Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. Расстояния между этими частицами называется порами, они, как правило, заполняются водой, которая хорошо удерживается в глине, потому что сами частички глины воду не пропускают. Глинистые грунты имеют высокую пористость, т.е. высокое соотношение объема пор к объему грунта. Это соотношение колеблется от 0,5 до 1,1 и является характеристикой степени . Каждая пора - это маленький капилляр, поэтому такие грунты подвержены .
Глинистый грунт очень хорошо удерживает в себе влагу и никогда не отдает ее всю, даже при высыхании, поэтому является . Влага, содержащаяся в грунте, при замерзании превращается в лед и расширяется, тем самым, увеличивая объем всего грунта. Все грунты, содержащие глину, подвержены этому негативному явлению, и чем больше содержание глины, тем сильнее проявляется это свойство.
Поры глинистого грунта настолько малы, что капиллярные силы притяжение между частицами воды и глины оказываются достаточными, чтобы связывать их. Капиллярные силы притяжения в совокупности с пластичностью частиц глины обеспечивают пластичность глинистого грунта. И чем больше содержание глины, тем пластичнее будет грунт. В зависимости от содержания частиц глины их классифицируют на супеси, суглинки и глину.
Классификация глинистого грунта
Супесь – это глинистый грунт, который содержит не более 10 % глинистых частиц, оставшуюся часть занимает песок. Супесь наименее пластичная из всех глинистых грунтов, при ее растирании между пальцами чувствуются песчинки, она плохо скатывается в шнур. Скатанный из супеси шар рассыпается, если на него немного надавить. Из-за высокого содержания песка супесь имеет сравнительно низкую пористость – от 0,5 до 0,7. Соответственно она может содержать меньше влаги и, следовательно, быть меньше подвержена пучению. При пористости 0,5 (т.е. при хорошем уплотнении) в сухом состоянии супеси составляет 3 кг/см2, при пористости 0,7 – 2,5 кг/см3.
Суглинок – это глинистый грунт, который содержит от 10 до 30 процентов глины. Этот грунт достаточно пластичен, при растирании его между пальцами не чувствуются отдельные песчинки. Скатанный из суглинка шар раздавливается в лепешку, по краям которой образуются трещины. Пористость суглинка выше, чем супеси и колеблется от 0,5 до 1. Суглинок может содержать больше воды и больше, чем супесь, подвержен пучению. Сухой суглинок с пористостью 0,5 имеет несущую способность 3 кг/см2, при пористости 0,7 – 2,5 кг/см2.
Глина – это грунт, в котором содержание глинистых частиц больше 30%. Глина очень пластичная, хорошо скатывается в шнур. Скатанный из глины шар сдавливается в лепешку без образования трещин по краям. Пористость глины может достигать 1,1, она сильнее всех остальных грунтов подвержена , потому что может содержать очень большое количество влаги. При пористости 0,5 глина имеет несущую способность 6 кг/см2, при 0,8 – 3 кг/см2.
Все глинистые грунты под действием нагрузки от фундамента подвержены осадке, причем занимает она очень много времени – несколько сезонов. Осадка будет тем больше и дольше, чем больше пористость грунта. Чтобы уменьшить пористость глинистого грунта и тем самым улучшить его характеристики, грунт можно уплотнять. Естественное уплотнение глинистого грунта происходит под давлением вышележащих слоев: чем глубже находится слой, тем сильнее он уплотнен, тем меньше его пористость и тем больше его несущая способность.
Минимальная пористость глинистого грунта 0,3 будет у максимально уплотненного слоя, который залегает ниже глубины промерзания. Дело в том, что при промерзании грунта возникает пучение: частицы грунта двигаются и между ними возникают новые поры. В слое грунта, который находится ниже глубины промерзания, таких движений нет, он максимально уплотнен и его можно считать несжимаемым. зависит от климатических условий, в России она колеблется от 80 до 240 см. Чем ближе к поверхности земли, тем меньше будет уплотнен глинистый грунт.
Чтобы примерно оценить несущую способность глинистого грунта на определенной глубине можно принять максимальную пористость 1,1 на поверхности земли, а минимальную 0,3 на глубине промерзания и предположить, что она изменяется в зависимости от глубины равномерно. Вместе с ней будет меняться и несущая способность: от 2 кг/см2 на поверхности, до 6 кг/см2 ниже глубины промерзания.
