грунт песчаный что это

Грунты, виды, характеристика

Виды грунтов

Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяются на:

Глинистые грунты

Глинистые грунты — это связанные грунты, для которых число пластичности Jp больше или равно 0,01. По содержанию песчаных частиц и числа пластичности глинистые грунты подразделяются на супесь, суглинок, глину (табл. I).

Числом пластичности называют разницу между влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания в долях единицы.

Глинистые грунты в зависимости от их плотности и влажности могут находиться в различном состоянии, которое характеризуется показателем консистенций J 1 (табл. 2).

Среди глинистых грунтов должны быть выделены:

К илам относятся глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и имеющие в природном сложении влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости, превышающий значения для супесчаного ила е > 0,9, для суглинистого ила е ≥ 1,0, для глинистого ила е ≥ 1,5.

Илы выделяются среди глинистых грунтов в особую группу, так как в строительном отношении они являются неблагоприятными грунтами, т. е. строить на них нецелесообразно.

К просадочным грунтам относятся глинистые грунты, которые под воздействием внешней нагрузки или собственнрго веса при замачивании водой дают дополнительную осадку (просадку).

При предварительной оценке к просадочным обычно относятся лессы и лессовидные грунты.

В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:

К набухающим (пучинистым) грунтам относятся :глинистые грунты, которые при замачивании водой или химическими растворами увеличиваются в объеме.

Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки в компрессионном приборе подразделяются на:

слабонабухающие, если 0,0404 ≤ δн ≤ 0,08;
средненабухающие, если 0,08 сильнонабухающие, если δн > 0,12.

Песчаные грунты

Песчаные грунты — это сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности.

В зависимости от крупности частиц они подразделяются на пять групп, табл. 3.

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы, табл.4.

По степени плотности их сложения песчаные грунты в зависимости от коэффициента пористости подразделяются на три группы, табл. 5.

Крупнообломочные грунты

Крупнообломочные грунты — это несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических и осадочных пород с размерами частиц более 2 мм. В зависимости от крупности частиц они подразделяются на три группы, табл. 6.

По степени влажности крупнообломочные грунты подразделяются на маловлажные, влажные, насыщенные водой, табл. 7.

Скальные грунты

Скальные грунты — это изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаенные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Скальные грунты подразделяются на магматические, метаморфические, осадочные табл. 8.

Магматические, метаморфические, а также осадочные сцементированные породы с кремнистым цементом (кремнистые конгломераты, брекчии, песчаники, известняки, опоки) не растворяются в воде.

К растворимым относятся следующие скальные породы:

В результате фильтрации воды-через трещины в растворимых скальных породах возможно образование карстовых полостей.

Заторфованные грунты

Заторфованные грунты различаются между собой по степени заторфованности табл. 9.

Улучшить свойства грунтов можно проведением следующих мероприятий:

Источник

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Для выбора фундамента необходимо знать, что за грунты слагают основание участка, какая у них несущая способность и свойства – просадка, пучинистость, возможность плывуна под верхними слоями грунта. Все это и еще – все, что возможно, о грунтовой воде, ее высоте, агрессивности к бетону, напорная она или более выражена как фильтрационная, как меняется по сезонам. Для получения полной информации нужны исследование – геологические и гидрологические.

Механические свойства грунта верхнего слоя можно определить и своими руками, и хозяева участков отлично знают свои грунты. Способы определения свойств по морфологии образца грунта несложные.

Песчаные грунты, их состав и свойства

Пески – это мелкодисперсные грунты, состоящие главным образом из частиц размерами от 0,25 мм до 2 мм. Это наиболее часто встречающиеся пески на планете. Чтобы рассмотреть песчинки, микроскоп не нужен, и на первый взгляд, они все одинаковы. Но это не так, пески из различных мест и их свойства очень сильно отличаются. В пустынных песках, иногда на речном и морском берегу, песок состоит из окатанных, сглаженных и округлых частиц. Нередко встречаются практически идеальные «шары».

У подножий горных склонов песок будет совершенно другой – песчинки неокатанные, остроребристые, «колючие», с четкими очертаниями кристаллов. В песочке с пляжа вероятнее всего можно будет увидеть в микроскоп и слабоокатанные и кристаллические зерна.

