Распространенность грунтов. Описание

Распространенность грунтов. Коренные породы Русской равнины, Западно-Сибирской и Туранской низменностей, а также ряда других районов нашей страны покрыты мощной толщей отложений в основном четвертичного возраста: моренными глинами и суглинками, ледниковыми песками и грубообломочными породами, покровными суглинками и глинами, представляющими отложения тонкозернистых взвесей ледниковых вод, лёсса ми н лёссовидными породами, подвижными песками и т. п.

Эта толща обычно и является основной раздельно-зернистом грунтовой средой, в которой ведутся строительные работы. Лишь в местах выходов на поверхность коренных пород и дочетвертичных окаменелых отложений встречаются монолитные естественные образования. Раздельно-зернистые грунты ледникового происхождения с мощностью толщи до 100 м и более залегают севернее линии Киев — Орел — Казань — Серов. Конечные морены образовали валунные, гравийно-галечниковые, песчаные отложения; основные морены — толщи супесей, суглинков и глин с включением гравия, гальки и валунов.

Водно-ледниковые (флювиогляциальные) отложения, представленные разнозернистыми песками — супесями, суглинками и глинами, часто покрывают моренные и другие образовавшиеся ранее четвертичные отложения. В озерно-ледниковых грунтах (ленточных глинах) перемежаются глинистые и песчаные прослойки.

Грунты ледникового происхождения весьма разнообразны по составу и свойствам. Например, моренные супеси и суглинки с содержанием валунов массой более 50 кг (более 30 см а поперечнике) относятся к VI группе. Такие грунты можно разрабатывать только одноковшовыми экскаваторами. В то же время флювиогляциальные от сортированные пески представляют собой типичный грунт I группы и без затруднений разрабатываются всеми землеройными машинами.

На Украине, в Западной Сибири, Казахстане, Средней Азии распространены лёссы и лёссовидные грунты. Лёссы, исключая отвердевшие, относятся к грунтам I и II групп. В естественном состоянии при увлажнении лёссы нередко становятся просадочными, поэтому их нельзя считать вполне надежными в качестве основания сооружений и при строительстве водоотводов, выемок и т. п. В насыпях же, где лёссовидные грунты искусственно уплотнены до необходимой степени, они практически теряют просадочность.

Аллювиальными грунтами обычно сложены надпойменные речные террасы, поймы и русла рек. Аллювиальные грунты, гравийно-галечные толщи, песчано-гравийные отложения или пески, лёссовые грунты, реже суглинки и глины являются обычно наиболее подходящим для земляных сооружений материалом I...III групп трудности разработки.

В местах сравнительно неглубокого залегания скальных пород, особенно, если был ослаблен или ограничен поверхностный сток, продукты выветривания (элювий) оставались на месте и дали накопления раздельно-зернистых грунтов, в которых наряду с глинистыми веществами содержатся разноразмерные обломки коренных пород.

Такие грунты встречаются в горных районах и на подходах к ним, особенно в пределах плоскогорий, в частности, в районах Уральского, Яблонового, Станового и других хребтов, в Карелии, на Украине и т. д. Типичным примером таких грунтов является дресва, представляющая собой обычно слабо сцементированный разнозернистый материал, пригодный для устройства дорожных покрытий.

Морские отложения на месте четвертичных морей весьма разнообразны по гранулометрическому составу. Чаще всего это глина и суглинки с выраженным слоистым строением, реже — мелкозернистые пески, иногда с прослоями гравия и торфа. Морские грунты Прикаспийской низменности нередко содержат гипс и другие голи. В болотистых местностях (Западная Сибирь, Карелия, Белоруссия и другие районы) распространены торфы и торфянистые грунты, которые непригодны для возведения земляного полотна, так как вследствие сильной сжимаемости под нагрузкой образуют ненадежные основания.

Торфы представляют собой геологически относительно молодые, не прошедшие стадии диагенеза породы, которые образовались в результате отмирания и разложения болотной растительности при избыточном увлажнении и недостатке кислорода. Твердый компонент торфа содержит растительные волокна в различных стадиях разложения, продукты разложения, минеральные золы. В торфе содержатся также жидкие и газообразные вещества.

Его естественное сложение зависит не только от механического, но и от ботанического состава, стадий генезиса, условий протекания природных процессов и многих других факторов. Поэтому свойства торфов изменяются в исключительно широких пределах и притом не всегда бывают одинаковы для торфяной залежи в целом.

В строительстве принята классификация, отражающая общий характер залежи торфа в болоте или типы болот, которые устанавливаются при инженерно-геологических обследованиях. Болота I типа сплошь заполнены торфом и другими болотными отложениями устойчивой консистенции, испытывающими под весом насыпи в основном деформации сжатия.

Болота II типа содержат в числе других и составляющие неустойчивой консистенции, в результате чего залежь не только сжимается под весом насыпи, но и выдавливается из-под нее. Болота III типа характеризуются преобладанием жидкого компонента, при этом они могут быть покрыты торфяной коркой (сплавиной) или не иметь ее. Характеристики торфов определяют при специальных испытаниях.

Сопротивляемость торфов механической разработке также сильно зависит от их состава и строения. Грунты с содержанием растительных остатков и торфа от 10 до 60 % называют заторфованными. Растительные остатки в количестве менее 10 % считают примесями к соответствующим грунтам.

Поверхностные сдои грунтовых массивов под воздействием ряда факторов образуют почвы, важнейшим качественным признаком которых является плодородие. Почвы могут существенно отличаться от материнских пород, хотя между ними и существует некоторая связь. Материнской породой черноземов чаще всего является лёсс, на суглинках и супесчаных грунтах образуются подзолистые, серые и бурые лесные почвы.

По своим типичным грунтовым свойствам почвы близки к суглинкам. Они отличаются более или менее ярко выраженной агрегатностью структуры, обладают большой влагоемкостью, пористостью, содержат органические вещества (гумус).