Еще одна важная характеристика глинистого грунта – это его : чем больше влаги содержится в нем, тем хуже его несущая способность. Насыщенный влагой глинистый грунт становится слишком пластичным, а насыщаться влагой он может в том случае, когда близко находятся грунтовые воды. Если высокий и менее чем в метре от глубины заложения фундамента, то приведенные выше значения несущей способности глины, суглинка и супеси нужно делить на 1,5.
Все глинистые грунты будут служить хорошим основанием для фундамента дома, если грунтовые воды залегают на значительной глубине, а сам грунт будет однороден по составу.
- В этой статье рассмотрены основные типы грунтов - скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.
- Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
- Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.
- Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.
- Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.
- Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.
Читайте так же:
Песок I P < 1
Супесь 1≤ I P < 7
Суглинок 7 ≤ I P < 17
Глина I P ≥ 17
Определяем тип исследуемого грунта.
Е. Показателем текучести глинистого грунта I L называют числовую характеристику, показывающую в каком состоянии находится грунт в условиях естественного залегания.
Ранее определены:
Природная влажность грунта W tot [%]
Влажность на границе текучести W L [%]
Влажность на границе раскатывания W P [%]
I L = (W - W P) /(W L – W P)
Состояние пылевато-глинистого грунта по консистенции определяется следующим образом:
Супеси твердые I L ≤ 0
– пластичные 0 < I L < 1
– текучие I L ≥ 1
Суглинки и глины твердые I L ≤ 0
– полутвердые 0 < I L ≤ 0,25
– тугопластичные 0,25 < I L ≤ 0,5 – мягкопластичные 0,5 < I L ≤ 0,75
– текучие 0,75 < I L
Определяем состояние исследуемого грунта.
З. Назначение расчетного сопротивления грунта R o .
Ранее определены:
Тип грунта по пластичности I P [дол.ед.]
Коэффициент пористости e [дол.ед.]
Показатель консистенции I L [дол.ед.]
Для пылевато-глинистых грунтов расчетное сопротивление грунта определяется по таблице.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА
ПЕСЧАНОГО ГРУНТА
Углом естественного откоса α называют максимальный угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта сохраняет равновесие.
Угол естественного откоса песчаного грунта определяется в воздушно-сухом и подводном состояниях. Величина угла естественного откоса используется в расчетах объемов земляных работ, а самое главное, в расчетах прочности и устойчивости грунтов, давления их на ограждения и пр. Кроме того, угол естественного откоса может служить признаком наличия у песчаных грунтов, содержащих свободные коллоиды, плывунных свойств (угол естественного откоса в подводном состоянии у таких грунтов колеблется от 0 о до 12-14 о).
Принадлежности:
1. Прибор для определения углов естественного откоса (рис.) дисковый прибор
2. Прибор Д.И.Знаменского УВТ-3М
3. Масштабная линейка.
4. Уровень.
Порядок выполнения работы:
Образец воздушно-сухого песка объемом, примерно, 1 кг. Просеивают сквозь сито с диаметром отверстий 5 мм. И тщательно перемешивают. Кроме прибора Д.И. Знаменского, определения угла естественного откоса можно выполнить с помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень. На такой диск сверху одевается приспособление сверху отверстием, засыпается песком, а затем очень плавно снимаем это приспособление. Излишек песка осыпается, а в диске остается конус из песка. Вершина которого в месте соприкосновения со стрежнем показывает значение угла откоса.
Измеряют высоту h и основание l откоса с точностью до 1 мм. Угол естественного откоса вычисляют (с точностью до 30 мин.) по формуле:
tg α = ; α = arc tg
Для каждого образа песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии производят не менее трех определений угла естественного откоса. Расхождение между повторными определениями больше чем на 2˚ не допускается. За угол естественного откоса песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии принимают среднее арифметического значение результатов отдельных определений, выраженное в целых градусах.
