Инженерная геология, организация геодезических работ в строительстве (стр. 2 )

Определение глинистых грунтов

Грунты	Растирание на ладони	Определение состояния грунтов	Определение способности к скатыванию в шнур
сухого	влажного
Супесь: легкая	Преобладают крупные песчаные частицы	Комья легко рассыпаются от надавливания рукой
тяжелая	Преобладают мелкие песчаные частицы	Цементация		Трудно скатывается в шнур
пылеватая	При растирании грунт похож на муку	Цементации нет	Состояние плывунное	В шнур не скатывается, шарик при сотрясении легко растекается в лепешку
Суглинок: легкий	При растирании чувствуются песчаные частицы, комочки раздавливаются легко	Для раздавливания требуется усилие	Пластичность и липкость малая	Длинного шнура не получается
тяжелый	При растирании в сухом состоянии чувствуется присутствие песка в глинистой массе. Комочки раздавливаются с трудом	То же	То же, но в большей степени	При раскатывании дает длинный шнур диаметром 1-2мм. Шарики при сплющивании в лепешку трескаются по краям
Глина:	Песчаные частицы не ощущаются	Твердый в кусках	Очень пластичный, липкий, мажущийся	При раскатывании дает прочный, длинный шнур диметром менее 1мм

Определение состояния глинистых (непросадочных) грунтов по консистенции.

Консистенция

Признаки

Твёрдая Пластичная Текучая Твёрдая Полутвёрдая Тугопластичная Мягкопластичная Текучепластичная Текучая

Супеси При сжатии в ладони рассыпается, превращаясь в пыль Образец легко разминается рукой, при сжатии в ладони ощущается влажность Образец растекается Суглинки и глины Образец при ударе разбивается на куски, ноготь большого пальца вдавливается с трудом Вырезанный брусок без заметного изгиба ломается с образованием шероховатой поверхности излома, ноготь пальца вдавливается в образец без усилия Вырезанный брусок изгибается ещё до излома, с трудом разминается руками Образец на ощупь влажный или очень влажный, палец вдавливается на несколько сантиметров Разминается, не сохраняя форму, липкий, жгут толщиной 3,0 мм не раскатывается Течёт толстым слоем с наклонной плоскости

Таблица 5

Определение состояния песчаных грунтов по влажности

Степень влажности	Признаки
Маловлажные G ≤ 0.5 Влажные 0.5< G ≤ 0.8 Насыщенные водой G>0.8	При сжатии образца песка в ладони ощущается влага; при встряхивании на ладони он рассыпается на комки; на фильтрованной бумаге остаётся влажное пятно При сжатии в ладони выступает вода; образец некоторое время сохраняет приданную ему форму Встряхиваемый на ладони образец растекается

2.2.1. Составные части грунтов.

В основном грунты состоят из трех компонентов: твердых частиц, воды и воздуха или иного газа. Если поры грунта заполнены водой, это будет двухфазная система. Мерзлый грунт образует четырехфазную систему. В грунтах может содержаться гумус и растительные остатки.

Твердые частицы классифицируются по размерам, мм.:

валунные (глыбавые)----- > 200

галечниковые (щебенистые) ------ > 200-10

гравийные (дресвяные) – 2

песчаные 2 – 0,05

пылевые 0,05 – 0,005

глинистые ------- 0,005 – 0,00025

коллоидные ----- < 0,00025

Песчаные грунты подразделяются:

песок гравелистый	частиц крупнее	2 мм	>	25 %
песок крупный	частиц крупнее	0,5 мм	>	50 %
песок средней крупности	частиц крупнее	0,25 мм	>	50 %
песок мелкий	частиц крупнее	0,1 мм	>	75 %
песок пылеватый	частиц крупнее	0,1 мм	<	75 %

Вышеперечисленные образования относятся к несвязанным грунтам.

Глинистые (связные) подразделяются:

Наименование грунта	Содержание глинистых частиц по массе, %	Число пластичности
Глина	> 30	>17
Суглинок	30 – 10	17 – 7
Супесь Песок	10 – 3 < 3	7 – 1 непластичен

Следует отметить, что глинистые образования в объеме осадочных пород занимают около 70 % и имеют множество модификаций.

