4.2. Характеристика грунтів

Грунти дуже різноманітні за своїм складом, структурою та характером залягання. Несуча

здатність грунтів залежить від гранулометрич­ного складу, їх щільності, вологи та інших вла­стивостей і характеризується величиною норма­тивного тиску.

Різні види грунтів можуть використовува­тись в якості основи.

Скельні — у вигляді суцільного масиву із граніту, кварцитів, піщаників, або у вигляді

тріщинуватого шару. Такі грунти водостійкі, нестисливі і є найбільш міцними і надійними основами. Великоуламкові — незв'язні уламки скель­них порід розміром 2 мм (понад 50%). До них відносяться гравій, щебінь, галька. Ці грунти не здимаються, мало стискуються, водостійкі і є доброю основою. Піщані — в залежності від крупності часток розділяють награвелисті, крупні, середньої круп-лості, дрібні й пилуваті. Гравелисті, крупні, середньої крупності піс-кш іід навантаженням швидко ущільнюються, яри замерзанні не здимаються і являють собою міцну і надійну основу.

Дрібні і пилуваті піски (частки грунту лрупністю від 0,05 до 0,005 мм від 15 до 50%) при зволоженні і наступному замерзанні здимаються, їх несуча здатність зменшується. Пилуваті піски у водонасиченому стані не здатні сприймати на­вантаження.

Глинисті грунти — складаються із часток крупністю меншою за 0,005мм і в сухому або мало-вологому стані сприймають досить великі на­вантаження. При зволоженні їх несуча здатність зменшується. Довге осідання під навантаженням, здимання при замерзанні характерне для більшості глинистих грунтів. Глинисті грунти поділяють на глини (з вмістом глинистих часток більше як 30%), суглинки (10-30%) і супіски (3-10%).

Лесові (макропористі) — глинисті грунти з вмістом великої кількості пилуватих часток і наявністю великих пор у вигляді вертикальних трубочок, які видно неозброєним оком. В сухому стані вони мають достатню несучу здатність (міц­ність), але при зволоженні їхня структура руй­нується і під навантаженням утворюється велике осідання. При будівництві на цих грунтах не­обхідно передбачити спеціальні заходи по укріп­ленню їх і захисту від зволоження.

Насипні — що утворились при засипанні ярів, ставків, звалищ. Ці грунти нерівномірно стискуються, несуча здатність їх залежить від засипання. Як природні основи їх здебільшого не використовують.

Намивні грунти — утворюються внаслідок очищення річок і озер. Вони є доброю основою для будівель.

Пливуни — утворюються дрібними пісками з мулистими і глинистими домішками, насичени­ми водою. Вони непридатні як природні основи.

4.3. Способи штучного закріплення грунтів.

Щоб визначити фізичні і механічні власти­вості грунтів, роблять геологічні і гідрогеологічні дослідження їх завглибшки від 6 до 15м. Визнача­ють вид і потужність окремих пластів грунтів. Дослідження роблять за допомогою буріння або шурфування (рис. 4.1, а) і лабораторними аналіза­ми зразків пластів грунту. Якщо в зоні фундамен­тів виявлено грунтові води, то роблять хімічний аналіз їх, бо ці води можуть бути агресивними і руйнівно впливати на матеріал фундаментів. За результатами геологічних і гідрогеологічних до­сліджень складають креслення вертикальних роз­різів (колонок) бурових свердловин або шурфів і геологічного профілю ґрунтового масиву з за­значенням повних характеристик пластів грунту і положення рівня ґрунтових вод, що дає підстави для прийняття потрібних рішень (рис. 4.1. б, в). Якщо грунт на ділянці будівництва не відповідає поставленим вимогам, а будівлю треба спору­джувати саме в цьому місці, то роблять штучні основи. Існують різні способи штучного закріплен­ня грунтів, залежно від їх фізико — механічних властивостей. і/~ Влаштування гравійних або піщаних подушок (рис. 4.2, а). Замінюючи частину слаб­кого грунту, подушки зменшують напругу при­родного грунту при передачі навантаження від фундаменту. Товщина подушки має бути такою, щоб тиск на слабкий, що нижче лежить, шар грунту не перевищував його нормативного опору.

Поверхневе ущільнення не достатньо щіль­них і насипних грунтів виконується укаткою катками, трамбуванням вібраторами або залізо­бетонними плитами, що падають з висоти масою від 2 до 4 тонн.

Глибинне ущільнення виконують спеціаль­ними вібраторами з одночасним зволоженням (гідровіброущіл ьнення).

Фізико-хімічні методи закріплення грунтів (рис. 4.2, б) основані на нагнітанні по перфоро­ваних трубах у грунт відповідних розчинів, під час твердіння яких грунт кам'яніє і має значно більшу несучу здатність.

В залежності від виду грунту для його за­кріплення застосовують:

цементацію гравелистих, крупних і се­редньозернистих пісків (за допомогою цемент­ного розчину або цементного молока);

бітумізацію дрібних та пилуватих пісків (рідкими бітумними мастиками); силікатизацію пісків, пилуватих пісків (пливунів) і лесових грунтів (розчином рідкого скла і хлориду кальцію); термохімічне закріплення грунтів, що осі­дають (рис. 4.2, в) здійснюється шляхом спалю­вання горючих продуктів в ґрунтовій свердло­вині. Цей спосіб застосовують для зміцнення лесових грунтів.

Вибір способу закріплення залежить від ха­рактеристики залягаючих грунтів і техніко-еко-номічного аналізу, який враховує вартість облад­нання, затрати матеріалу, трудові затрати.