Последовательность записи результатов определения:
1. Наименование вида песчаного грунта
2. Определение угла естественного откоса
Приложение 1 лаб.работе №1
Твердость минералов
Классификация магматических горных пород по SiO 2
| Состав пород | Породы |
||
| содержание диоксида SiO 2 (%) | минералы | глубинные | излившиеся (аналоги глубинных) |
| Кислые породы (75-65) | Кварц, полевые шпаты (чаще ортоклаз), слюды | Граниты | Кварцевый порфир, липарит |
| Средние породы (65-52) | Полевые шпаты (чаще ортоклаз, роговая обманка, биотит) | Сиениты | Ортоклазовый порфир, трахит |
| Плагиоклазы, роговая обманка, биотит | Диориты | Порфирит, андезит | |
| Основные породы (52-40) | Плагиоклазы (чаще лабрадор), авгит, иногда оливин | Габбро | Диабаз, базальт |
| Ультраосновные породы (менее 40) | Авгит | Пироксениты | - |
| Авгит, оливин, рудные минералы | Перидотиты | - | |
| Оливин, рудные минералы | Дуниты | - | |
Приложение 2 лаб.работе №1
Глинистые грунтыявляются одним из наиболее распространенных типов горных пород. В состав глинистых грунтов входят очень мелкие глинистые частицы, размер которых меньше 0,01 мм и песчаные частицы. Глинистые частицыимеют форму пластин или чешуек.Глинистые грунты имеют большое количество пор.Отношение объема пор к объему грунта называется пористостью и может колебаться от 0,5 до 1,1. Пористость характеризует степень уплотнения грунта.Глинистый грунт очень хорошо поглощает и удерживает воду, которая при замерзании превращается в лед и увеличивается в объеме, увеличивая объем всего грунта. Это явление называется пучением. Чем больше в грунтах содержится глинистых частиц, тем сильнее они подвержены пучению.
Глинистые грунты обладают свойством связанности, которое выражается в способности грунта сохранять форму благодаря наличию глинистых частиц. В зависимости от содержанияглинистых частиц грунтыклассифицируют на глину, суглинки и супеси.
Способность грунта деформироваться под действием внешних нагрузок без разрываи сохранять форму после прекращения нагрузки называется пластичностью.
Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания W p , W L и W p определяют по ГОСТ 5180.
Таблица 1. Классификация глинистых грунтов по содержанию глинистых частиц.
|
Грунт |
частиц по массе, % |
Число пластичности Ip |
|
Суглинок |
||
Число пластичности глинистых грунтов определяет их строительные свойства: плотность, влажность, сопротивление сжатию. С уменьшением влажности плотность возрастает и сопротивление сжатию увеличивается. С увеличением влажности плотность уменьшается и сопротивление сжатию также уменьшается.
Супесь.
Супесь содержит не более 10 % глинистых частиц, остальной объем этого грунта составляют песчаные частицы. Супесь практически не отличается от песка. Супесь бывает двух видов: тяжелая и легкая. Тяжелая супесь содержит от 6 до 10% глиняных частиц, в легкой содержание глинистых частиц от 3 до 6%.. При растирании супеси на влажной ладони можно увидеть частицы песка, после стряхивания грунта на ладони видны следы от глинистых частиц. Комки супеси в сухом состоянии легко рассыпаются и крошатся от удара. Супесь почти не скатываются в жгут. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при легком давлении рассыпается.
Из-за высокого содержания песка супесь имеет сравнительно низкую пористость – от 0,5 до 0,7 (пористость — отношение объема пор к объему грунта), поэтому она может содержать меньше влаги и, следовательно, быть меньше подвержена пучению. Чем меньше пористость сухой супеси, тем больше ее несущая способность: при пористости 0,5 равна 3 кг/см 2 , при пористости 0,7 – 2,5 кг/см 2 . Несущая способность супеси не зависит от влажности, поэтому этот грунт можно считать непучинистым.
Суглинок.
Грунт, в котором содержание глинистых частиц достигает 30% от веса, называют суглинком. В суглинке, как и в супеси содержание песчаных частиц больше, чем глинистых. Суглинок обладает большей связанностью, чем супесь и может сохраняться в крупных кусках, не распадаясь на мелкие. Суглинки бывают тяжелыми (20% -30% глинистых частиц) и легкими (10% — 20% глинистых частиц).
