
- •Основы грунтоведения
- •1. Общие представления и классификации
- •Грунты
- •Исследование грунтов
- •Предмет изучения
- •Классификации грунтов
- •Общая классификация
- •Специальные классификации
- •Отраслевые классификации
- •Выписка из ГОСТ 25100-2011
- •Генетический подход к
- •Генетический подход к грунтам
- •В грунтоведении
- •2. КЛАСС 1 - СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ (СкГ)
- •Класс с жесткими связями между зернами
- •Собственно СкГ с кристаллизцационными жесткими связями
- •одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи цементационного типа – преимущественно осадочные
- •Цементационные связи: известняки,
- •Скальные грунты с жесткими цементационными связями
- •Тип (подтип) скальных грунтов
- •Осадочные сцементированные
- •Глинистые п., отвердевшие с цементационным типом связи
- •Гр. I.2. Грунт полускальный- (отдельно в ГОСТ 25100-2011 не выделен)
- •Выделение разновидностей СкГ
- •свойствам
- •Основные свойства некоторых скальных грунтов
- •Основные свойства скальных грунтов
- •Виды скальных грунтов по растворимости
- •3. КЛАСС II : ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ (нескальные) ГРУНТЫ
- •Состав дисперсных грунтов может быть
- •3.1. ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ (нескальные)
- •Гранулометрический состав дисперсных грунтов
- •Наименование фракций
- •Наименование видов пород
- •Наименование
- •Методы изучения гранулометрического состава
- •Для установления
- •Песчаные гр. – песчаные частички (2-0,05 мм),
- •Рыхлые пески
- •►3.1.2 Степень неоднородности (U) зернового
- •3.1.3. Пористость
- •Макропоры (более 1 мм) – свободное движение воды Мезопоры (1 – 0,1 мм)
- •Обломочные несцементированные без структурных связей: пески, гравий и пр.
- •3.2. Связные (глинистые) грунты и их
- •Пористость глинистых
- •состоят из глинистых минералов
- •Фото глины – каолинита, под электронным сканирующим микроскопом, х 10000
- •Каолинит
- •Другие характерные особенности глинистых минералов
- •Минеральные (глинистые) грунты
- •Поглотительная способность
- •Емкость объема грунта
- •Влияние вторичных минералов на свойства глин
- •3.2.1. Виды воды в глинистых грунтах
- •Виды воды в глинистых грунтах
- •В зависимости от влажности грунтов вода образует в глинах различные формы. 1 —
- •Схема строения коллоидной мицеллы: 1— глинистая коллоидная частица;
- •Физически связанная вода (ФСВ) на поверхности
- •Физически связанная вода (ФСВ)
- •Максимальное количество прочносвязанной, или адсорбированной воды
- •Физически рыхлосвязанная, или
- •Максимальная молекулярная
- •Очень рыхлосвязанная (пленочная) вода
- •3.3.2.Естественная влажность
- •Естественная влажность
- •При возрастании влажности глинистый
- •3.2.3. Пластичностью
- •Показатели пластичности успешно служат
- •3.2.4. Особые свойства глинистых
- •Набухание
- •Усадка
- •►Водостойкостью или водопрочностью называют способность глинистых грунтов сохранять механическую прочность и устойчивость при
- •►Коррозионные свойства глинистых грунтов
- •Сжимаемость — способность глинистых грунтов под нагрузкой уменьшаться в объеме за счет вначале
- •►Компрессионная кривая или кривая сжимаемости - кривая, выражающая зависимость между коэффициентом пористости и
- •Таким образом, глинистые грунты
- •3.3.Органические соединения
- •Что же это такое — прочность грунтов?
- •Рис. 37. Вот какие силы действуют под домом
- •4. Капиллярная вода
- •Капиллярная вода
- •Инженерно-геологическое значение капиллярной воды
- •Процесс морозного пучения
- •Вот как пучение разрушает дороги
- •Способы борьбы с пучением
- •5. Техническая мелиорация
- •Получение улучшенных грунтов
- •Получение улучшенных
- •6. Строение и структурные связи грунтов
- •6.2. Структура
- •6.2.Структура
- •6.2. Структура
- •6.3.Текстура
- •6.3.Текстура
- •Текстура магматических Г.п.
- •Текстура метаморфических Г.п.
- •Текстура осадочных Г.п.
- •7.Основные понятия при оценке инженерно – геологических свойств грунтов
- •7.1. Физические свойства
- •7.1. Физические свойства
- •7.1.1. Водно-физические свойства грунтов.
- •7.1.2.Состояние грунтов
- •10.1 Минеральный состав Г.П. и его инженерно-геологическое значение
- •Кварц (Quartz) SiO2 с кристаллом
- •Кальцит – карбонат кальция, растворимый в 5% HCl→пустоты
- •Полевые шпаты –
- •Силикаты, темные -роговая обманка (гр. амфиболы)
- •Слюда – слоистый силикат

