1.Скальный грунт. Имеет жесткие структурные связи кристаллизационного типа. По пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии скальные грунты подразделяются на очень прочные (R_c = 120 Мпа), прочные (R_c = 120…50 Мпа), средней прочности (R_c= 50…15 МПа), малопрочные (R_c=1.5…5 МПа), пониженной прочности (R_c = 5…3 МПа), низкой прочности (R_c = 3…1МПа) и очень низкой прочности (Rc ‹1 МПа).Характеризуются также по степени выветрелости, размягчаемости и растворимости, по структуре и текстуре (ГОСТ 25100-95). По степени расчлененности трещинами различают: монолитный скальный грунт (трещины если и есть, то не пересекаются), разборный грунт (трещины образуют густую сеть, пересекаются и полностью отчленяют блоки горной породы), трещиноватый скальный грунт (трещины часто пересекаются, но не полностью отчленяют блоки породы, а между монолитными блоками сохраняются мостики неразрушенного прочного скального грунта. Скальный грунт любого типа обладает высокой прочностью и практически несжимаем в сравнении с дисперсным грунтом. Относительные перемещения отдельных блоков практически исключаются при напряжениях, обычных для ПГС. Единственный недостаток – довольно сложный процесс разработки такой почвы.

Рыхлый грунт. Пески – являют собой сыпучую смесь состоящую из кварца и некоторых иных минералов, которые образовались вследствие выветривания горной породы. Песчаный грунт достаточно легко разрабатывается, отлично пропускает через себя воду и существенно уплотняется под действием нагрузки. В большинстве своем, пески, имеющие равномерную плотность, являются хорошим основанием для строительства, в частности тогда, когда уровень грунтовых вод располагается несколько ниже, чем глубина промерзания грунта, которая характерна для данной местности. Следует также отметить, что чем крупнее залегающий песок, тем значительнее нагрузка доступна для него. зависимости от пластичности глинистые грунты подразделяют на супеси, суглинки и глины. Супеси – пески содержащие в себе примесь глины (от 5 до 10%). Некоторые виды супесей, под действием воды «растворяются» до такой степени, что просто-напросто растекаются. Такой грунт абсолютно не пригоден, как основание для фундамента. Суглинки – пески, в составе которых содержится порядка 10-30% глины. По своей характеристике они занимают некое промежуточное место между песком и глиной. Организовать на такой почве фундамент вполне возможно, хотя выполнение этой работы будет связано с определенными проблемами: в сухом состоянии грунт рассыпчатый, при намокании становится чересчур вязким, а при замерзании вовсе начинается пучинится. Глины – представляют собой смеси состоящие из очень мелких частиц, которые имеют незначительное содержание песка. При меньшей скорости уплотнения (под нагрузкой) степень сжимаемости глины на порядок выше, чем у песка. В связи с этим усадка зданий построенных на данной почве продолжается дольше, чем в случае с песчаным грунтом. Тем не менее, слежавшаяся за долгое время глина считается неплохим основанием для укладки фундамента. Но здесь есть один, довольно важный момент – глина имеет неоднородную характеристику влажности, что может проявиться во время замерзания почвы. При очень низких температурах глина может примерзнуть к фундаменту и «поднять» вместе с собой.

Органоминеральные массы. К ним относятся илы, сапропели и заторфованные грунты. Органоминералъные грунты представляют собой своеобразные осадочные образования, которые часто занимают большие, но локальные площади. Своим происхождением они обязаны во­дной среде и располагаются в речных долинах, на низких берегах морей, озер, водохранилищ, в пониженных частях рельефа, на территориях с высоким положением уровней фунтовых вод, например в тундре. Органоминеральные грунты наиболее типичны для территорий, где развиты болота. Все органоминеральные грунты высокопористы и водонасыще-ны. В их составе: 1) песчано-пылевато-глинистые частицы; 2) ор­ганический минерал; 3) воды, которые присутствуют обязательно и в большом количестве. Во многих этих грунтах воды бывает больше, чем минеральной и органической частей (рис. 56). Орга­нический минерал содержится в следующих количествах: илы — в основном гумус и в количестве не менее 10%; сапропели — до 30 % гумуса с примесью растительных остатков; заторфованные грунты — до 50 % растительных остатков с примесью гумуса.

Оценка органоминеральных грунтов производится по следую­щим характеристикам:

• природная влажность IV;

• плотность грунта и частиц;

• содержание органических веществ;

• полная влагоемкость И^;

• коэффициент фильтрации к_ф;

• модуль деформации Е.

Основные задачи механики грунтов. следование физико-механических свойств структурно-неустойчивых грунтов, т.е. просадочных, пучинистых, набухающих заторфованных и т.д.

2. Определение напряжений и деформаций грунтовых массивов от действия собственного веса и в процессе нагружения внешними силами.

3. Определение прочности грунтов и устойчивости оснований и сооружений.

4. Исследование реологических свойств грунтов и изменения напряженно-деформированного состояния во времени.