Куски грунта в сухом состоянии менее тверды, чем глина. При ударе рассыпаются на мелкие куски. Во влажном состоянии мало пластичны. При растирании чувствуются песчаные частицы, комки раздавливаются легче, присутствуют более крупные песчинки на фоне более мелкого песка. Жгут, раскатанный из сырого грунта, получается коротким. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при нажатии образует лепешку с трещинами по краям.
Пористость суглинка выше, чем супеси и колеблется от 0,5 до 1. Суглинок может содержать больше воды и, следовательно, больше, чем супесь, подвержен пучению.
Суглинки отличаются достаточно высокой прочностью, хотя подвержены к небольшой просадке и образованию трещин. Несущая способность суглинка – 3 кг/см 2 , в увлажненном – 2,5 кг/см 2 . Суглинки в сухом состоянии являются непучинистыми грунтами, При увлажнении глинистые частицы впитывают воду, которая в зимнее время превращается в лед, увеличиваясь в объеме, что приводит к пучению грунта.
Глина.
В состав глины входят больше 30% глинистых частиц. Глина имеет большую связанность. Глина в сухом состоянии — твердая, во влажном — пластичная, вязкая, прилипает к пальцам. При растирании пальцами песчаных частиц не чувствуется, раздавить комки очень трудно. Если кусок сырой глины разрезать ножом, то срез имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок. При сдавливании шарика, скатанного из сырой глины, получается лепёшка, края которой не имеют трещин.
Пористость глины может достигать 1,1, она сильнее всех остальных грунтов подвержена морозному пучению. Глина в сухом состоянии имеет несущую способность 6 кг/см 2 , Глина, насыщенная водой, зимой может увеличиваться в объеме на 15%, теряя несущую способность до 3 кг/см 2 . При насыщении водой глина может перейти из твердого состояния в текучее.
В таблице 2 приведены способы, с помощью которых можно визуально определить вид и характеристики глинистых грунтов.
Таблица 2. Определение механического состава глинистых грунтов.
|
Наименование грунта |
Вид в лупу |
Пластичность |
|
Однородный тонкий порошок, частиц песка почти нет |
Раскатывается в жгут и свертывается в кольцо |
|
|
Суглинок |
Преобладает песок, частиц глины 20 – 30% |
При раскатывании получается жгут, при свертывании в кольцо распадается на части |
|
Преобладают частицы песка с небольшой примесью частиц глины |
При попытке раскатывания жгут распадается на мелкие |
Классификация глинистых грунтов.
Большинство глинистых грунтов в природных условиях в зависимости от содержания в них воды могут находиться в различном состоянии. Строительный стандарт (ГОСТ 25100-95 Классификация грунтов) определяет классификацию глинистых грунтов в зависимости от их плотности и влажности. Состояние глинистых грунтов характеризует показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp , к числу пластичности Ip. В таблице 3 приведена классификация глинистых грунтов по показателю текучести.
Таблица 3. Классификация глинистых грунтов по показателю текучести.
|
Разновидность глинистого грунта |
Показатель текучести |
|
Супеси: |
|
|
пластичные |
|
|
Суглинки и глины: |
|
|
полутвердые |
|
|
тугопластичные |
|
|
мягкопластичные |
|
|
текучепластичные |
|
По гранулометрическому составу и числу пластичности Ip глинистые группы подразделяют согласно таблице 4.
Таблица 4. Классификация глинистых грунтов по гранулометрическому составу и числу пластичности
|
Число пластичности |
частиц (2-0,5мм), % по массе |
|
|
Супесь: |
||
|
песчанистая |
||
|
пылеватая |
||
|
Суглинок: |
||
|
легкий песчанистый |
||
|
легкий пылеватый |
||
|
тяжелый песчанистый |
||
|
тяжелый пылеватый |
||
|
Глина: |
||
|
легкая песчанистая |
||
|
легкая пылеватая |
||
|
Не регламентируется |
||
По наличию твердых включений глинистые грунты подразделяют согласно таблице 5.
Таблица 5. Содержание твердых частиц в глинистых грунтах .
|
Разновидность глинистых грунтов |
|
|
Супесь, суглинок, глина с галькой (щебнем) |
|
|
Супесь, суглинок, глина галечниковые (щебенистые) или гравелистые (дресвяные) |
Среди глинистых грунтов должны быть выделены:
Грунт заторфованный;
Просадочные грунты;
Набухающие (пучинистые) грунты.
