Физико-механические свойства и строительная классификация грунтов

Горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть земли, называются грунтами.

В строительстве грунты служат основанием для сооружений, средой для их устройства и строительным материалом.

Все грунты условно можно разделить на две группы: твердые и мягкие.

Твердые грунты бывают скальные и полускальные.

Скальные грунты имеют жесткую связь между частицами. К ним относятся граниты, песчаники, известняки и др.

Если твердый грунт в водонасыщенном состоянии разрушается от нагрузки 50 кг/см² и менее или размягчается и растворяется в воде, то он называется полускальным.

К таким грунтам относятся мергель, окремненные глины, рыхлые песчаники, гипс и др.

Мягкие грунты делятся на сыпучие (гравий, песок) и связные (глина, суглинок, лесс, торф).

В природе чаще встречаются мягкие грунты. В общем случае они состоят из трех составных частей: твердых минеральных частиц, жидкости и газов (рис. 1).

Свойства грунтов зависят от количественного содержания в них этих частей. В единице объема, например в 1 м³ грунта, обычно содержится минеральных частиц более половины, а остальную часть занимают жидкость и газ.

Для определения и оценки свойств грунтов используется ряд физических характеристик, которые разделяются на основные и производные.

Определение гранулометрического состава грунта

Основные характеристики грунта - это гранулометрический (механический) состав, плотность, весовая влажность. Их определяют опытным путем с помощью специальных приборов в грунтовых лабораториях. 

Рис.1 Схема состава грунта и весового содержания его частей:
1 - минеральные частицы; 2 - поры (газ, жидкость); 3 - минеральная часть; 4 -жидкость; 5 - газ.

В природе грунты могут состоять из смешанных фракций. Тогда меняется и название грунтов. Они могут называться гравийно-песчаные, супесчаные, суглинистые, глины с валунами и с гравием и т. д.

Свойства грунтов во многом зависят от содержания в них той или иной фракции. Содержание каждой фракции в грунте принято выражать в процентах как результат деления веса фракции на вес всего скелета грунта в единице объема. Это позволяет гранулометрический состав грунтов наглядно изображать в виде графика (рис. 2), по горизонтальной оси которого откладывают логарифмы диаметров частиц,

Рис. 2. График гранулометрического состава грунта

Чем выше значение К, тем более неоднороден грунт. Значение К для различных грунтов может меняться от 1 (для песков) до 200 (для глины). При К<3 грунт называют однородным, а при K>3 неоднородным.