1. Исходные данные к контрольной работе № 1

Оценка инженерно-геологический условий строительной площадки.

2. Основные понятия и определения

Природные грунты образовались в результате физического и химического выветривания горных пород. В процессе образования грунтов и в последующих условиях существования в зависимости от внешних условий формировались их свойства.

В состав природных грунтов входят разнообразнейшие элементы, которые при рассмотрении можно объединить в следующие три группы: 1 – твёрдые минеральные частицы; 2 – вода в различных видах и состояниях; 3 – газообразные включения. Кроме того, в состав некоторых грунтов входят органические и органоминеральные соединения, также влияющие на физические свойства этих грунтов.

Оценка грунтовых условий в контрольной работе производится для грунтовых площадок строительства, сложенных природными дисперсными грунтами: песчаными, глинистыми и структурно-неустойчивыми (грунтами с неустойчивыми структурными связями).

Грунты – это горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющуюся объектом инженерно-хозяйственной деятельность человека.

Глинистыми называются связанные минеральные грунты, в которых число пластичности I_p ≥ 1. Глинистые грунты ввиду их большого разнообразия по величине, форме и минералогическому составу не разделяются на группы, к глинистым частицам грунтов относятся все минеральные частицы размером от 0,01 мкм до нескольких микрометров.

Песчаными называются несвязанные минеральные грунты, в которых масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % I_p ≡ 0.

Структурно-неустойчивыми называются грунты, обладающие способностью к резкому снижению прочности структурных связей между частицами при некоторых воздействиях (при нагревании, увлажнении, оттаивании или вибрационном воздействии).

Для оценки грунтовых условий необходимо иметь инженерно-геологические изыскания (отчёты, заключения), в которых приводятся формы рельефа площадки, особенности напластования грунтов, толщина отдельных пластов (слоёв), положения уровня подземных вод и прогноз о его изменении.

В отчёте или заключении приводятся также данные о сезонном промерзании грунтов, литологические колонки, нормальные и расчётные значения физико-механических характеристик грунтов, инженерно-геологические разрезы.

3. Строительная классификация

1. Классификация песчаных и глинистых грунтов

Грунты состоят из трёх компонентов: твёрдых частиц (твёрдых тел), воды (жидкое тело) и воздуха или газа (газообразного тела).

Оценка каждой конкретной разновидности грунта как физического тела производится с помощью физических характеристик. Разнообразие состава, строения и состояния грунтов делает необходимым введение большого числа таких характеристик. Некоторые из них непосредственно применяются в расчётах оснований и грунтовых сооружений. Совокупность ряда характеристик используется для классификации грунтов.

Из характеристик физического состояния грунта (физические характеристики) выделяются основные:

- плотность грунта ρ, (г/см³, т/м³) – это отношение массы грунта (включая массу воды в порах) к занимаемому этим грунтом объёму:

- плотность твёрдых частиц ρ_S, (г/см³, т/м³) – это отношение массы твёрдых частиц к их объёму. Данная характеристика не зависит от плотности и влажности грунта, а зависит от минералогического состава. Для одного и того же эта характеристика – практически постоянная величина;

- естественная влажность грунта W, (%) – определяется высушиванием пробы грунта при температуре 105 °С до постоянной массы. Отношение разности масс пробы до и после высушивания к массе абсолютно сухого грунта даёт значение влажности.

Данные физические характеристики устанавливаются опытным путём.

Наряду с перечисленными характеристиками в соответствии с действующей строительной классификацией экспериментально устанавливается гранулометрический состав грунта, который используется для выделения разновидностей грунта.

Для глинистых грунтов опытным путём устанавливаются также - влажность на границе текучести W_L, (%) и влажность на границе раскатывания W_p, (%). Влажность на границе текучести W_L – это влажность, при увеличении которой глинистый грунт переходит из пластического состояния в текучее. Влажность на границе раскатывания W_p – это влажность, при уменьшении которой грунт из пластического состояния переходит в твёрдое.