Грунт заторфованный – песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа.
По относительному содержанию органического вещества Ir глинистые грунты и пески подразделяют согласно таблице 6.
Таблица 6.Классификация глинистых грунтов по содержанию органических веществ
|
Разновидность грунтов |
Относительное содержание органического вещества Ir, д. е. |
|
Сильнозаторфованный |
|
|
Среднезаторфованный |
|
|
Слабозаторфованный |
|
|
С примесью органических веществ |
Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) больше 0,04.
Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки e sl ³ 0,01.
В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:
- тип 1 - когда просадка грунта от собственного веса не превышает 5 см;
- тип 2 - когда просадка грунта от собственного веса более 5 см.
По относительной деформации просадочности e sl глинистые грунты подразделяют согласно таблице 7.
Таблица 7. Относительная деформация просадочности глинистых грунтов.
|
Разновидность глинистых грунтов |
Относительная деформация просадочности e sl, д. е. |
|
Непросадочный |
|
|
Просадочный |
Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения e fn ³ 0,01. Эти грунты не пригодны для строительства, их необходимо удалить и заменить грунтом с хорошей несущей способностью
По относительной деформации набухания без нагрузки e sw глинистые грунты подразделяют согласно таблице 8.
Таблица 8. Относительная деформация набухания глинистых грунтов.
|
Разновидность глинистых грунтов |
Относительная деформация набухания без нагрузки e sw, д. е. |
|
Ненабухающий |
|
|
Слабонабухающий |
|
|
Средненабухающий |
|
|
Сильнонабухающий |
Если в грунте содержится достаточно большое количество глинистых частиц, то он называется глинистым.
Глинистые грунты
обладают свойством связанности, которое выражается в способности грунта сохранять форму благодаря наличию глинистых частиц.
Если глинистых частиц немного (меньше 10% по весу), грунт называют супесью
. Супесь
обладает небольшой связанностью и часто практически не отличается от песка. Супесь трудно скатать в жгут или шарик. Если супесь
растереть на влажной ладони, то можно увидеть частицы песка, после стряхивания грунта на ладони видны следы от глинистых частиц. Комки супеси
в сухом состоянии легко рассыпаются и крошатся от удара. Супесь
непластична, в ней преобладают песчаные частицы, почти не скатываются в жгут. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при легком давлении рассыпается.
Грунт, в котором содержание глинистых частиц достигает 30% от веса, называют суглинком
. Суглинок
обладает большей связанностью, чем супесь и способен сохраняться в крупных кусках, не распадаясь на мелкие кусочки. Куски супеси
в сухом состоянии менее тверды, чем глина. При ударе рассыпаются на мелкие куски. Во влажном состоянии мало пластичны. При растирании чувствуются песчаные частицы, комки раздавливаются легче, присутствуют более крупные песчинки на фоне более мелкого песка. Жгут, раскатанный из сырого грунта, получается коротким. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при нажатии образует лепешку с трещинами по краям.
При содержании в грунте глинистых частиц больше 30%, грунт называют глиной
. Глина
имеет большую связанность.Глина
в сухом состоянии — твердая, во влажном — пластичная, вязкая, прилипает к пальцам. При растирании пальцами песчаных частиц не чувствуется, раздавить комки очень трудно. Если кусок сырой глины
разрезать ножом, то срез имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок. При сдавливании шарика, скатанного из сырой глины
, получается лепёшка, края которой не имеют трещин.
Наибольшее влияние на свойства глинистых грунтов
оказывает присутствие глинистых частиц, поэтому грунты принято классифицировать по содержанию глинистых частиц и числом пластичности. Число пластичности I p
— разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W L
и на границе раскатывания W
p , W
L и W
p определяют по ГОСТ 5180.
Таблица 1. Классификация глинистых грунтов по содержанию глинистых частиц.
