2.4. Деформационные свойства

Деформационные свойства – характеризуют поведение грунта под нагрузками, не превышающими критические.

Деформационные свойства дисперсных грунтов определяются их сжимаемостью под нагрузкой, в результате смешения минеральных частиц относительно друг друга и зависит от пористости породы.

Сжимаемость – способность грунтов деформироваться под влиянием внешней нагрузки, не подвергаясь разрушению, определяется модулем общей деформации Е, МПа зависит:

– от гранулометрического состава,

– минералогического состава,

– структуры и текстуры пород.

2.5. Прочностные свойства

Прочность грунтов – характерное поведение грунта под нагрузками, равными или превышающими критические и определяются только при разрушении грунта.

Для дисперсных грунтов прочность характеризуется сопротивлением грунтов сдвигу, τ, МПа.

Τ=Рtgφ+С, (7)

где, τ – предельное сдвигающее напряжение, Мпа; Р – нормальное давление, МПа, tgφ – коэффициент внутреннего трения; φ – угол внутреннего трения, град., С – сцепление, МПа.

Величины φ и С – параметры зависимости сопротивления грунта сдвигу, и применяются для расчета прочности и устойчивости массива грунтов.

Для скальных грунтов прочность характеризует предел прочности на одноосное сжатие R_с (МПа).

2.6. Классификационные показатели глинистых грунтов

По содержанию глинистых частиц (<0,005 мм) все дисперсные грунты можно разделить:

Глины – >30 %;

Суглинки – 10–30 %;

Супесь – 10–2 %;

Песок – <2 %.

Таблица 7

По показателю текучести I_L глинистые грунты подразделяются

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести, IL
Супесь: – твердая – пластичная – текучая	<0 0–1 >1
Суглинки и глины: – твердые – полутвердые – тугопластичные – мягкопластичные – текучепластичные – текучие	<0 0–0,25 0,25–0,50 0,50–0,75 0,75–1,00 >1,00

Таблица 8

По числу пластичности I_P глинистые грунты подразделяются

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности, IP
Супесь	1–7
Суглинок	7–17
Глина	>17

Примечание: Илы подразделяются по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.

Набухание – способность глинистых пород при насыщении водой увеличивать свой объем. Возрастание объема породы сопровождается развитием в ней давления набухания (глины и тяжелые суглинки).

Набухание зависит:

– от содержания глинистых и пылеватых частиц, их минералогического состава,

– от химического состава воды, взаимодействующей с породой. Бентонитовая глина V увеличивается на 80 %, каолиновая – 25 %.

Таблица 9

По относительной деформации набухания без нагрузки ε_sw глинистые грунты подразделяются

Разновидность глинистых грунтов	Относительная деформация набухания без нагрузки εsw
Ненабухающий Слабонабухающий Средненабухающий Сильнонабухающий	<0,04 0,04–0,08 0,08–0,12 >0,12

Просадочность – свойство лессовых грунтов уменьшать свой объем без изменения давления и давать просадку при замачивании.

Лессы – пылеватые суглинки, супеси (фракции 0,05-0,005 мм >50 %), в сухом состоянии держат вертикальные откосы, быстро размокают в воде, пористость > 40%, высокое содержание карбонатов, засоление легко растворимыми солями.

По относительной деформации просадочности ε_sl глинистые грунты разделяются: просадочные ε_sl ≥ 0,01 и непросадочные ε_sl <0,01.

Таблица 10

По относительной деформации пучения ε_fh грунты подразделяются

Разновидность грунтов	Относительная деформация пучения εfh	Наименование грунтов
Практически не пучинистый	<0,01	Глины, суглинки, супеси твердые IL ≤0. Пески гравелистые, крупные, средней крупности; пески мелкие и пылеватые при коэффициенте водонасыщения Sr≤0,6, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельче 0,05 мм (независимо от Sr); Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %.
Слабопучинистый	0,01–0,035	Глинистые при 0<Iр <0,25. Пески пылеватые и мелкие при 0,6<Sr <0,8. Крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) от 10 до 30 % по массе.
Среднепучинистый	0,035–0,07	Глинистые при 0,25<Iр <0,5. Пески пылеватые и мелкие при 0,8<Sr <0,95. Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком пылеватым или мелким) более 30 % по массе.
Сильнопучинистый и чрезмернопучинистый	>0,07	Глины и суглинки при Iр>0,5 (мягко- и текучепластичные, текучие). Супеси пластичные (Iр>0,5) и текучие. Пески пылеватые и мелкие водонасыщенные Sr>0,95

Усадка грунта – уменьшение объема породы под влиянием высыхания, зависящее от его естественной влажности.

Размокание – способность глинистых грунтов в соприкосновении со стоячей водой (замачивании) терять связность и разрушаться, превращаясь в рыхлую массу, с частичной или полной потерей несущей способности.

Коррозионные свойства глин – разрушение строительных материалов и подземных металлических трубопроводов, расположенных в глинистых грунтах, возникает в результате электролиза, который начинается в грунтах после воздействия блуждающих электрических токов (трамваи в городах).

Ил – водонасыщенный современный или древний осадок дна водоемов в виде песчано-пылевато- глинистых масс, богатых органикой. Илы практически не держат нагрузки, выдавливаются, при динамическом воздействии разжижаются.

Замена на другой грунт, прорезка слоя ила сваями и опора на прочный грунт, наброска камня, намыв слоя песка.

Заторфованные грунты – песчано-пылевато-глинистые водонасыщенные грунты с органикой в виде разложившихся растительных остатков. Степень разложения: R_р от 0–15 % , R_р от 16–30 % , R_р от 31–50 %, R_р от>50 %.

Торф – высокая влажность, сильная сжимаемость, дает неравномерные осадки. Прорезка сваями, выторфовка, уплотнение с помощью дренажных скважин.