3. КЛАСС II : ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ (нескальные) ГРУНТЫ
грунты состоят из твердых частиц зерен, обломков и др.элементов, между которыми есть физические, физико-механические, физико-химические структурные связи.
Подразделяются на группы:
II.1
–
Связные грунты – осадочными глинистыми и
органоминеральными породами с ионно-
электростатическими, капиллярными структурными связями, зависящими от влажности
II.2 – Несвязные грунты, представленные
осадочными, обломочными, несцементированными породами

Состав дисперсных грунтов может быть
разным, т.к. в них выделяются части:
1– твердая, 2 - органическая и 3 - вода.
►Твердая составляющая = первичные части –
обломки г.п. или минералов (кварц, полевые шпаты и др.) +
►вторичные: глинистые, гидроксиды железа, алюминия и некоторые другие, которые выполняют
роль цемента или покрывают первичные в виде пленки.
►Органический материал: торф – грубая
полуразложившаяся масса растительных остатков + гумус
–
сложные высокодисперсные органо-
минеральные образования.

3.1. ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ (нескальные)
ГРУНТЫ
►Выделяются на разновидности по: 1 - Гранулометрическому составу -
относительное содержание в дисперсных несвязных (или нескальных рыхлых) грунтах фракций частиц различной крупности, выраженное в процентах к массе сухого
грунта, взятого для анализа.
Гранулометрические фракции – группы обломков пород или минералов, которые имеют близкие размеры и окатанности,

Гранулометрический состав дисперсных грунтов
►Каждая фракция имеет свои предельные размеры обломков (частиц) и свое наименование.
►Размеры фракций выражаются в мм, а количественное содержание — в процентах к общему массе высушенного грунта.
►Гранулометрический состав — один из важных факторов, определяющих свойства грунтов. От
него зависят такие важные характеристики, как пластичность, пористость, сопротивление
сдвигу, сжимаемость, усадка, набухание, высота
капиллярного поднятия, водопроницаемость.

Наименование фракций
Валуны (окатанные) и камни (угловатые)
Галька (окатанные) и щебень (угловатые)
Гравий (окатанные) и дресва (угловатые)
Песчаные частицы (песок)
Пылеватые частицы (пыль)
Глинистые частицы
Степень крупности |
Размер |
|
частиц, мм |
Крупные |
>800 |
Средние |
800—400 |
Мелкие |
400—200 |
Очень крупные |
200—100 |
(булыжник) |
|
Крупные |
100—60 |
Средние |
60—40 |
Мелкие |
40—20 |
Крупные |
20—10 |
Средние |
10—4 |
Мелкие |
4—2 |
Очень крупные |
2—1 |
Крупные |
1—0,5 |
Средние |
0,5-0,25 |
Мелкие |
0,25—0,10 |
Тонкие |
0,10—0,05 |
Крупные |
0,05—0,01 |
Мелкие |
0,01—0,005 |
Грубые |
0,005—0,001 |