Большинство глинистых грунтов в природных условиях в зависимости от содержания в них воды могут находиться в различном состоянии. Строительный стандарт (ГОСТ 25100-95 Классификация грунтов) определяет классификацию глинистых грунтов в зависимости от их плотности и влажности. Состояние глинистых грунтов характеризует показатель текучести I L
— отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W
и на границе раскатывания W p
, к числу пластичности I p
. В таблице2 приведена классификация глинистых грунтов по показателю текучести.
Таблица 2. Классификация глинистых грунтов по показателю текучести.
По гранулометрическому составу и числу пластичности I p
глинистые группы подразделяют согласно таблице 3.
Таблица 3.
| Разновидность глинистых грунтов | Число пластичности I p |
Содержание песчаных Частиц (2-0,5мм), % по массе |
| Супеси: | ||
| — песчанистая | 1 — 7 | 50 |
| — пылеватая | 1 — 7 | < 50 |
| Суглинок: | ||
| — легкий песчанистый | 7 -12 | 40 |
| — легкий пылеватый | 7 – 12 | < 40 |
| — тяжелый песчанистый | 12 – 17 | 40 |
| — тяжелый пылеватый | 12 – 17 | < 40 |
| Глина: | ||
| — легкая песчанистая | 17 – 27 | 40 |
| — легкая пылеватая | 17 — 27 | < 40 |
| — тяжелая | > 27 | Не регламентируется |
По наличию твердых включений глинистые грунты подразделяют согласно таблице 4.
Таблица 4. Содержание твердых частиц в глинистых грунтах.
В таблице 5 приведены способы, с помощью которых можно визуально определить характеристики глинистых грунтов.
Таблица 5. Определение механического состава глинистых грунтов.
Среди глинистых грунтов должны быть выделены:
грунт заторфованный;
просадочные грунты;
набухающие (пучинистые) грунты.
Грунт заторфованный – песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа.
По относительному содержанию органического вещества Ir глинистые грунты и пески подразделяют согласно таблице 6.
Таблица 6.
Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) больше 0,04.
Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки e sl ³ 0,01.
Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения e fn ³ 0,01.
По относительной деформации набухания без нагрузки e sw глинистые грунты подразделяют согласно таблице 7.
Таблица 7.
По относительной деформации просадочности e sl глинистые грунты подразделяют согласно таблице 8.
Таблица 8.
Постройка дома на пылевато-глинистом грунте имеет свои особенности и требования. В этой статье вы узнаете о видах пылевато-глинистого грунта, их особенностях и типах фундаментов, которые можно закладывать на таком типе грунта.
Пылевато-глинистые грунты относятся к пучинистым грунтам и могут накапливать влагу. При низкой температуре влага замерзает (кристаллизируется) и превращается в лед, увеличиваясь в объеме. Этот процесс называется силой пучения, которая приподнимает дома, дает напряжение на нижние и боковые стены строения, разрушает некачественные кладки кирпича и блоков основания. В знойный период пучинистая почва оседает.
Виды пылевато-глинистых грунтов:
- грубопесчаные и мелкопесчаные супеси (рыхлые горные породы).
- суглинок (почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка).
| № п/п | Виды грунта | Содержит частиц, % | Число пластичности, Jp | Диаметр раскатываемого шнура из грунта, мм |
| 1 | Глины | >30 | >0,17 | <1 |
| 2 | Суглинок | <10% | От 0,07 до 0,17 | 1-3 |
| 3 | Супесь | от 10-30 | От 0,01 до 0,07 | >3 |
| 4 | Песок | <30 | Не пластичный | Не раскатывается |
Примечание: Jр (число пластичности) определяется в лаборатории.
Глинистые частицы – активные компоненты, обладающие чешуйчатой формой. Они придают грунту связность, пластичность, набухаемость, липкость, водонепроницаемость.
Основные отличия связных и несвязных грунтов
| Свойства грунтов | Связные пылевато-глинистые грунты | Пески (непучинистые материалы) |
| W (природная влажность грунта) колеблется | от 3 до 600% | от 0 до 40% |
| Состояния грунта | Твердое, мягкое, текучее | Сыпучее |
| Почва с ростом W | Меняют свои свойства постепенно, есть время предотвратить аварию | Мгновенное ухудшение свойств |
| По мере высыхания | Оседает | Не уменьшается в объеме и трескается |
| Утрамбовка почвы | Медленно оседают (до 3 лет) | Деформируются сразу после приложения нагрузки |
| Водопроницаемость | Практически непроницаемы | Пропускают влагу во всех состояниях |
Возведение конструкций на пылевато-глинистом грунте
Пылевато-глинистый грунт является влагосодержащим, подвергается влиянию низкой температуры, увеличивается в объеме и поднимает фундаментные конструкции. Неравномерность подъема накапливается. Затем, конструкции подвергаются деформациям и разрушаются. Легкие малоэтажные помещения на таком грунте страдают больше всего.