Основной минерал в составе песков – кварц, материал исключительной твердости и прочности. Полевой шпат и слюда в составе песков имеет меньший процент. Состав песка обусловлен его образованием. Скальные грунты – граниты, гнейсы и др. выветриваются в результате многовековых колебаний температур, солнечной радиации, мороза, ветра, прорастания корней растений, воды и влаги и еще многих природных факторов.

Наиболее стойкий минерал – кварц, и в результате миллионов лет геологических процессов и выветривания кварц остается основным составом песков, но даже кварц разрушает всесильное время. Поверхность кварцевых песчинок покрывается слоем силикатов или глинистых минералов. При миграциях с дождями, ветрами, в реках и т.п, попадая на морское дно, песок за тысячи лет превращается в песчаник, затем опять выветривается, и процессы эти бесконечны.

К чему все эти сказки? Да просто к тому, что недостаточно определить свой грунт на своем участке – это песок. У песков очень большой диапазон свойств! И поведут себя пески различной крупности и рыхлости под фундаментами и в дренажных подушках очень по-разному.

Песок имеет особые свойства, невозможные для других грунтов. Форма и размеры песчинок при отсыпке слоев обуславливает их рыхлую, «воздушную» укладку. Плотным слой песка станет только если применить вибрационное воздействие и уплотнить его механически. Песчинки укладываются компактно, слой становится значительно тоньше – может «сесть» на четверть высоты и более и приобретает несущие качества.

Также можно уплотнить песок, пропуская через него воду. Песчинки мгновенно перераспределяются, «переориентируются» в водной массе и образуют плотный массив. Они упаковываются компактно и плотно, в результате активная пористость песка снижается. Это явление известно всем, кто ходил по пляжу, иногда по песочку возле прибоя можно бегать, как по асфальту.

Прием уплотнения песков способом пропускания через него воды в строительстве применяется редко. В некоторых случаях нормы прямо запрещают уплотнение проливкой, одна из причин – большое количество воды размывает нижележащие грунты, может нарушить их структуру на участке под будущей конструкцией, и в результате снизить их несущую способность. Еще у песка есть «неприятное» свойство, хорошо знакомое строителям, да и дачникам тоже – песок способен с водой просачиваться сквозь слои даже плотных глин и при этом утягивать часть глины с собой. Особенно этим отличаются речные пески. В конструкциях пирогов отсыпок, отмосток и пр. эти свойства песка и глин обязательно учитывают.

Слагать основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная. Зачастую для усиления оснований приходится применять меры – уплотнение не только механическое, но и различные виды цементаций, силикатизаций и многие другие. Притчи и выражения вида «построить домик на песке» относятся именно к рыхлым сухим песчаным грунтам. Строить на этих грунтах – рискованно.

Классифицируют пески по ГОСТу, исходя из размера зерен и процента содержания частиц разного размера в массе пробы, то есть по гранулометрическому составу:

По плотности и несущей способности песчаные грунты подразделяют на пески плотной и средней плотности. Плотные пески, как правило, расположены глубже 1,5 м, и спрессовались под давлением от расположенных выше слоев грунта. Такие пески являются хорошим основанием для фундаментов.

Пески средней плотности – те, что находятся на глубине до 1,5 или отсыпаны и уплотнялись искусственно. Эти пески имеют несущую способность похуже, и подвержены значительной осадке под фундаментом.

Понятна взаимосвязь между плотностью и несущей способностью песчаных грунтов. Для гравелистых песков средней плотности предел нагрузки до 5 кгс/см2, у плотных – больше 6 кгс/см2. Средние пески плотные имеют предел несущей способности до 4-5 кгс/см2, среднеплотные – до 3-4 кгс/см2. Мелкие пылеватые пески в плотном состоянии максимально несут нагрузку в 3кгс/см2, при средней плотности – до 2кгс/см2. Водонасыщенные пески резко снижают свою несущую способность до 2 кгс/см2.

Эта особенность песчаных грунтов связана с их способностью резко терять прочность и переходить в «текучее» состояние при насыщении водой и вибрациях. На крайнем полюсе этого явления – зыбучие пески. Разжижение водонасыщенных песков связано с процессами разрушения их структуры при заводнении, а затем новом уплотнении и уменьшении прочности. Причем в текучее состояние переходят не только пески пылеватые, имеющие в составе тонкие глинистые частицы и коллоидные примеси, увеличивающие тиксотропию (разжижение при механическом воздействии). Неожиданно потерять прочность могут и слои чистых крупных песков.

