Вопрос 11

3.3. Грунты, инженерно-геологическая классификация

В инженерной геологии и строительной практике обычно ис­пользуется термин грунт, под которым понимаются горные породы, находящиеся в сфере ин­женерно-хозяйственной деятельности че­ловека. Таким образом, к грунтам относятся

- горные породы, на которых возводятся инженерные со­оружения; - горные породы, в толще которых сооружаются железнодо­рожные тоннели, метрополитены и другие подземные сооруже­ния; - горные породы из которых возводятся инженерные соору­жения: насыпи дорог, плотины. В соответствии с действующим в нашей стране ГОСТ 25100-95 все грунты подразделяются на четыре класса 1. Класс природных скальных грунтов. В него входят грунты с жесткими (кристаллизационными и цементационными) струк­турными связями. Кристаллизационные связи образуются в по­роде при раскристаллизации магматического расплава. Цемента­ционные связи возникают при выпадении из водного раствора химических солей цемента. К классу скальных грунтов относятся магматические, мета­морфические и осадочные сцементированные горные породы. При оценке строительных свойств скальных грунтов важное зна­чение имеют показатели: предел прочности и коэф­фициент крепости. Предел прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии R_с, МПа, определяется по формуле R_с = F/A где F - нагрузка, при которой образец раздавливается; А -площадь поперечного сечения образца. В зависимости от величины предела прочности (МПа) выде­ляются разновидности скальных грунтов: очень прочные (> 120) прочные (120-50); средней прочности (50-15); малопрочные (15-5); пониженной прочности (5-3); низкой прочности (3-1); очень низкой прочности (< 1). Горные породы с пределом прочности менее 5 МПа относятся к полускальным грунтам, это преимущественно хемогенные по­роды, теряющие прочность при воздействии воды (гипс, мел, ракушечник). Кроме того, разновидно­сти скальных грунтов выде­ляются по степени раство­римости в воде (как и мине­ралов, см. разд. 3.1, с. 15); по коэффициенту выветрелости К_ωr(отношение плотности выветрелого грун­та к плотности монолитного грунта) Коэффициент крепости f характеризует породу по степени устойчивости ее в подземных транспортных выработках. Опре­деляется по величине предела прочности на одноосное сжатие по формуле f = R_с/10 и более точно по формуле Л.И. Барон: f = R_с/30 + √R_с/3 Измеряется в безразмерных единицах. Предложен проф. М.М. Протодьяконовым. Используется при проектировании транспортных тоннелей, метрополитенов. По величине коэффи­циента крепости все породы подразделяются на 1 0 категорий. На величину / влияют минеральный состав породы, трещиноватость, выветрелость, поэтому одна и та же горная порода может характеризоваться различными значениями коэффициента кре­пости и относиться к различным категориям (например, /у гра­нита изменяется от 6 до 15, табл. 3.5). 2. Класс природных дисперсных грунтов. Грунты состоят из отдельных обломков пород и минералов разного размера, рыхло­го сложения (песок) или слабо связных (глина). К этому классу относятся осадочные горные породы (обломочные, биогенные). 3. Класс природных мерзлых грунтов. Грунты имеют отрица-1 тельную температуру, содержат в своем составе ледяные вклю­чения, лед — цемент, с криогенными структурными связями. 4. Класс техногенных (скальных, дисперсных и мерзлых) \ грунтов. Грунты с различными структурными связями, образованными в результате деятельности человека.