5. Исследование работы грунтовых массивов при динамических воздействиях.

2. По происхождению (генезису) горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические (изверженные) породы, образовавшиеся в результате застывания магмы, имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты. Осадочные породы, образовавшиеся в результате разрушения (выветривания) горных пород и осаждения продуктов выветривания из воды или воздуха, могут быть скальными или нескальными. По своему происхождению скальные грунты делятся на континентальные и морские отложения. Метаморфические породы – это претерпевшие изменения под влиянием высоких температур и больших давлений магматические и осадочные породы, они характеризуются наличием жестких, преимущественно кристаллических связей и классифицируются как скальные грунты.  В зависимости от возраста грунты относят к различным геологическим системам. Самыми молодыми осадочными грунтами являются отложения четвертичной системы, которые наиболее часто используются в инженерной деятельности.

Под структурой грунта понимают размер, форму и количественное соотношение слагающих его частиц, а также характер связи между ними. По характеру структурных связей выделяют грунты с жесткими (кристаллизационными) связями, которые развиты в магматических, метаморфических и осадочных сцементированных породах, т.е. в скальных грунтах, и грунты с водно-коллоидными связями, которые характерны для глинистых грунтов. Под текстурой грунтов понимают пространственное расположение элементов грунта с разным составом и свойствами. Текстура характеризует неоднородность строения грунта в пласте. Текстурные особенности грунтов определяют пути фильтрации воды, интенсивность и направление деформаций сдвига массива грунта.

3. Краткая классификация твердых частиц грунта

Поскольку свойства грунтов в значительной степени предопределяются размерами и минералогическим составом слагающих их твердых частиц, последние принято классифицировать по размерам, мм:

галечные (щебень) >20

гравелистые (дресва) 20…2

песчаные 2...0,05

пылеватые 0,05 ... 0,005

глинистые < 0005

Примечание. В скобках указаны наименования частиц остроугольной формы.

В некоторой степени учитывается и содержание глинистых минералов, так как в большинстве случаев размер частиц из таких минералов менее 0,005 мм. Частицы крупнее 0,05 мм обычно имеют остроугольную или округлую форму, а более мелкие глинистые – пластинчатую, иногда игольчатую. Песчаные частицы подразделяются, в свою очередь, на крупные, средние и мелкие, а пылеватые — на крупные и мелкие. Крупные частицы грунта разделяют просеиванием через сита. Частицы мельче 0,1 мм определяют по скорости падения идеализированных шарообразных частиц в воде. Разделение частиц грунтов по категориям обусловливается тем, что грунты, состоящие из частиц одной категории, обладают специфическими свойствами. Грунт, состоящий только из галечных частиц (щебня), весьма водопроницаем, имеет жесткий скелет и высокую несущую способность. Грунт только из гравелистых частиц также обладает большой водопроницаемостью, сравнительно жестким скелетом и достаточно высокой несущей способностью. В некоторых случаях при динамических воздействиях он может уплотняться. Оба эти грунта не обладают связностью (сыпучи); капиллярное поднятие в них отсутствует. Песчаные частицы слагают различные по крупности пески, которые обладают водопроницаемостью, не пластичны, имеют сравнительно жесткий, мало сжимаемый при действии статической нагрузки скелет. По гранулометрическому составу различают песок:

гравелистый (частиц крупнее 2 мм более 25 % по массе);

крупный (частиц крупнее 0,5 мм более 50%);

средней крупности (частиц крупнее 0,25 мм более 50%);

мелкий (частиц крупнее 0,1 мм 75 % и более);

пылеватый (частиц крупнее 0,1 мм менее 75 %).

В зависимости от плотности сложения пески способны существенно уплотняться при динамических воздействиях. Они характеризуются небольшой высотой капиллярного поднятия (до 0,5 м) и в сухом состоянии являются сыпучими телами.

Грунт, состоящий только из глинистых частиц, практически водонепроницаем, во влажном состоянии характеризуется высокой пластичностью, может обладать большой сжимаемостью при действии статической нагрузки, при динамических воздействиях не уплотняется, но может снижать прочность. После прекращения динамических воздействий прочность грунта постепенно частично или полностью восстанавливается, т. е. он обладает специфическими тиксотропными свойствами. Такой грунт при изменении содержания в нем воды меняет объем, набухает при увлажнении и получает усадку при высыхании. Все эти свойства, характерные для глины, особенно ярко проявляются, когда она содержит некоторое количество весьма мелких коллоидных частиц и состоит из минерала монтмориллонита.

Пылеватые частицы составляют пылеватый грунт, который имеет все недостатки песка и глины. Пылеватый грунт слабо водопроницаем, плохо отдает воду и обладает свойствами плывунности – перемещается вместе с водой даже при малой скорости ее движения. Капиллярное поднятие в нем развивается быстро и достигает обычно 2...3,5 м.

В природных условиях образования в состав одного грунта обычно входят частицы различных категорий.

Классификация грунтов (простейшая)