Характеристики прочности связаны с другой характеристикой песка – пористостью. Пористость – это отношение воздушных пор в объеме грунта к его общему объему, и измеряется в процентах. У гранита и базальта пористость составляет десятые доли процента, у глин – до 80%. У песков пористость меньше, чем у глин – 30-38%, у крупных гравелистых песков до 50%, но пески в отличие от глин отлично пропускают воду, являются дренирующими грунтами. А глины, имея пористость от 35 до 80%, практически водонепроницаемые. Объяснение – в структуре грунтов. У песка поры крупные, до 0,01 мм, так как частицы песка имеют размеры от 0,1 до 2,5 мм, а глинистые грунты содержат тонкие частицы от 0,0001 до 0,005 мм и менее, и поэтому имеют тонкопористую структуру, где вода начинает испытывать силы капиллярного притяжения. Тонкие поры глин воду не пропускают и делают слой уплотненной глины отличным водоупором, несмотря на высокий процент пористости. Пески, особенно гравелистые, фильтруют воду с большой скоростью, это отлично видно при дожде, когда участок сложен крупными песками. Луж не будет даже после ливня.

Другое дело – если грунт сжать. Крупные поры песков разрушатся очень быстро, а тонкие поры глин могут сохраняться долгое время при нагружении грунта. Поры размером более 0,01 мм называют активными, а структуры грунтов оценивают еще одной важной характеристикой – активной пористостью.

На прочность слоя песчаного грунта в основании участка их пористость влияет в огромной степени, причем абсолютно по-разному на крупные и мелкие пылеватые пески. Вода уходит через поры крупных песков, а нагрузки воспринимает скелет грунта. Поэтому песок с низкой пористостью влагу держит плохо, и практически не подвержен морозному пучению. Чем меньше влажность песка и выше его плотность, тем больше несущая способность данного основания.

Мелкий и пылеватый песок отличаются тем, что воду не фильтруют, а впитывают и удерживают. Образуется, простыми словами, грязь, которая при замерзании значительно увеличивается в объеме, и происходит процесс под названием морозное пучение, способный вытолкнуть дом из земли, повредить дорожное покрытие и т. далее. Пылеватые пески – основание, склонное к сильному пучению, и этот фактор ограничивает выбор видов фундамента и требует расчета глубины заложения.

Фундаменты на гравелистых, крупных и средних песках можно устраивать ленточные или ленточно-столбчатые, заглубляя подошву на 30-70 см. Эти пески под действием нагрузок быстро уплотняются, мало промерзают, их поведение в основаниях довольно стабильно. В отличие от крупных, пылеватые мелкие пески зачастую испытывают просадку под фундаментами многие годы, отличаются невысокой прочностью и «держат», а не фильтруют воду. Если УГВ высокий, то фундамент на пылеватых песках следует закладывать ниже глубины промерзания грунта.

При необходимости строительства на мелких пылеватых песках необходимо особое внимание уделять связи их свойств с возможным высоким уровнем грунтовых вод. Одна из особенностей пылеватых песков с примесями глины – образовывать плывуны при насыщении водой. Если в основании участка мелкие и пылеватые пески, и близко есть (или был) водоем, болото или заболоченное место, исследование геологии участка – практичное решение.

Источник

Огород-365

Песчаный грунт (19 фото): классификация по ГОСТу.

Существует много различных видов грунта. Один из них – песчаный, он обладает набором качеств, исходя из которых ему находится применение в различных сферах деятельности человека. Во всем мире его довольно много, только в России им заняты огромные площади – около двух миллионов квадратных километров.

Описание, состав и свойства

Песчаный грунт – это почва, в составе которой может быть 50 процентов и более песчинок размером менее 2 мм. Его параметры довольно разнообразны, так как образуются в результате тектонических процессов и могут изменяться в зависимости от происхождения, в каких климатических условиях происходило его формирование, от пород почвы в составе. Частицы в структуре пескогрунта имеют разную крупность. В него могут входить различные минералы, такие как кварц, шпат, кальцит, соль и другие. Но основной элемент — это, конечно, кварцевый песок.

Все песчаные почвы имеют свои характеристики, изучив которые можно определиться, какой из них применять для определенных работ.

