2. Теоретическая часть

2.1.Термины и пояснения

Всякое сооружение передает действующие на него нагрузки на основание.

Основанием называют толщу грунтов, на которых возводится сооружение. Основание воспринимает от сооружения нагрузки, деформируясь под действием этих нагрузок. При чрезмерных деформациях основания возникают деформации сооружения, препятствующие нормальной их эксплуатации, и даже аварии, сопровождающееся разрушением сооружения.

Различают естественные основания, сложенные природными грунтами без специальной предварительной подготовки, и искусственные, представленные уплотненными или закрепленными грунтами природного происхождения, а также образованные отходами производственной и хозяйственной деятельности человека.

В экономически развитых районах в условиях сложившейся городской застройки ощущается нехватка территорий с благоприятными грунтовыми условиями и приходится застраивать площадки, ранее считавшимися непригодными (речные поймы, болота, овраги, свалки, места складирования промышленных отходов и т.п.). Все в большей степени строительство смещается в районы с суровым климатом и сложными грунтовыми условиями (вечная мерзлота, территории, сложенные лессовыми просадочными, глинистыми набухающими грунтами, слабыми водонасыщенными и заторфованными грунтами и т.п.). Поэтому особое значение приобретают методы улучшения строительных свойств грунтов и специальные способы строительства в особых грунтовых условиях. Очень важной проблемой является также надежное строительство зданий и сооружений в сейсмически активных районах.

Грунтом называют всякую горную породу, используемую при строительстве в качестве основания сооружения, среды, в которой сооружение возводится, или материала для сооружения.

Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объек­том инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) материалом оснований зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

Все виды грунтов можно разделить на три основные группы:

1. грунты типа твердого тела (скальные и полускальные);

2. грунты типа сыпучего тела (крупнообломочные, песчаные);

3. грунты типа связанного тела (глинистые).

В механике грунтов в основном изучают физические и механические свойства нескальных грунтов: крупнообломочных, песчаных и глинистых.

Скальные грунты при работе под нагрузкой подчиняются обычным законам сопротивления материалов. В связи с этим в механике грунтов принято называть грунтами дисперсные (измельченные) тела, связи между отдельными частицами которых либо отсутствуют, либо обладают прочностью, значительно меньшей, чем прочность самих частиц.

При рассмотрении свойств грунтов следует различать их крайние разновидности – грунты типа песков и грунты типа глин. Между песками и глинами существуют промежуточные разновидности грунтов – супеси и суглинки. Свойства грунтов этих разновидностей зависят от содержания в их составе песчаных и глинистых частиц.

Фактические свойства песков и глин различны: глина пластична, а песок непластичен; при увлажнении глина переходит сначала в пластичное состояние, а затем – в текучее, а песок никогда не обладает свойством пластичности. При увлажнении глина набухает, а при усыхании дает усадку; песок этими свойствами не обладает; глина практически водонепроницаема, а песок обладает фильтрационной способностью и тем большей, чем крупнее размеры песчаных частиц; глина сильно сжимаема и деформации в ней протекают медленно; песок сжимается быстро, но незначительно. Такое различие свойств песков и глин объясняется их различным минеральным составом, крупностью и формой частиц. Крупность песчаных частиц колеблется от 2 до 0,05 мм. Глинистые частицы имеют размер менее 0,005 мм. Между указанными граничными размерами 0,05-0,005 мм находятся пылеватые частицы. Пылеватые частицы ухудшают свойства как глинистых, так и песчаных грунтов: для первых они уменьшают связность, пластичность, повышают водопроницаемость, а для вторых увеличивают сжимаемость, придают подвижность при водонасыщении.

Частицы мельче 0,0001 мм называются коллоидными.

Наиболее широко распространена классификация глинистых грунтов по зерновому составу, предложенная проф. В.В. Охотиным. Эта классификация носит название 3-членной, согласно положенному в ее основу принципу выделения трех основных групп фракций (табл. 1)

Таблица 1