1.Из каких основных компонентов состоят грунты? Как влияют размеры, форма и минералогический состав твердых частиц на свойства грунтов?

Грунтами называют любые горные породы коры выветривания земли − сыпучие или связные, прочность связей у которых между частицами во много раз меньше, чем прочность самих минеральных частиц, или эти связи между частицами отсутствуют вовсе. Есть и другое определение грунтов: это горные породы, являющиеся объектом Инженерно-строительной деятельности человека. Скальные породы и почвы также именуются грунтами.

Грунты состоят из:

− твердых частиц;

− воды в различных видах и состояниях (в том числе в виде льда при

нулевой или отрицательной температуре грунта);

− газов (в том числе и воздуха).

Вода и газы находятся в порах между твердыми частицами (минеральными и органическими). Вода может содержать растворенные в ней газы, а газы могут содержать пары воды.

Под структурой грунта понимается размер, форма и количественное( процентное) соотношение слагающих грунт частиц. Структура природных грунтов является важнейшим фактором, определяющим свойства грунтов, как оснований и среды для возведения сооружений, так как она, в основном, определяет сопротивляемость и деформируемость грунтов под действием внешних сил.

Минералогический состав твёрдых частиц зависит, главным образом, от состава материнской породы грунтов. Так, одни минералы (кварц, полевой шпат) менее активно взаимодействуют с водой, окружающей минеральные частицы, другие (монтмориллонит) значительно сильнее, причём и характер взаимодействия их будет иным. На их свойства существенно влияют поверхностные явления, интенсивность которых для различных минералов неодинакова

2. Какие существуют в природе виды воды и газообразных включений в грунте? Какое влияние они оказывают на свойства грунтов?

Свободная вода – это гравитационная вода, перемещающаяся за счет свободного веса и возникающего перепада давлений, а также капиллярная вода.

Связанная вода подразделяется на прочносвязанную водуи рыхлосвязанную воду, тонким слоем примыкающую к прочносвязанной воде. Рыхлосвязанная вода по своим свойствам существенно отличается от прочносвязанной, например, имеет плотность, близкую к плотности свободной воды.. Рыхлосвязанная вода почти в тысячу раз слабее притягивается к частице, чем прочносвязанная. Прочносвязанную воду можно отделить от частиц только выпариванием. Рыхлосвязанную воду можно отделить с помощью выдавливания, создавая давление до нескольких мегапаскалей,

Парообразная вода. Наряду с другими компонентами в состав грунтовой атмосферы входит водяной пар.. Однако водяной пар играет большую роль в процессах, протекающих в грунтах, в силу того, что может свободно передвигаться в грунте при незначительной его влажности а также потому, что при конденсации пара на поверхности грунтовых частиц образуются другие виды воды.

Глинистые породы предрасположены к воде и всегда содержат связанную воду. Большое влияние связанная вода оказывает на процессы тепломассопереноса в породах. она не подчиняется обычным законам фильтрации, осуществляемой под действием гидродинамического напора. Поэтому глины и являются обычно водоупором, не пропускающим грунтовые воды или фильтрующим сквозь себя воду очень медленно. 

Газы могут находиться :

-в свободном состоянии, сообщаясь с атмосферой;

-в замкнутом пространстве в виде пузырьков;

-в растворенном в жидкости(воде) состоянии.

В грунтах следует рассматривать два основных вида газов: свободные и растворённые в грунтовой воде.

Свободные газы в свою очередь разделяются на: сообщающиеся с атмосферой и не сообщающиеся (так называемые замкнутые или защемлённые газы).

Газы, сообщающиеся с атмосферой, принимают температуру и давление ближайших к данной точке частей атмосферы. При повышении температуры или при понижении давления атмосферы, а также под действием нагрузки на грунт, такие газы легко удаляются из грунта. Этот вид газообразной фазы встречается в большинстве случаев в песчаных грунтах

Газы замкнутые наблюдаются в связных грунтах, главным образом в глинах..

Газы, растворённые в воде, в зависимости от химического состава по-разному могут оказывать влияние на минеральную часть грунтов. При повышении температуры грунта и при уменьшении внешнего давления газы, растворённые в поровой воде, будут выделяться и с тем большей интенсивностью, чем выше температура грунта или большее уменьшение давления. При выделении газов происходит взрыхление (разбухание) грунтов, что существенно может сказаться, например, на удельном весе и степени насыщения водой образцов грунта, взятых из буровых скважин.