Грунт в большом количестве

Добавлено: 25.06.2018, 07:13 / Просмотров: 32543
Закрыть ... [X]

У этого термина существуют и другие значения, см. Грунт (значения).

Техногенные грунты

Грунт — многокомпонентные динамичные системы (горные породы, почвы, осадки и техногенные образования), рассматриваемые как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека[1]. Грунты используют в качестве оснований зданий и сооружений, материалов для строительства дорог, насыпей и плотин, среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ) и др. Грунты изучаются в инженерной геологии и её разделе грунтоведении.

Содержание

Классы грунтов[править | править код]

По природе структурных связей между частицами они разделены на три класса:

  • скальные — с жёсткими кристаллизационными и цементационными связями;
  • дисперсные — с физическими, физико- химическими и механическими связями. Для дисперсных грунтов выделяются подклассы связанных и несвязанных грунтов.
  • мёрзлые — c дополнительными криогенными связями.

Типы грунтов[править | править код]

По генезису(происхождению) выделяются следующие типы грунтов:

  • скальные: магматические интрузивные, магматические эффузивные, метаморфические, осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные, техногенные;
  • дисперсные: осадочные, вулканогенно-осадочные, элювиальные, техногенные;
  • мёрзлые:

Скальные грунты[править | править код]

Имеют две разновидности — скальные и полускальные. Чисто скальным грунтом называется грунт, минералы которого имеют структурные связи кристаллизационного типа. Полускальные грунты состоят из минералов, имеющих структурные связи цементационного типа. Условная граница между скальными и полускальными грунтами определяется значением предела прочности на одноосное сжатие Rc. У полускальных разновидностей Rc < 5 МПа.

Дисперсные грунты[править | править код]

Состоят из минеральных частиц разного размера, слабосвязанных друг с другом. Дисперсные грунты образуются при выветривании скальных грунтов с последующим переносом продуктов выветривания водным или эоловым путём и переотложением.

Мёрзлые грунты[править | править код]

См. также: Многолетняя мерзлота

Имеют отрицательную или нулевую температуру в течение многих лет, содержат включения льда и(или) цементирующий лёд, содержат дополнительные криогенные структурные связи.

Физические свойства[править | править код]

Плотность грунта ρ, г/см3 — это отношение общей массы образца грунта при естественной влажности и строении, к занимаемому образцом объёму. Плотность грунта зависит от минералогического состава, влажности и пористости.

ρ = m V {\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}} \rho ={\frac {m}{V}}

где:

ρ — плотность грунта, г/см3;

m — масса грунта с естественной влажностью и сложением, г;

V — объём, занимаемый грунтом, см3.

Плотность скелета грунта ρd[2] — плотность сухого грунта, г/см3, определяемая по формуле

ρ d = ρ 1 + W {\displaystyle \rho _{d}={\frac {\rho }{1+W}}} \rho _{d}={\frac {\rho }{1+W}}

где

  • ρ — плотность грунта, г/см3;
  • W — влажность грунта, д. ед.

Коэффициент пористости е определяется по формуле:

e = ρ s − ρ d ρ d {\displaystyle e={\frac {\rho _{s}-\rho _{d}}{\rho _{d}}}} e={\frac {\rho _{s}-\rho _{d}}{\rho _{d}}}

где

  • ρs — плотность частиц грунта, г/см3;
  • ρd — плотность сухого грунта, г/см3.

Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

Водно-физические свойства[править | править код]

Влажность грунта, W  % — массовое(весовое) W или объёмное Wn относительное содержание воды в порах грунта. Объёмная влажность Wn изменяется от 0 до 100 %.

ρ = m V {\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}} \rho ={\frac {m}{V}}

Коэффициент водонасыщения Sr, д. ед. — степень заполнения объёма пор водой. Определяется по формуле:

S r = W ρ s e ρ w {\displaystyle S_{r}={\frac {W\rho _{s}}{e\rho _{w}}}} S_{r}={\frac {W\rho _{s}}{e\rho _{w}}}

где

  • W — природная влажность грунта, д. ед.;
  • е — коэффициент пористости;
  • ρs — плотность частиц грунта, г/см3;
  • ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp.

I p = W L − W p {\displaystyle I_{p}=W_{L}-W_{p}} I_{p}=W_{L}-W_{p}

WL и Wp определяют по ГОСТ 5180-84.

Количественные характеристики гранулометрического состава[править | править код]

Степень неоднородности гранулометрического состава Cu — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

C u = d 60 d 10 грунт в большом количестве {\displaystyle C_{u}={\frac {d_{60}}{d_{10}}}} C_{u}={\frac {d_{{60}}}{d_{{10}}}}, (А.3)

где d60, d10 — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % (по массе) частиц.

Кэффициент выветрелости Кwr, д. ед. — отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Кwr, д. ед., определяется по формуле

K w r = K 1 − K 0 K 1 {\displaystyle K_{wr}={\frac {K_{1}-K_{0}}{K_{1}}}} K_{{wr}}={\frac {K_{1}-K_{0}}{K_{1}}}

где К1 — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;
К0 — то же, в природном состоянии.

Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов Кfr, д. ед., определяется по формуле:

K f r = q 1 q 0 {\displaystyle K_{fr}={\frac {q_{1}}{q_{0}}}} K_{{fr}}={\frac {q_{1}}{q_{0}}}

где q1 — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;
q0 — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

Коэффициент размягчаемости в воде Кsof, д. ед. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

Коэффициент сжимаемости мёрзлого грунта δf — относительная деформация мёрзлого грунта под нагрузкой.

Льдистость грунта за счёт видимых ледяных включений ii, д. ед. — отношение содержащегося в нём объёма видимых ледяных включений к объёму мёрзлого грунта. Определяется по формуле:

i i = ρ s ( W t o t − W m ) ρ i + ρ s ( W t o t − W w ) {\displaystyle i_{i}={\frac {\rho _{s}(W_{tot}-W_{m})}{\rho _{i}+\rho _{s}(W_{tot}-W_{w})}}} i_{i}={\frac {\rho _{s}(W_{{tot}}-W_{m})}{\rho _{i}+\rho _{s}(W_{{tot}}-W_{w})}}
  • ρs — плотность мёрзлого грунта, г/см3;
  • ρi — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;
  • Wtot — суммарная влажность мёрзлого грунта, д. ед.;
  • Wm — влажность мёрзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. ед.
  • Ww — влажность мёрзлого грунта за счёт содержащейся в нём при данной отрицательной температуре незамёрзшей воды, д. ед.

Относительная деформация набухания без нагрузки εsw, д. ед. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143-80.

Относительная деформация просадочности εs, д. ед. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определённом давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161-78.

Относительное содержание органического вещества Ir, д. ед. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip.

Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации Кф, м/сут. Определяется по ГОСТ 25584-90.

Степень заполнения объёма пор мёрзлого грунта льдом и незамёрзшей водой Sr, д. ед., определяется по формуле:

S r = ( 1, 1 W i c + W w ) ρ s e f ρ w {\displaystyle S_{r}={\frac {(1,1W_{ic}+W_{w})\rho _{s}}{e_{f}\rho _{w}}}} S_{r}={\frac {(1,1W_{{ic}}+W_{w})\rho _{s}}{e_{f}\rho _{w}}}

где Wic — влажность мёрзлого грунта за счёт порового льда, цементирующего минеральные частицы (лёд-цемент), д. ед.;
Ww — влажность мёрзлого грунта за счёт содержащейся в нём при данной отрицательной температуре незамёрзшей воды, д. ед.;
ρs — плотность частиц грунта, г/см3;
еf — коэффициент пористости мёрзлого грунта;
ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

Степень засолённости — характеристика, определяющая количество водорастворимых солей в грунте Dsal, %.

Степень зольности торфа Dds, д. ед. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306-83.

Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения εfh, д. ед. (доли единицы), которая определяется по формуле:

ε f h = h o, f − h o h o {\displaystyle \varepsilon _{fh}={\frac {h_{o,f}-h_{o}}{h_{o}}}} \varepsilon _{{fh}}={\frac {h_{{o,f}}-h_{o}}{h_{o}}}

где

ho, f — высота образца мёрзлого грунта, см;

ho — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

Степень плотности песков ID определяется по формуле

I D = e m a x − e e m a x − e m i n {\displaystyle I_{D}={\frac {e_{max}-e}{e_{max}-e_{min}}}} I_{D}={\frac {e_{{max}}-e}{e_{{max}}-e_{{min}}}}, (A.6)

где е — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении;
emax — коэффициент пористости в предельно-плотном сложении;
emin — коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении.

Степень разложения торфа Ddp, д. ед. — характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650-72.

Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, qsr, г/л.

Структура грунта — пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

Суммарная льдистость мёрзлого грунта itot, д. ед. — отношение содержащегося в нём объёма льда к объёму мёрзлого грунта. Определяется по формуле:

i t o t = i i + i c = ρ ⋅ i ρ i = ρ f ( W t o t − W w ) ρ i ( 1 + W t o t ) {\displaystyle i_{tot}=i_{i}+i_{c}={\frac {\rho \cdot i}{\rho _{i}}}={\frac {\rho _{f}(W_{tot}-W_{w})}{\rho _{i}(1+W_{tot})}}} i_{{tot}}=i_{i}+i_{c}={\frac {\rho \cdot i}{\rho _{i}}}={\frac {\rho _{f}(W_{{tot}}-W_{w})}{\rho _{i}(1+W_{{tot}})}}, (A.10)

Состав грунта вещественный — категория, характеризующая химико-минеральный состав твёрдых, жидких и газовых компонентов.

Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др.).

Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536-79.

Приборы для исследования физико-химических свойств грунта[править | править код]


Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D1%83%D0%BD%D1%82


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Похожие новости


Анимация прозрачный фон красивый цветок
Куда посадить гортензию на даче
Как назвать красивый цветок
Когда и как вносят удобрение суперфосфат
Клубника посадка после каких культур


Грунт в большом количестве Грунт в большом количестве Грунт в большом количестве
Грунт в большом количестве


Тип почвы на участке как определить и улучшить структуру
Грунт для растений в аквариуме / Количество и состав питательного



ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