Основные характеристики, влияющие на выбор грунта.

Песчаные почвы также делятся на группы по гранулометрическому составу. Это важнейший физический параметр, от которого зависят свойства натуральных песчаных грунтов или появившихся при производстве.

Кроме описанных выше физических характеристик есть еще и механические. К ним относятся:

Сравнение с песком

Песок имеет в своем составе минимальное количество различных примесей, и разница между ним и песчаным грунтом именно в количестве этих дополнительных пород. В грунте может присутствовать менее 1/3 песчаных частиц, а остальное – различные глинистые и другие компоненты. В связи с наличием в структуре песчаных почв этих элементов понижается пластичность материала, применяемого при строительных работах, и соответственно, цена.

Обзор видов

Для классификации различных грунтов, в том числе и песчаных, существует ГОСТ 25100 – 2011, в нем перечислены все разновидности и классификационные показатели для данного материала. Согласно государственному стандарту, пескогрунт делится на пять различных групп по крупности частиц и составу. Чем размер крупинок больше, тем прочнее состав почвы.

Гравелистый

Размер песчинок и других компонентов от 2-х мм. Масса песчаных частиц в составе грунта около 25%. Этот вид считается самым надежным, на него не влияет наличие влаги, он не подвержен вспучиванию.

Гравелистый пескогрунт отличается высокими несущими свойствами в отличие от других видов песчаных почв.

Крупный

Размер крупинок от 0,5 мм и их присутствие не менее 50%. Он, как и гравелистый, наиболее подходят для обустройства фундаментов. Можно возводить основание любого типа, руководствуясь только архитектурным проектом, давлением на почву и массой здания.

Этот тип грунта практически не впитывает влагу и пропускает ее дальше без изменения своей структуры. То есть, такая почва практически не будет подвергаться осадочным явлениям и обладает хорошей несущей способностью.

Средней крупности

На долю частиц размером 0,25 мм приходится 50% и больше. Если он начинает насыщаться влагой, то его несущая способность существенно снижается примерно на 1 кг/см2. Такой грунт практически не пропускает воду, и это надо учитывать при строительстве.

Мелкий

В состав входит 75% зерен диаметром 0,1 мм. Если на участке почва состоит на 70% и более из мелкого песчаного грунта, то при возведении основания здания обязательно нужно проводить гидроизоляционные мероприятия

Пылеватый

В структуре минимум 75% элементов с крупностью 0,1мм. Этот вид грунта отличается неважными дренажными свойствами. Влага не проходит сквозь него, а впитывается. Если выразится просто, то получается грязевая каша, замерзающая при низких температурах. В результате морозов она сильно меняется в объеме, появляются так называемые вспучивания, способные повредить дорожные покрытия или изменить положение фундамента в земле. Поэтому при строительстве в зоне залегания мелких и пылеватых грунтов песчаных важно обращать внимание на глубину от поверхности грунтовых вод.

Используя любую разновидность пескогрунта, подошву фундамента следует делать ниже уровня промерзания слоев грунта. Если известно, что на месте работ ранее был какой-нибудь водоем или заболоченная местность, то ответственным решением будет провести геологическое исследование участка и выяснить количество мелкого или пылеватого песчаных грунтов.

Фактор насыщаемости почвы влагой нужно учитывать при строительных работах и правильно определять способность пропускать или впитывать воду. От этого зависит надежность объектов, возведенных на ней. Данный параметр получил название – коэффициент фильтрации. Посчитать его можно и в полевых условиях, но результат исследований не даст полной картины. Лучше это сделать в лабораторных условиях при помощи специального прибора для определения такого коэффициента.

Чистые песчаные грунты встречаются нечасто, поэтому на состав и свойства этого материала существенное влияние оказывает глина. Если ее содержание более пятидесяти процентов, то такую почву называют песчано-глинистой.

Где используется?

Пескогрунт широко используется при возведении дорог, мостов и различных зданий. По данным из различных источников, максимальное количество (около 40% от объема потребления) используется при строительстве новых и ремонтах старых магистралей, и эта цифра постоянно растет. При возведении строений данный материал принимает участие практически во всех процессах – от устройства фундамента до работ по внутренней отделке. Также он довольно интенсивно используется коммунальными службами, в парках, и частные лица также не отстают.