Затратные фундаменты (глубокие монолитные конструкции) не рентабельны для постройки малоэтажных домов. Решить вопрос о возведении фундамента на пучинистом грунте можно с помощью мелкозаглубленных оснований (погруженность в грунт составляет 0,2-0,5 м) или незаглубленных фундаментов (на поверхности).
В отличие от заглубленного фундамента, заложенного в пучинистый грунт, мелкозаглубленные основания меньше подвержены касанию грунта. Незаглубленные фундаменты полностью защищены от вспучивания.
Конструирование малозаглубленных фундаментов
- Ленточные фундаменты несущих стен и перегородок объединяются в сплошную горизонтальную раму, распределяющую нагрузки.
- Столбчатые конструкции подразумевают формирование рамы из бетонных балок, жестко соединяющихся между собой на опорах.
Если пылевато-глинистый грунт не предполагает высокой степени вспучивания, то фундаментные детали устанавливаются свободно, не соединяясь между собой.
Имея дешевые стройматериалы (песок, гравий, щебенка, балласт) или скалистые грунты вблизи возведения фундамента, под основанием целесообразно сделать уплотняющий слой толщиной на 2/3 нормативной высоты замерзания.
На почве с глубиной замерзания до 1,7 на легковозводимых фундаментах можно строить небольшие здания из следующих стройматериалов:
- дерева;
- кирпича и камня;
- монолитных панелей;
- железобетонных блоков.
Использование мелкозаглубленных конструкций сокращает расход бетона на 50-80%, трудовые затраты — на 40-70%.
1. Материковый грунт
2. Бетонная отмостка
3. Слой гидроизоляции (рубероид)
4. Капиллярная гидроизоляция (ПЭ пленка)
5. Гумусный слой
6. Обратная засыпка
7. Забутовка из ПГС (пескогравийная смесь)
8. Ж/б лента фундамента
9. Арматура
Дренажная конструкция
- Точечный или линейный водоотвод, направленный в канализацию. В период дождей или оттепели с поверхности, окружающей здание вода не будет накапливаться на участке.
- Глубинный водоотвод. Установка подземной глубинной конструкции включает в себя водоприемник, дренажный колодец. Затем выкапывают траншею под закрытый коллектор, передающий воду из труб в водоприемник.
- По периметру объекта устанавливают бетонные или асфальтные отмостки, толиной 1 м и наклоном 0,03.
В процессе гидроизоляции фундамента не следует проводить монтаж ввода системы водоподачи с нагорной стороны помещения. При эксплуатации конструкций не менять условия, проектирования быстровозводимых фундаментов.
Наружное вертикальное и горизонтальное утепление мелкозаглубленного фундамента
- Касательное (боковое) утепление
Отмостка (полоса по периметру конструкции, обладающая прочной водонепроницаемой поверхностью) с утеплителем улучшают температурный режим в зоне фундамента, защищая здание от перепада температуры.
Тепловую изоляцию обеспечивают листы экструдированного пенополистирола (ЭПП) либо напыление пенополиуретаном.
- Горизонтальное утепление
Под фундаментами организовываются уплотняющие почву подушки толщиной 20-30 см из крупного гравельного песка, щебенки или шлака. Они заменяют собой глинистый грунт на непучистый. Последний вариант влияет на снижение неравномерных деформаций здания. Глубина и высота слоя вычисляется по формулам, известным опытным технологам.
Пылевато-глинистые грунты относятся к пучинистым грунтам. Поэтому во время сезонных изменений они влияют на основание здания — поднимают фундамент или оседают, разрушая строение. Для строения на этом виде почвы применяют малозагубленные ленточные и столбчатые фундаменты.
