Краткая характеристика основных классов грунтов

Грунты – любые горные породы, используемые как материал, основание сооружения или среда его размещения. При строительстве сооружения требуется знание свойств, взаимодействующих с ним грунтов. По строительным свойствам (сжимаемость, прочность и др.) грунты делят на шесть классов или групп: скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые и особые.

Скальные представлены магматическими, метаморфическими или осадочными породами с прочными жесткими связями между минеральными зернами. Потому обычно они представляют собой прочное и надежное основание. Деформации проявляются лишь при очень больших нагрузках.

Следует учитывать, что из-за выветривания верхний слой скалы иногда представляет собой подобие сухой кладки. При строительстве капитального сооружения может потребоваться его удаление. Трещиноватость пород вызывается и другими причинами. Некоторые породы снижают прочность при водонасыщении или даже растворяются в воде – выщелачиваются.

Особенно это характерно для полускальных пород (вулканические туфы, некоторые известняки, мергели, опоки, глинистые сланцы, гипс и др.) с прочностью на сжатие меньше 5 МПа. Они подвержены также быстрому выветриванию в обнажениях выемок, котлованов, выработок.

Крупнообломочные и песчаные грунты – продукты физического выветривания скальных пород. В крупнообломочных более 50 % составляют обломки (частицы) размером > 2 мм; в песчаных их менее 50 %. Содержание глинистой фракции для песчаных грунтов должно быть менее 3 %.

Свойства указанных грунтов определяются минералогическим и гранулометрическим составами и состоянием по плотности сложения. Для некоторых разновидностей (мелкие и пылеватые пески) имеет значение также степень заполнения пор водой. Плотные крупнообломочные и песчаные грунты являются обычно надежным основанием сооружений. Рыхлые пески интенсивно уплотняются при динамических воздействиях.

Глинистые грунты – продукт физического и химического выветривания горных пород. В зависимости от содержания глинистой фракции они подразделяются на супеси (3…10 %), суглинки (10…30) и глины (> 30 %). Свойства глинистых грунтов определяются минералогическим и гранулометрическим составом и содержанием воды, т.е. влажностью. Для них характерны такие свойства, как способность принимать твердое, пластичное или текучее состояние в зависимости от влажности, набухание, размокание, липкость, усадка.

В группу особых выделяются такие грунты, как илы, торфы, заторфированные грунты, макропористые просадочные при замачивании (лессы и лессовидные грунты) мерзлые и вечномерзлые, засоленные грунты и др.

Определяющим свойством грунтов этой группы является их структурная неустойчивость. Это способность структурных связей быстро разрушаться при некоторых воздействиях, нехарактерных для обычных условий формирования и существования таких грунтов. При этом основание получает большие по величине и быстро протекающие осадки, называемые просадками. Соответственно грунты этой группы характеризуются как просадочные.