2.2.2. Выделение инженерно-геологических элементов (И. Г.Э.)

Однородные по составу грунты группируются в слои и характеризуются нормативными и расчетными показателями. Этими показателями в первую очередь пользуются конструкторы при расчетах фундаментов. В проекте обычно выделяются от 3 до 7 И. Г.Э. Эти работы являются следствием инженерно-геологических изысканий, включающих буровые работы, статическое зондирование, опытные гидрогеологические исследования и др. Отобранные с различных глубин ненарушенной структуры (монолиты) всесторонне и по заданной программе подвергаются анализам и лаборатории механики грунтов и химической лаборатории.

2.2.3. Характеристики грунтов.

плотность	ρ	равная отношению массы образца к его объему; г/см3, т/м3
плотность	ρs	твердых частиц грунта, равная отношению массы твердых частиц к их объему; г/см3, т/м3
природную весовую влажность грунта	W	равную, отношению массы воды к массе твердых частиц;
плотность скелета грунта		ρd = г/см3, т/м3
удельный вес грунта	γ	г/см3
пористость	η	η = , или η=1-, д. е
коэффициент пористости	ε	ε = , или , д. е
степень влажности крупнообломочных и песчаных грунтов:	U	маловлажные	0<U£0,5, д. е 0,5<U£0,8, д. е 0,8<U£1.0, д. е
		влажные
		насыщенные водой

Номенклатура глинистых и пылевато-глинистых грунтов определяют экспериментально по влажности на границе текучести ωL, д. е.

границе раскатывания ωP, д. е.

разница между этими величинами есть число пластичности ωL – ωP = UP

Состояние грунта по показателю текучести:

твердое ------- UL < 0

полутвердое - 0 £ UL £ 0,25

тугопластичное 0,25 < UL £ 0,50

мягкопластичное ------ 0,50 < UL £ 0,75

текучепластичное ---- 0,75 < UL £ 1

текучее UL > 1(когда ω > ωL)

Супеси имеют только три состояния:

твердое - UL < 0

пластичное ------- 0 £ UL £ 1

текучее - UL > 1

Плотность песков определяется по коэффициенту пористости ε: плотные, средней плотности, рыхлые плотности

Пески гравелистые, крупные и средней крупности Пески мелкие Пески пылеватые

ε <0,55 0,55 £ ε £ 0,7 ε > 0,7 ε <0,6 0,6 £ ε £ 0,75 ε > 0,75 ε <0,6 0,6 £ ε £ 0,8 ε > 0,80

В т. 6 приводятся нормативные физико-механические показатели песчаных и глинистых грунтов.

Таблица 6

Ориентировочные данные по объемной массе и углу внутреннего трения песчаных грунтов

Песчаный грунт	Объемная масса грунта т/м3	Угол внутреннего трения грунта град.
	средней плотности	плотного	средней плотности	плотного
пылеватый	1,92	2,0	26	30
мелкий	1,92	2,0	27	30
средний	1,94	2,0	28	32
крупный	1,98	2,05	29	33
с гравием	2,0	2,1	30	35

Ориентировочные значения показателей физико-механических свойств глинистых грунтов. Объёмная масса указана в водонасыщенном состоянии грунта. Модуль осадки принят как показатель сжимаемости грунта в мм на 1 п. м. мощности слоя при нагрузке 3 кг/см3.

Состояние глинистого грунта	Глина	Суглинок	Супесь
объём ная масса	угол вн. трения	осадка мм/м	объём ная масса	угол вн. трения	осадка мм/м	объёмная масса	угол вн. трения	осадка мм/м
твёрдое полутвёрд. тугопласт. мягкопласт. текучепласт	2,15 2,1 2,05 1,95 1,90	22 20 18 14 8	2 5 10 15 25	2,15 2,1 2,0 1,9 1,85	25 23 21 17 13	1 3 7 10 15	2,05 2,0 1,95 1,90 1,85	28 26 24 20 18	1 2 3 5 10

2.2.4. Сжимаемость грунтов.