Классификации по показателям гидрофильности пг и коллоидной активности Пка

№ п/п	ПГ	Характеристика грунта	Пка	Характеристика грунта
1	ПГ < 1	Низкогидрофильный	Пка ≤ 0,75	Низкой активности
2	1 ≤ ПГ ≤ 2	Средней гидрофильности	0,75 < Пка ≤ 1,25	Средней активности
3	ПГ > 2	Высокогидрофильный	Пка > 1,25	Высокой активности

Таблица 7.9

Классификация по показателю уплотненности Кd

Значения Кd	Класс	Наименование по уплотненности
Кd < 0	0	Неуплотненные
0 ≤ Кd ≤ 0,25	1	Очень слабоуплотненные
0,25 < Кd ≤ 0,5	2	Слабоуплотненные
0,5 < Кd ≤ 0,75	3	Средней уплотненности
0,75 < Кd ≤ 1	4	Сильноуплотненные
Кd > 1	5	Очень сильноуплотненные и переуплотненные

Таблица 7.10

Классификация по признаку просадочности – набухания Iss

глинистых грунтов

№	Проверяемое условие	Интервал Iр	Характер грунта
1	Iss < 0,1	1 ≤ Iр < 10	Просадочный при Sr ≤ 0,8
	Iss < 0,17	10 ≤ Iр < 14
	Iss < 0,24	14 ≤ Iр < 22
2	Iss > 0,3	-	Набухающий

Таблица 7.11

Классификация глинистых грунтов по характеру структурных связей и по чувствительности к нарушению природного сложения St

Классы по уплотн-сти	Консистенция	Характер структурных связей	Чувствительность St
0 – 1	Текучая, текучепластичная	Коагуляционные	Высокая, St > 4
2 – 3	Мягко, - туго-пластичная	Смешанные коагуляци- онно-цементационные	Средняя, St = 2 – 4
4 - 5	Полутвердая и твердая	Цементационные	Низкая, St < 2

Таблица 7.12

Классификация глинистых грунтов различной уплотненности и консистенции по прочности и сжимаемости

Класс упл-сти	Консистенция	σс, МПа	Си, МПа	Хар-ка по прочности	Е, МПа	Характеристика по деформ-сти
0	Текучая	< 0,025	<0,01	Чрезвычайно низкая	<5	Очень сильно деформируемые
1	Текучепласт-я	0,025 -0,05	0,01-0,02	Очень низкая	5-10	Сильно деформируемые
2	Мягкопласт-я	0,05 -0,1	0,02-0,04	Низкая	10-20	Умеренно деформируемые
3	Тугопласт-я	0,1-0,2	0,04-0,075	Средняя	20-30	Средне-деформируемые
4	Полутвердая	0,2-0,4	0,075-0,15	Высокая	30-50	Слабо-деформируемые
5	Твердая	> 0,4	>0,15	Очень высокая	>50	Очень слабо-деформируемые

Пример №1 выполнения работы.

Исходные данные: грунт – нижнечетвертичная морская глина mQ_I.

Содержание фракций, %: глинистой Мс = 40; пылеватой Ма = 38; песчаной Мр =22. Основные физические показатели: плотность частиц ρ_s = 2,74 т\м³; плотность грунта ρ = 2,01 т\м³; влажность w = 0,24. Предел текучести w_L= =0,38 и предел пластичности w_p =0,18.

Расчеты и заключения.

Определяем число пластичности

По табл. 7.2 и 7.3 устанавливаем название грунта – глина легкая пылеватая.

По основным показателям рассчитываем производные:

• плотность сухого грунта ;

• пористость ;

• коэффициент пористости ;

• коэффициент водонасыщения .

Заключение: по табл.7.4 и 7.5 устанавливаем: глина средней уплотненности, водонасыщенная.

Определяем показатели текучести, гидрофильности и коллоидной активности (значения влажности и число пластичности подставляем в %):

;

; .

Заключение: по табл.7.7 и 7.8 устанавливаем, что глина тугопластичная, низкогидрофильная, низкой коллоидной активности.

Для определения показателя уплотненности К_d рассчитываем коэффициенты пористости грунта при влажностях, равных пределам текучести и пластичности, в предположении полного водонасыщения:

; .

