Сведения о работе грунта под нагрузкой.

По своему строению грунты состоят из частиц, удерживаемых от взаимного смещения различным образом: жесткой связью между зернами (спаянностью)—в сцементированных грунтах постоянно сохраняющих свою структуру; силой трения — в сыпучих грунтах; силой сцепления —в связных грунтах.Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяют в зависимости от геологических характеристик на скальные и нескальные,К скальным грунтам относятся: изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. К таким породам относят, например, граниты, базальты, песчаники, известняки. Под нагрузкой от зданий и сооружений указанные породы не сжимаются и являются наиболее прочным естественным основанием,К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные к глинистые.Крупнообломочные грунты по своей структуре (зерновому составу) подразделяются на щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм составляет более половины) и дресвяные (вес частиц размером 2... 10 мм составляет более 50%). Если в этих грунтах преобладают окатанные частицы, они соответственно получают названия галечникевого или гравийного.Пески в сухом состоянии представляют в своей массе сыпучий грунт. По крупности частиц различают пески: гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые с соответствующим соотношением частиц от 2 мм до 0,05 мм в % от веса воздушно-сухого грунта. Песчаные грунты из гравелистых, крупных и средней крупности песков малосжимаемы и при достаточной мощности слоя служат прочным и устойчивым основанием зданий и сооружений.Глинистые грунты относятся к категории связных грунтов с .размерами плоских частиц, не превышающими0,005 мм, и толщиной менее 0,001 мм.Глинистые частицы скреплены силами внутреннего сцепления, величина которого зависит от влажности грунта. Глинистые грунты пластичны, т. е, способны яри увлажнении переходить из твердого состояния в пластическое и даже в текучее. Глинистые грунты, находящиеся в твердом сухом состоянии, служат прочным основанием.К глинистым грунтам относятся также суглинки и супеси, содержащие наряду с глинистыми частицами примеси песка. Содержание &тих примесей характеризуется так называемым числом пластичности. Для супесей это значение составляет от 0,01 до 0,07, для суглинков — от 0,07 до 0,17.При наличии в глинистых грунтах до 15...25% по весу частиц крупнее 2 мм к указанным наименованиям должны прибавляться термины с галькой (со щебнем) или с гравием (с дресвой); если же содержание частиц составляет 25...50% (по весу) прибавляются термины галечниковый (щебенистый), гравелистый (дресвянистый). При наличии частиц крупнее 2 мм более 50% (по весу) грунты относятся к крупнообломочным.. Увлажнение мелкозернистых песчаных грунтов снижает их несущую способность тем больше, чем меньше размеры частиц грунта. Особенно сильно влияет на снижение несущей способности грунта увлажнение пылеватых песков с глинистыми и илистыми примесями. Такие грунты в водонасыщенном состоянии становятся текучими и называются плывунами. Возведение зданий на таких грунтах требует дополнительных мер по усилению основания.В строительной практике встречаются насыпные грунты — искусственные насыпи, образованные в результате культурной и производственной деятельности человека. Такие грунты формируются при засыпке оврагов, высохших водоемов на месте свалок .и отходов -производства и т. я.Плотность насыпных грунтов часто зависит от характера подстилающего слоя и состава насыпи (наличие мусора, шлаков и др.). Вопрос об использовании насыпных грунтов в качестве основания для зданий я сооружений .рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Так? например песчаные насыпи, в своей основе содержащие песок самоуплотняются через 2—3 года, а глинистые — через 5—7 лет, после чего они могут быть использованы в качестве естественного основания. Несущая способность глинистых грунтов при их увлажнении значительно снижается. При замерзании влажных глинистых грунтов основания происходит замерзание воды в порах: происходит так называемое пучение, которое часто является причиной деформаций фундаментов и зданий. Поэтому глубина заложения фундаментов от уровня земли на глинистых грунтах должна быть, как правило, ниже глубины зимнего промерзания на 15,..20 см.Грунтовые воды образуются в результате проникновения в грунт атмосферных осадков. Дойдя до водонепроницаемого слоя (водоупора), например слоя глины, вода стекает по его склону, -просачиваясь через водопроницаемые слои (крупнозернистые и т. п.). Уровень дренируемой воды зависит от близости водоупора к поверхности, от сезонных колебаний уровней воды в водоемах местности и т. п. Этот уровень, называемый уровнем грунтовых вод, может изменяться еще и от проникновения воды сверху— так .называемой верховодки при таянии снегов, дождях и при наличии прослоек глинистых грунтов, задерживающих движение воды.В зависимости от гидрогеологических условий, слои грунта могут быть в различной степени насыщены грунтовой водой. Крупнозернистые грунты содержат ее в том случае, если ниже них залегают водоупорные слои. Мелкозернистые грунты могут содержать грунтовую воду частично или полностью, а глинистые грунты в силу своей большой влагоемкости чаще всего имеют только капиллярную (связную) воду.Грунтовые воды содержащие растворенные примеси солей и других веществ, разрушающих материал фундаментов, называют агрессивными.Для защиты от агрессивных грунтовых вод создаются специальные конструкции, способные работать в агрессивной среде и защищающие фундаменты от разрушения (СНиП 3.02.01 — 83).Грунты, имеющие в своем составе лед, называют мерзлыми, Грунты, промерзающие только в течение одного зимнего времени, называются сезонно-мерзлыми; сохраняющие мерзлое состояние непрерывно в продолжении долгих лет — вечномерзлыми, Сезонно-мерзлые грунты в зимнее время под воздействием нулевой или отрицательной температуры района строительства промерзают на некоторую глубину.Промерзание некоторых из этих грунтов может вызвать их пучение. Силы пучения всегда направлены снизу вверх, в процессе замерзания или оттаивания происходит смещение отдельных участков поверхности относительно друг друга. По степени пучения грунты разделяются на сильно пучинистые, пучинистые и непучинистые. Более всего пучинят глинистые грунты. При насыщении водой в небольшой степени пучинят мелкие пески. Крупнообломочные и песчаные грунты крупных фракций не пучинят даже в насыщенном водой состоянии. В скальных породах и крупнообломочных грунтах деформации грунта, развивающиеся при замерзании, незначительны либо вовсе отсутствуют.