Классификация рыхлых грунтов по размерам обломков и частиц

Рыхлые грунты по размерам обломков частиц разделены на три группы:

1) Крупнообломочные- несцементированные грунты, содержащие более 50% помеси горных пород размерами более двух сантиметров ( грубообломочные ).

2) Песчаные грунты – сыпучие в сухом состоянии грунты содержащие от 25 до 50 %, но не более частиц, крупностью 2 мм., практически отсутствуют или ниже частицы толщиной 0,005мм. (менее 3%).

3) Глинистые грунты – связные грунты с преобладанием мелких частиц, в которых содержится глинистых частиц, то есть частицы с толщиной 0,05 мм. (5 микрон).Остальную массу могут составлять песчаные и крупнообломочные частицы, однако частицы крупнее 2мм не должно быть более 25% по массе в любом глинистом грунте.

Крупнообломочные грунты.

Рассмотрим таблицу №1

Наименование с учетом формы	Размер частиц, мм.	Содержание по массе, %
Окатанные	Неокатанные
Валунный	Глыбовый	>200	>50
Галечный	Щебенистый	>10	>50
Гравий	Дресвяный	>2	>50

Песчанные грунты.

Расмотрим таблицу №2

Наименование	Размеры, мм.	Содержание по массе, %
Гравелистый песок	>1	>50
Песок крупный	>0,5	>50
Песок средней крупности	>0,25	>50
Песок мелеий	>0,1	>75
Песок пылеватый	>0,1	<75

Глинистые грунты.

Глинистые грунты - это глинистые частицы, в которых содержаться частицы размерами менее 0,005 мм. Они подразделяются в зависимости от процентного содержания глинистых частиц:

Наименование	Содержание, %
Супесь	От 3 до 10
Суглинки	От 10 до 30
	>

Остальную массу могут составлять песчаные и обломочные частицы, однако частицы, крупнее 2 мм не должно быть более 25% по массе в любом глинистом грунте ( > 2мм. ≤ 25 %).

Кроме перечисленных грунтов, следует различать следующие разновидности грунтов, обладающих особыми свойствами.

Лессовые грунты бывают эолового, ветряного и водного происхождения, относятся к группе глинистых грунтов, характеризующиеся преобладанием частиц размерами 0,05- 0,005 мм и наличием крупных, видимых глазом пор, что приводит при смачивании водой к их значительным и быстрым осадкам, поэтому грунты называются микропористыми и посадочными.

Илы – отложения микроорганизмов и мелких водорослей, составляющие более 10%.

Засоленные грунты(мерзлые) -грунты, содержание легкорастворимых солей, в пределах верхней толщи которых составляет более 0,5 % по массе.

Растительные грунты –почвы, торфы ит.д.

Состав и строение рыхлых грунтов.

Рыхлые грунты в общем случае представляют собой трехфазную систему, то есть имеют три составляющие:

- твердые частицы

- вода

- газы

Где:

V_s – объем твердых частиц

V_o – объем пор и пустот

V – общий объем

Твердая составляющая.

Это обломки и частицы разных размеров, формы, минерального ( химического) состава и происхождения.

Большое разнообразие минерального состава, размеров, условий происхождения объясняет сложность поведения таких систем, как грунт, в разнообразных условиях.

Одни минералы ( кварц, полевой песок - SiO₂ ) менее активно взаимодействуют с водой, имеют большую минералогическую прочность, твердость и сохраняемые свойства.

Другие, например, коалит ( белая глина), морская глина, активно взаимодействуют с водой, теряют прочность и т.д.

Это и определяет поведение различных грунтов в различных условиях.

В качестве твердой составляющей в мерзлых грунтах является лед, то есть вода в замерзшем состоянии.

Жидкая составляющая.

Это преимущественно вода.

В таком грунте, в зависимости от характера связи воды, с частицами грунта и от расстояния между частицами грунта, различают три вида

Рисунок: Структура грунтов природного сложения и типы структурных связей.

1. Песчаная частица

2. Глинистая частица

3. Водноколоидная частица, как результат частичного растворения в воде двух сложных солекаторов, в результате чего, образуется гидросиликаты, обладающие вязкостью и пластичностью.

4. Кристалические твердые соединения, образуются в результате химической реакции при завершении растворения силикатов, уплотнение и кристаллизации гидросиликатов.

Типы связей:

5. Связь типа « контактное» трение, с механической точки зрения при взаимном перемещении песчаных частиц, проявляется сила трения между этими частицами, поэтому связь типа «контактное» трение обуславливает взаимодействие типа «механическое» трение.

6. Водно-колоидные связи - это пластичные и вязные связи, обусловленные коллоидными частицами 3, которые обуславливают силы вязкого сопротивления сил внешнего воздействия.

7. Кристалические соединения и обуславливают наличие цементированных связей высокой прочности. Кристально-цементированные связи являются упругими по характеру. Предел прочности этих связей и обуславливает прочность природной структуры грунта. Чем больше доля цементированных связей, тем выше структурная прочность грунта.

Водно- коллоидные связи – обуславливаются электро-малекулярными силами взаимодействия между минеральными частицами (с одной стороны) пленками воды и коллоидными оболочками и коллоидами (с другой стороны). Величина этих сил, зависит от толщины оболочки, чем меньше воды в порах, тем тоньше пленка, тем большую долю взаимодействия составляют силы водно-коллоидных связей.

Кристаллические связи – хрупкие, достаточно тонкопрочные, могут быть обратимыми и необратимыми (от растворимости в воде).

Структура грунта – это выделение строения грунта, во взаимно связанных с размерами, формой и характеристикой взаимодействия частиц.

Структуры грунтов различны и при описании структуры, обязательно указывают механический состав, степень неразрушимости ………………………….

Текстура грунтов – для оценки строительных свойств грунтов имеет значение и особенности их строения, связанные с взаимном расположением частиц……………………………

То есть текстура- это видимая глазом характеристика взаимного расположения частиц в массиве (………………………).

Различают:

- массивную структуру

- беспорядочную структуру

- слоистую структуру

- ячеистая структура