Наименование видов пород |
Распред. частиц по |
|
крупности в % от веса сухой |
|
породы |
Крупнообломочные |
|
Грунт щебенистый (при |
Вес частиц крупнее 10 мм |
преобладании окатанных частиц |
составляет более 50% |
— галечниковый) |
|
Грунт дресвяный (при |
Вес частиц крупнее 2 мм |
преобладании окатанных частиц |
составляет более 50% |
— гравийный) |
|
Песчаные |
|
Песок гравелистый |
Вес частиц крупнее 2 мм |
|
составляет более 25% |
Песок крупный |
Вес частиц крупнее 0,5 мм |
|
составляет более 50% |
Песок средней крупности |
Вес частиц крупнее 0,25 мм |
|
составляет более 25% |
Песок мелкий |
Вес частиц крупнее 0,1 мм |
|
составляет 75% |

Наименование
грунта
Глина
Суглинок тяжелый
Суглинок средний
Суглинок средний пылеватый
Суглинок легкий Суглинок пылеватый
Супесь тяжелая
Супесь
мелкозернистая
Супесь тяж. пылеватая
Супесь легкая
Супесь легкая мелкозернистая
Супесь легкая
пылеватая
глинисты х <0,005
мм
>30
30—20
20—15 20 - 15
15 - 10
15 - 10
10 - 6
10 - 6
10 - 6
6 - 3
6 - 3
6 - 3
Содержание частиц, %
пылеватых 0,005— песчаных 0,05-2,0 мм 0,05 мм
- |
- |
- |
- |
- |
Больше, чем пылеватых |
Больше, чем |
- |
песчаных |
|
- |
Больше, чем пылеватых |
Больше, чем |
|
песчаных |
|
|
Больше, чем пылеватых. |
|
Преобладают частицы 2—0,25 мм |
|
Больше, чем пылеватых. |
|
Преобладают частицы 0,25—0,05 |
|
мм |
Больше, чем |
|
песчаных |
|
|
Больше, чем пылеватых. |
|
Преобладают частицы 2—0,25 мм |
|
Больше, чем пылеватых. |
|
Преобладают частицы 0,25—0,05 |
|
мм |
Больше, чем |
|
песчаных |
|

Методы изучения гранулометрического состава
Для определения зернового — гранулометрического, или механического, состава породы производят гранулометрический анализ такими способами : визуальные, ситовые, гидравлические, аэродинамические и оптические
К группе визуальных методов - серия методов, основанных на измерении и описании зернового состава пород на глаз или под лупой путем сравнения с эталонными коллекциями, сравнения с таблицами (трафаретами) и шкалами и др., используются для полевого описания пород и предварительной оценки их гранулометрического состава.
Ситовой метод гранулометрического анализа основан на использовании
различных комплектов сит для разделения песчаных пород на различные фракции (рис. 3)
Гидравлические методы анализа основаны на различии в скорости падения в воде частиц разной крупности. непрерывный отбор проб из приготовленных суспензий (метод Робинзона, пипеточный анализ); взвешивание осадков,
последовательно выпадающих из суспензии при ее отстаивании; учет изменения плотности или гидростатического давления суспензии (ареометрический анализ, метод Вагнера и др.).

Для установления
наименования грунта (см.
сл.37)
► последовательно суммируются проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 200 мм, затем крупнее 10 мм, далее крупнее 2 мм и т. д. Наименование грунта
принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице.
► При
наличии в крупнообломочных грунтах
песчаного заполнителя более 40 % или глинистого заполнителя более 30 % общей массы воздушно- сухого грунта в наименование крупнообломочного грунтадобавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния.
►
Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

Песчаные гр. – песчаные частички (2-0,05 мм),
в сыпучем виде, лишенные структурных связей.
При увлажнении пески приобретают небольшую связность.
Плотность их оценивается по величине коэффициента пористости (е).
Чем ниже значение е, тем плотнее песчаный
грунт:
-при значении е<0,6 мелкие пески считаются плотными,
-при0,6<е<0,75 — среднеплотными и
-
при
е>0,75 — рыхлыми.