3.4. Классификация песчаных грунтов по степени морозной пучинистости.
К пучинистым при промерзании относятся мелкозернистые пески при близком положении уровня грунтовых вод, а также крупнообломочные грунты с содержанием в виде заполнителя частиц размером менее 0,1мм в количестве более 30% по массе. Эти грунты имеют свойство увеличиваться в объеме при промерзании в увлажненном состоянии и уменьшаться при оттаивании. При этом в пределах глубины промерзания наблюдаются деформации перемещения вверх при промерзании и в низ при оттаивании. Изменения объемов грунта могут вызвать повреждения в фундаментах и надземных конструкциях. Если фундаменты имеют глубину заложения меньшую чем глубина промерзания в таких грунтах, то по подошве фундамента развиваются значительные давления морозного пучения. Если фундаменты заложены ниже глубины промерзания, то в случае смораживания их по боковой поверхности с грунтом обеспечиваются тангенсальные силы морозного пучения. В случае если фундамент заложен выше глубины промерзания и в процессе эксплуатации здания грунт под ним не будет промерзать, то при проектировании следует учитывать фактические характеристики в опорном слое грунта подвергавшегося длительный период морозному пучению.
Для практических целей песчаные грунты подразделяют по степени морозного пучения по таблице 7, в зависимости от гранулометрического состава, глубины промерзания и положения уровня.
Таблица 7
Грунт по степени пучинистости |
Пределы положения уровня грунтовых вод ниже расчетной глубины промерзания, z, м. |
|
Песок мелкий |
Песок пылеватый |
|
Среднепучинистый |
- |
|
Слабопучинистый |
|
|
Практически непучинистый |
|
|
Крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, содержащем более 30% частиц с размером <0,1мм следует относить к среднепучинистым при z>1,0м и к сильнопучинистым при z<1,0м.
4. Анализ физико-механических свойств для глинистых грунтов.
4.1. Классификация глинистых грунтов по показателю пластичности.
Глинистые частицы
характеризуются малыми размерами
(d<0,005мм)
и активным взаимодействием с водой.
Молекулы воды притягиваются электромагнитным
полем к поверхности частиц и образуют
пленки связанной воды. В природных
условиях глинистые частицы находятся
в окружении пленочной воды, и не имеет
прямых контактов с другими частицами.
В зависимости от количества связанной
и свободной (гравитационной) воды в
таких грунтах в разной степени проявляются
пластические свойства. При наличии
только связанной воды грунты проявляют
свойства твердого тела. При наличии
свободной воды проявляются свойства
пластичности. При большем количестве
свободной воды проявляет свойства
вязкой жидкости (раствора). При этом
показатели влажности перехода грунта
из твердого состояния в пластическое
состояние (
)
и из пластического в текучее (
)
различны для глинистых грунтов с разным
содержанием глинистых частиц и при
разной активности взаимодействия их с
водой. Приведенные различия были положены
в основу классификации глинистых грунтов
по виду и состоянию для целей строительства.
В зависимости от количества и активности глинистых частиц в грунте выделяют: глины, суглинки и супеси.
Для строительной классификации глинистых грунтов применяют показатель – индекс пластичности Ip (таблица 8), соответствующий интервалу изменения влажности грунта при переходе из твердого в текучее состояние. Граница перехода грунта из твердого в пластичное состояние определяется влажностью на границе раскатывания (нижняя граница пластичности). Граница перехода грунта из пластического в текучее состояние определяется влажностью на границе текучести (Верхняя граница пластичности).
;
Таблица 8
Вид глинистого грунта |
Число пластичности |
Супесь |
|
Суглинок |
|
Глина |
|