Песчаный грунт просто незаменим при выравнивании земельных участков или ландшафтных работах, так как он дешевле любых других сыпучих материалов.

Источник

Песчаные грунты в строительстве

Минеральные частицы всех грунтов могут быть связаны или не связаны между собой структурными связями. Песчаные грунты относят к несвязным, сыпучим, так как в сухом состоянии у них отсутствует сцепление между отдельными зернами.

Происходит это потому, что форма песчаных частичек в основном округлая, шарообразная, величиной более 0,1 мм. У песчинок просто не хватает капиллярных сил, чтобы установить прочные связи между собой, так как они не могут преодолеть разделяющее их расстояние.

В состав песчаных грунтов практически не входит глина. То есть, глинистых частиц в нем от 0 до 5%. Однако, и песчаных частиц в нем может практически не быть. В песке пылеватом, например, количество пылеватых (илистых) частиц может составлять от 50 до 100%.

По сравнению с глинистыми грунтами, песчаные грунты имеют несколько большие поры и потому не обладают пластичностью. К тому же, песчаные грунты практически не удерживают воду. Шар из песка сделать можно, но только если песок влажный и при малейшем надавливании он разваливается.

В зависимости от крупности частиц и их количества песчаные грунты подразделяются на пять видов:

Чем крупнее песок, тем более подходит он для устройства основания под фундамент дома и тем лучшими строительными характеристиками он обладает. Разной крупности пески могут быть одновременно в разных разрезах одного отложения.

Классификация песчаных грунтов в зависимости от гранулометрического состава

Песчаные грунты в зависимости от гранулометрического состава (размера частиц) делятся на:

Тип грунта

Гранулометрический состав

Песок:— гравелистыйБолее 25% частиц крупнее 2 мм— крупныйБолее 50% частиц крупнее 0,5 мм— средней крупностиБолее 50% частиц крупнее 0,25 мм— мелкийБолее 75% частиц кру пнее 0,1 мм— пылеватыйМенее 75% частиц крупнее 0,1 мм

Для установления наименования песчаного грунта последовательно суммируются проценты содержания частиц в исследуемой породе: сначала крупнее 2 мм, затем крупнее 0,5 мм, далее крупнее 0,25 мм и наконец крупнее 0,1 мм. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице «Классификация песчаных грунтов в зависимости от гранулометрического состава»

Для того, чтобы лучше понять, частицы каких фракций, размеров и величин содержатся в тех или иных грунтах, включая песчаные, приводится данная таблица:

