій, жорства, крупність 2...20 мм).
Піщані грунти складаються з незцементованих частинок порід розміром 0,05...2 мм, являють собою, як правило, природно зруйновані і перетворені в різного ступеня крупності скельні грунти; не володіють пластичністю, у складі мають не більше 5 % глинистих домішок.
Супісі та суглинки за розмірами частинок займають проміжне становище між піском та глиною (0,005...0,05 мм), але супісі вміщують не менш, як 50 % піщаних частин та не більш 3...12 % глинистих, а суглинки — від 12 до 33 % глинистих частин.
Глинисті грунти також являються продуктом природного руйнування і перетворення первинних гірничих порід, що складають скельні грунти, але з переважною більшістю частинок розміром менше 0,005 мм (більш 33 %).
Найменування та схема елементів земляної споруди представлені на
Рисунок 3.1Найменування та схема елементів земляної споруди: а — закладання укосу; h — висота укосу; m — коефіцієнт укосу(коефіцієнт закладання укосу); j — кут тертя, природного закладання укосу, a — кут тертя насипного грунту, кут внут рішнього тертя насипного грунту.
До основних властивостей і показників грунтів, які впливають на технологію, трудомісткість та собівартість виконання земляних робіт, відносяться: щільність, вологість, міцність, зчеплення, кускуватість, розпушуваність, кут природного укосу та розмиваємість.
Щільністю r називається відношення маси грунту, включаючи масу води в його порах, до об'єму, що займає цей грунт: пісок і глина r =1,25...2 т/м3, напівскельні грунти r =2...2.5 т/м3, скельні r >2,5 т/м3. Щільність впливає на опір грунту копанню та несучу здатність.
Вологість — ступінь насичення грунту водою. Виражається відношенням маси води в грунті до маси твердих частинок. Грунти при вологості до 5 % вважаються сухими, при вологості 5...30% вологими, понад 30 % мокрими.
Міцність грунтів характеризується їх спроможністю до опору зовнішнім силовим діям. Для оцінки міцності гірничих порід і грунтів користуються коефіцієнтом міцності f.
Зчеплення визначається початковим опором стискуванню і залежіть від виду грунту та ступеню його вологості (піщані грунти С=0,03...0,05 МПа, глинисті — С=0,05...0,3 МПа, напівскельні С=0,3...4 МПа і скельні С>4 МПа).
Кускуватість розпушеної маси (гранулометричний склад) характеризується процентним вмістом різних фракцій.
Розпушуваність — здатність грунту збільшуватися в об'ємі при розробці внаслідок втрати зв'язку між частинками. Збільшення об'єму грунту характеризується коефіцієнтами початкового і залишкового розпушення. Коефіцієнт початкового розпушення — це відношення об'єму розпушеного грунту до його об'єму в природному стані (для піщаних грунтів Кр=1,10...1,2, для глинистих Кр=1,2...1,3).
Коефіцієнт залишкового розпушення — це відношення об'єму розпушеного грунту після його ущільнення до його об'єму в природному стані (для піщаних грунтів Кз.р.=1,02...1,05, для глинистих Кз.р=1,01...1,03).
Значення коефіцієнтів розпушення для різних грунтів наведені в додатку 2 «ЕНиР. Сборник 2».
Кут природного укосу — це кут (див. рисунок 3.1), утворений поверхнею насипного грунту і горизонтальною площиною. Цей кут характеризується станом граничної рівноваги грунту. Значення його залежить від кута внутрішнього тертя, сил зчеплення та тиску верхніх шарів грунту. Практично стрімкість укосу земляних споруд визначають відношенням висоти укосу h до його закладення а: h/а=1/m, де m коефіцієнт укосу. Стрімкість укосів визначається будівельними нормами. При відсутності сил зчеплення, кут природного укосу приймається рівним куту внутрішнього тертя. В зв'язку з цим значення кута природного укосу для постійних і тимчасових земляних споруд різні.
Вказані властивості грунтів по різному впливають на їх розробку. Тому в будівельному виробництві застосовують класифікацію грунтів за складністю їх розробки різними машинами та вручну.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 323;