Классификация грунтов в инженерной геологии

Классификаци грунтов в инженерной геологии должна отражать причина следственной связи между условиями образования горных породи современным состоянием и прогнозным поведение в основании сооружения. Классификации действующие в разных странах построены на разных критериях и подходах. В часности: США, ЕВРОсоюза и странах СНГ и Украине, действуют разные кслассификации. Один из удачных вариантов, классификация созданная академиком Сергеевым, в которой выделяются таксоны до четвертого уровня по критериям и отражающим генезис. В качестве таксонов используют класс, группы, подгруппы, типы, виды и разновидности. Классы выделяют по общему характеру структурных связей. (скальные, нескальные, природные и техногенные) Группы выделяют по прочности структурных связей (скальные и полускальные).Подгруппы по условиям образования (магматические, метаморфические, осадочно сцементированные) Тип и вид по особенностям вещественного состава, дисперности и разновидности по конкретным количественным показателям характеризующим особенности состава, структуры грунта.

Низший таксон – называется инженерно-геологическим елементом. Елемент это статистически однородная часть горной породы которая будет деформироваться по одному закону.

В общем виде классификация Сергеева позволяет установить связь между происходжением горной породы и ее современном состоянии и прогнозными свойствами. Общая схема структуры классификации изображена на такой схеме. Выделяются критерии 4х рангов по которым горная порода относится к таксону соответствующего ранга. ( фото 2). (2 стрелочки переход по уровню)

Выделяют 4 класса грунтов:

1. Класс природо-скальных грунтов.

2. Класс дисперсных грунтов.

3. Класс мерзлых грунтов.

4. Класс техногенных грунтов.

Класс скальных делится на группы: скальные и полускальные. К полускальным относят породы у которых временное состояние сжатия составляет менее 5кПа.

Подгруппы скальных грунтов это – магматические, метаморфические, осадочные. Тип и вид выделяются по особенностям петрографического и минерального состава. Разновидности скальных грунтов выделяют по прочности, плотности скелета, величине коэффициента выветренности, засоленности, растворимости, структурно-текстурным признакам, температуре.

Природные дисперсные грунты подразделяются на группы по генезису. Тип выделяется по соотношению минеральных и органических веществ. Вид – по величине связности, которая характеризует фазовый состав грунта.

Разновидности.

(фото 3)

Выделение разновидности по количественным признакам. Т.е. к просадочным относят отложения которые харакеризуются величиной более чем 0,01. К засоленным относятся грунты у которых содержание легко и средне расстворичмых солей составляет более 15%. Сложной является лассификация неоднородных грунтов у которых присутствуют фракции разного гранулометрического состава. В этом случае выделяется преобладающая фракция (более 50%). Заполнитель – если присутствуют еденичные включения, указывается с галькой, если от 15-25%, то название указывается (гравилистый). Особое внимаение при классификации особое внимание приделяют пластичности и

По числу пластичности (фото 4)

Твердая, полутвердая, тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная. ). Шаг – 0,25

Пески – по гран. Составу делятся на: ).шаг-( 0,25). Границы – (0,1-2).

Маловлажные, влажные, водонасыщеные.

В странах европейского союза классификации грунтов которые используют для инженерно-геологических целей существенно отличаются. Рассмотрим стандарт (Practia D 2488) Здесь классификация оценки построена по размерам обломков преобладающей фракции, заполнителю, степени отсортированности. Например: крупнозернистый грунт. Грунт имеющий размер 64-256мм . Также выделяется гравий (щебень), пески, мелкодисперсный (мелкокомковатый) грунт. Мелкодисперсный делится на илистый (пылеватый) и глины. В отдельную группу выделяются дисперсные грунты органического происхождения (торф). Гравий подразделяют на 3 разновидности в зависимости от % содержания мелкой фракции. Градация 5, 15, 35%. Каждая разновидность делится на две еденицы по степени отсортированности: хорошо и слабоотсортированный. Илистый или глинистый гравий или щебень. Для каждой единицы существует свое буквенное обозначение. В результате классификации название породы записывается символьно. Классификации иловатых или глинистых грунтов выполняются по размер фракции заполнителя, по размеру крупнообломочных включений, по пределу текучести. Классификация по пределу текучести употребляется только для глины. Выделяют глинистые грунты с низкой текучестью если верхний предел текучести меньше чем 0,35. Глины со средней пластичностью если V 0,5 высокая – меньше чем 0,7, екстримально высокая – больше 0,9.

Британский стандарт который используется для классификации грунтов в инженерной геологии построил на разделение грунтов на разные категории по лабараторным тестам. Основные признаки деления – размер частиц и их распределение. Такой подход обоснован работами Казагранте в 47году. Также используют в результате определение пластичности (предел Атерберга). Также классификация выполняется по визуальным признакам. В соответствии с

Этой классификацией выделяют скальные массивы, дисперсные, глинистые, органические, искусственные породы которые подразделяют по прочности сжимаемости и проницаемости. При описании пород учитывают консистенцию или плотность, цвет, степень однородности и окатанности частиц, определяется общее название, описываются структурно-текстурные признаки, геологическое происхождение, символьное обозначение горной породы в соответствии с действующей классификацией.

Главные виды горных пород: глины, валуны, галечник, гравий, пески, ил, торф, техногенные.