Характеристика фракций по величине

Размер фракций

Название фракций
Валуны, камни	Крупные
Булыжник	—	100 — 200
Галька или щебень	Крупные
Гравий	Очень крупные
Песчаные частицы	Очень крупные
Пылеватые частицы (пыль, ил)	Крупные
Глинистые частицы	Грубые Визуальный способ определения состава песчаного грунта Для того чтобы определить, к какому типу песчаного грунта относится образец, взятый с места предполагаемого строительства малоэтажного дома, с ним необходимо произвести следующие манипуляции: Растереть на ладони: — в песке гравелистом довольно много (но не более половины) частиц составляют зерна размером с горошину; — в песке крупном ощущается много частиц размером с пшеничное зерно; — в песке средней крупности ощущается много частиц размером с просяное зерно; — в мелком песке зерна слабо различимы; — пылеватый песок на ощупь похож на муку-крупчатку, при растирании остается пыль. Определить состояние грунта в сухом виде: — песок крупный, средней крупности и мелкий представляют собой сыпучий грунт, который осыпается между пальцами, не задерживаясь; — песок пылеватый — также осыпается между пальцами, но пыль задерживается в складках кожи. Определить состояние грунта во влажном виде: — песок от гравелистого до пылеватого не пластичен и не обладает связанностью. Скатать во влажном виде в шар или в шнур: — из песка шнур скатать невозможно. Морозное пучение песчаных грунтов В малоэтажном строительстве очень важную роль играет, насколько грунты под фундаментом подвержены такому явлению, как морозное пучение, то есть, велика ли степень пучинистости грунта. На это влияет уровень залегания грунтовых вод на участке строительства, однородность грунтов и степень их насыщения водой. Явление пучинистости грунта (увеличение в объеме при замерзании массы грунта, насыщенной водой) – очень распространено и опасно для фундаментов малоэтажных домов и коттеджей. Так как к непучинистым песчаным грунтам относятся исключительно пески гравелистые и крупные, которые на территории нашей страны практически не залегают, то получается, что подвержены этому явлению практически все песчаные грунты при их зимнем промерзании: влажные и влагонасыщенные пылеватые, мелкопесчаные. Для чего застройщику необходимо знать, какую степень пучинистости имеют грунты на его участке? Это очень важно перед началом строительства малоэтажного дома, так как от этого зависит выбор такого типа фундамента (ленточного, столбчатого, свайного или плитного), который бы максимально был приспособлен к грунтовым и геологическим условиям данной строительной площадки. Если недооценить опасность этого явления и заложить неподходящий фундамент, то из-за малого веса малоэтажного дома, силы морозного пучения (нормальные и касательные), могут буквально вытолкнуть его на поверхность, что повлечет за собой неравномерную деформацию фундамента, а вместе с ним и всего сооружения. Итак, по степени пучинистости грунты делятся на: — непучинистые – пучение практически отсутствует; — слабопучинистые – пучение от 1 до 4%; — среднепучинистые – пучение от 4 до 7%; — сильнопучинистые – пучение от 7 до 10%; — чрезмернопучинистые — пучение более 10% Данные проценты означают, что, например, при глубине промерзания 1,2 м, для сильнопучинистого грунта (берем худший вариант) пучение составит: 1,2 х 10/100=0,12 м, т.е. 12 см. Определение степени пучинистости песчаных грунтов по их физическим характеристикам В том случае, если у застройщика на руках есть данные лабораторных испытаний образцов грунта, взятые с участка застройки, в которых расписаны гранулометрический (зерновой) состав песчаных грунтов и степень их влажности, то определить степень пучинистости грунта можно по следующей таблице: Степень пучинистости Деформации пучения или относительное морозное пучение при глубине промерзания 1,5 метра Виды грунтов	Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм(песчаных мелких и тонких) до 2% независимо от влажности; Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм (песчаных мелких и тонких) до 15% при Sr ≤ 0,5 (маловлажные); Песок мелкий с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% при Sr ≤ 0,5 (маловлажный);	Песок гравелистый, крупный и средний с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 15% влажный и насыщенный водой; Песок мелкий с содержание частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% влажный и насыщенный водой; Песок мелки й с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) от 2% до 15% маловлажный (пучение 1÷2%) и влажный (пучение 2÷4%); Песок пылеватый при Sr ≤ 0,5 (маловлажный);	Песок пылеватый и мелкий при Sr > 0,95 (насыщенный водой)

Как видно из таблицы, степень пучинистости песчаных грунтов зависит прежде всего, от степени насыщения их водой, или от степени влажности.

Определение степени пучинистости песчаных грунтов самостоятельно

В том случае, если у застройщика нет возможности испытать лабораторным способом образцы грунтов, взятых с участка застройки, то можно самостоятельно определить степень пучинистости грунтов, зная глубину промерзания песчаных грунтов в этом районе и уровень залегания грунтовых вод.

Зависимость степени пучинистости песчаных грунтов от их глубины промерзания и уровня залегания грунтовых вод (УГВ)

В природе существует так называемая «капиллярная активность» грунтов – способность различных, особенно глинистых и мелкопесчаных грунтов подтягивать воду со значительных глубин на поверхность земли. Зависит эта способность от количества пылеватых частиц в составе этих грунтов: чем больше пылеватых частиц, тем больше активность.

«Благодаря» капиллярному эффекту, мелкие и пылеватые пески способны подтягивать воду от уровня залегания грунтовых вод (УГВ) ближе к поверхности земли на следующие величины:

— пески пылеватые – на 0,7 ÷ 1,2 метра.

Именно эта способность подтягивать воду определяет степень пучинистости песчаных грунтов в зависимости от разницы уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов (Z).

Зависимость степени пучинистости грунта от Z

Непучинистые грунты (относительное морозное пучение

Непучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:

Слабопучинистые грунты (относительное морозное пучение от 1 до 4%)

Слабопучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:

Среднепучинистые грунты (относительное морозное пучение от 4 до 7%)

Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:

Сильнопучинистые грунты (относительное морозное пучение от 7 до 10%)

Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:

• для пылеватых песков — Z

Пример:

Грунт – песок пылеватый;

Уровень грунтовых вод (УГВ) – 2,0 метра от поверхности земли;

Глубина промерзания грунта – 1,2 м

2,0 — 1,2 = 0,8 м – песок пылеватый слабопучинистый.