Определяем показатель уплотненности:

.

Заключение: по значению К_d глина средней уплотненности; таким образом, классы уплотненности грунта по плотности сухого грунта и показателю уплотненности совпадают.

Поскольку в природном состоянии грунт водонасыщенный, его можно считать непросадочным. Проверяем условие по признаку набухаемости I_ss ( табл.7.10): .

Заключение: глина ненабухающая или малонабухающая.

Инженерно-геологическая характеристика грунта.

Глина нижнечетвертичная морская. По микроагрегатному составу и числу пластичности – глина легкая пылеватая. По состоянию глина водонасыщенная, тугопластичная, средней уплотненности. Характеризуется низкими гидрофильностью и коллоидной активностью.

По этим показателям и значениям предела текучести и числа пластичности можно предполагать, что минералогический состав глинистой фракции каолинитово-гидрослюдистый. Грунт непросадочный и ненабухающий или малонабухающий. Для глины в рассматриваемом состоянии характерны смешанные коагуляционные и цементационные структурные связи и средняя чувствительность к нарушению природного сложения (табл.7.11).

По консистенции и уплотненности глины она может рассматриваться как грунт средней прочности и средней сжимаемости (табл.7.12) со следующей их предварительной количественной характеристикой:

Сопротивление одноосному сжатию σ_с = 0,1 – 0,2 МПа;

Сопротивление недренированному сдвигу С_u = 0,04 – 0,075 МПа;

Модуль деформации Е = 20 – 30 МПа.

Пример №2 выполнения работы.

Исходные данные. Грунт – верхнечетвертичный озерно-ледниковый суглинок lgQ_III. Микроагрегатный состав, %: Мс = 28; Ма = 62; Мр = 10.

Основные физические показатели: ρ_s = 2,70; ρ = 1,75; w = 0,47 = 47%. Предел текучести w_L = 35%, предел пластичности w_p = 24%.

Расчеты и заключения.

Определяем число пластичности . По табл.7.2,7.3 устанавливаем название грунта: суглинок легкий пылеватый.

Вычисляем производные показатели (формулы см в примере №1): ; n = 0,56; e = 1,27; S_r = 1,00. По табл.7.4, 7.5 устанавливаем: суглинок очень слабоуплотненный, полностью водонасыщенный. Рассчитываем показатели текучести, гидрофильности и коллоидной активности: ; ; .

Заключение: суглинок текучий, средней гидрофильности, низкой коллоидной активности.

Рассчитываем коэффициенты пористости при влажностях на пределах текучести и пластичности: ; .

Показатель уплотненности получается отрицательным:

.

По табл.7,9 суглинок неуплотненный. При полной водонасыщенности в природных условиях его можно считать непросадочным и ненабухающим.

Инженерно-геологическая характеристика грунта.

Рассмотренный грунт относится к верхнечетвертичным озерно-ледниковым отложениям. По микроагрегатному составу и числу пластичности это легкий пылеватый суглинок, полностью водонасыщенный, текучей консистенции, слабоуплотненный по плотности сухого грунта и неуплотненный по показателю уплотненности. Суглинок характеризуется средней гидрофильностью и низкой коллоидной активностью.

Суглинок непросадочный и ненабухающий, что объясняется полной водонасыщенностью и тем, что природная влажность грунта превышает его предел текучести. Поскольку образцы природного сложения такого грунта сохраняют связность и не растекаются, их консистенция на практике характеризуется как скрытотекучая. По значениям I_р, П_Г, П_ка можно предполагать, что минералогический состав глинистой фракции преимущественно гидрослюдистый.

Грунт характеризуется очень низкой прочностью и очень сильной деформируемостью с ориентировочными значениями показателей прочности – сопротивления одноосному сжатию σ_с = 0,02 МПа; сопротивления недренированному сдвигу С_u = 0,01 МПа и показателя деформируемости – модуля деформации Е = < 5МПа.

Прочность грунта обеспечивается только тиксотропно-коагуляционными связями, поэтому грунты такого типа очень чувствительны к нарушению природного сложения (по табл.7.11 S_t >4).