- •Глава 1. Основные положения инженерной
- •1.1. Объект и предмет инженерной геокриологии
- •1.2. История развития инженерной геокриологии
- •1.3. Структура и основные задачи науки
- •Глава 2. Инженерно-геокриологические
- •2.1. Инженерно-геокриологическая съемка и районирование
- •2.2. Инженерно-геокриологические изыскания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 3. КриолитозонА как среда, основания
- •3.1. Криолитозона как среда инженерных сооружений.
- •3.2. Криолитозона: основания и материалы сооружений
- •Классы природных (III) и техногенных (IV) мерзлых грунтов [6]
- •Вопросы для самоконтроля
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 4. Строительные свойства грунтов
- •4.1. Вещественный состав грунтов оснований
- •4.2. Классификации разновидностей грунтов оснований
- •4.3. Строительные свойства грунтов криолитозоны
- •4.4. Принципы использования грунтов оснований
- •Глава 5. Глубина заложения фундаментов
- •5. 1. Температурный разрез криолитозоны
- •5.2. Сезонное промерзание и оттаивание грунтов оснований
- •5.3. Глубина заложения фундаментов
- •6. Проектирование, строительство и эксплуатация
- •6.1. Проектирование оснований и фундаментов по Принципу I
- •6.2. Строительство в криолитозоне по Принципу II
- •Глава 7. Горнотехнические, гидротехнические
- •7.1. Линейные сооружения
- •7. 2. Гидротехнические сооружения в криолитозоне
- •7.3. Горнотехнические сооружения криолитозоны
4.2. Классификации разновидностей грунтов оснований
Грунты, обладая различными структурными связями отличаясь по вещественному и фазовому составам компонент, чрезвычайно различны по строительным свойствам. Существует большое количество частных классификаций по наиболее существенным их признакам - льдистости, криогенному
51
строению, температуре и т.п., но мы в своей работе будем использовать известную классификацию [6]:
- скальные грунты подразделяются на разновидности по прочности на одноосное сжатие Rc , МПа (Rc > 120 - очень прочные; Rc = 120 – 50 - прочные; Rc = 50 – 15 - средней прочности; Rc = 15 – 5 - малопрочные; Rc < 5 - полускальные); по трещиноватости (степени выветрелости) Квс, за которую принимается отношение плотности грунта в естественном залегании (с трещинами) к плотности монолита (Квс = 1,0 - невыветрелые; Квс = 1,0-0,9 - трещиноватые; Квс = 0,9-0,8 – выветрелые; Квс < 0,8 - рухляк;) по размягчаемости в воде, Краз - коэффициент размягчаемости, вычисляемый как отношение прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии к его прочности в воздушно-сухом состоянии (Краз > 0,75 - неразмягчаемый Краз < 0,75 - размягчаемый;) по растворяемости в воде Крас, измеряется в граммах растворенного вещества в 1 л воды - г/л (нерастворимые Крас <0,01; Крас = 0,01-1,00 – труднорастворимые; Крас = 1,0-10,0 -
среднерастворимые, карстоопасные; Крас > 10,0 - легкорастворимые, карстоопасные.
Крупнообломочные
грунты классифицируются по
гранулометрическому составу неокатанных
(глыб, щебня, дресвы) окатанных (валунов,
гальки, гравия) обломков пород - d50,
здесь d
– диаметр
обломков пород, индекс 50 – процентное
их содержание в грунтах: валунный
(глыбовый) грунт
;
галечниковый (щебнистый) грунт
;
гравийный (дресвяный) грунт
);
по степени вы-
ветрелости, оцениваемой коэффициентом выветрелости Квк,
где
(здесь К1-
отношение веса частиц диа-
метром
к весу
частиц диаметром
после специальных испытаний на истирание
в вертящемся барабане, К0
- то же без
испытаний на истирание (невыветрелые
Квк=
0,00 – 0,50; слабовыветрелые Квк=0,50
– 0,75; сильновыветрелые Квк=
0,75 – 1,0);
52
- песчаные грунты
классифицируются по грансоставу (песок
гравелистый
;
песок крупный
;
песок средний
;
песок мелкий
;
песок пылеватый
);
по коэффициенту пористости е,
представляющему собой отношение объема
пор в грунте к объему минеральных частиц
(плотный грунт
;
грунт средней плотности
;
грунт рыхлый
).
- песчаные и крупнообломочные классифицируются по степени влажности (степени заполнения пор водой) Sr представляющем собой отношение объема воды грунте к объему пор (маловлажные Sr = 0,0 – 0,5; влажные Sr= 0,5 – 0,8; насыщенные водой Sr=0,8 – 1,0).
Глинистые грунты
классифицируются по числу пластичности
Iр
в долях единицы, представляющем, разность
между их влажностью на границе текучести
WL
и влажностью на границе раскатывания
Wp
(супесчаный
грунт Iр
= 0,01 – 0,07;
суглинистый грунт Iр
= 0,07 – 0,17;
глина Iр
> 0,17); и по
консистенции IL
(твердые
грунты IL
< 0,00;
полутвердые грунты IL
= 0 – 0,25;
тугопластичные грунты IL
= 0,25-0, 50;
мягкопластичные грунты IL
= 0,50-0,75;
текучепластичные грунты IL
= 0,75-0, 1,0;
текучие грунты IL
> 0,00.
Значение IL
вычисляется
по формуле:
;
- мерзлые грунты
классифицируются по сжимаемости под
нагрузкой а
(твердомерзлые грунты
;
пластичномерзлые грунты
).
Учитывая температуру
мерзлого грунтов они считаются твердомерзлыми и практически несжимаемыми, если их температура (t,ºС) будет для: крупнообломочных грунтов (t < -0,0), крупных и средних песков (t < -0,1), мелких и пылеватых песков(t < -0,3) для су-
песей (t
< -0,6) суглинков (t
< -1,0) и для глин(t
< -1,5); по наличию льда включений
(льдистости) jj
(малольдистые
(лед находится только в порах) jj=0,0;
льдистые jj=0,0-0,4;
сильнольдистые jj
);
по текстуре (массивная, только для
малольдистых грунтов; слоистая и
сетчатая для льдистых и
53
сильнольдистых
грунтов. Различают частослоистую
(мелкосетчатую) текстуру, если
;
среднеслоистую (среднесетчатую) текстуру,
если
;
редкослоистую (крупносетчатую) текстуру,
если
,
где b
для слоистой текстуры среднее расстояние
между ледяными прослойками, для сетчатой
– средняя ширина ячейки сетки; по
засоленности Dsal,
представляющее собой процентное
отношение веса к соли к весу скелета
грунта(засоленные и незасоленные грунты.
Засоленными грунтами являются пылеватые
пески при
,
пески при
,
супеси при
,
суглинки при
,
глины при
);
по заторфованности Iот,
представляющее собой отношение веса
растительных остатков в грунте к весу
его скелета: слабозаторфованные грунты
(
)
среднезаторфованные (
);
сильнозаторфованные (
);
торф (
).