Классификация песчаных грунтов по степени влажности S _r

Влажность грунта — количество воды, содержащееся в порах грунта, выраженное в % от массы сухого грунта. Это свойство грунта, обусловленное наличием в нем воды различных категорий.

Свойства всех разновидностей грунтов, особенно песчаных, в сильной степени зависят от содержания в них воды. В грунте различают:

Часто свободную воду подразделяют на капиллярную (диаметр пор менее 1 мм) и гравитационную (диаметр пор более 1 мм). Именно капиллярная вода может содержаться в песках средней крупности, мелких и особенно в пылеватых песках.

Свободная вода легко добавляется в грунт и извлекается из грунта. В грунте свободная вода не испытывает силу притяжения, а подчиняется законам гидравлики. Она может свободно перемещаться под воздействием разности напоров.

Песчаные грунты подразделяются по степени влажности S _r (степени заполнения пор грунта водой):

Названия грунтов	Степень влажности
Маловлажные (маловодонасыщенные)	0 r ≤ 0,5
Влажные (средневодонасыщенные)	0,5 r ≤ 0,8
Насыщенный водой	0,8 r ≤ 1,

ω – природная влажность грунта;

ρ _з – плотность частиц грунта;

ρ _о – плотность воды = 1 г/см²;

e – коэффициент пористости грунта

Классификация песчаных грунтов по плотности сложения

Плотность сложения песчаных грунтов имеет важное значение при оценке их строительных качеств. О плотности сложения песчаных грунтов можно судить по коэффициенту пористости грунта e. Чем больше значение этого коэффициента, тем меньшей плотностью и большей сжимаемостью обладает грунт.

Классификация песчаных грунтов по плотности сложения (в зависимости от коэффициента пористости e):

Вид песка

Плотность сложения Плотные Средней плотности Рыхлые Пески гравелистые, крупные и средней крупностиe0,55≤e≤0,7e>0,7Пески мелкиеe0,6≤e≤0,75e>0,75Пески пылеватыеe0,6≤e≤0,8e>0,8

Песчаные грунты быстро и хорошо уплотняются при их нагружении. Происходит это потому, что под нагрузкой из пор грунтов выжимается свободная вода. Грунты уменьшаются в объеме, что приводит к осадке строящегося сооружения. Так как у песчаных грунтов высокая водопроницаемость, то отжатие воды из пор и осадка грунтов основания занимает короткий период. Это очень ценное свойство именно песчаных грунтов основания, так как практически вся осадка здания происходит уже в процессе строительства.

По плотности сложения песчаные грунты бывают плотные, средней плотности и рыхлые. Плотные пески обычно залегают на глубине более 1,5 м. Нахождение на протяжении довольно длительного времени под давлением вышележащих слоев, сделало их максимально плотными и более всего подходящими в качестве основания под фундамент дома.

Песчаные грунты средней плотности как правило залегают на глубине менее 1,5 метров. Такую плотность может еще иметь искусственно уплотненный песчаный грунт. Прочность такого грунта значительно ниже, а осадка — больше, чем у плотного песка.

Расчетное сопротивление песчаных грунтов

Несущая способность песчаных грунтов находится в тесной взаимосвязи с их плотностью. Как видно из таблицы ниже, у песков гравелистых и крупных, обладающих средней плотностью сложения, несущая способность — 5 кг/см²; у плотных гравелистых и крупных песков — 6 кг/см², и т. д.

Несущая способность гравелистых, крупных и средней крупности песков не зависит от степени их насыщения водой, так как у них практически отсутствует капиллярная активность. Они практически не поглощают и не удерживают воду, а пропускают ее через себя.

Несущая способность мелких и пылеватых песков, напротив, зависит от их влажности из-за того, что в своем составе они имеют значительное содержание пылеватых частиц, которые хорошо связывают воду и насыщаются ею. Еще одна неприятность для строителей состоит в том, что пылеватые частицы обладают капиллярной активностью — способностью грунта подтягивать на поверхность воду со значительных глубин.

«Благодаря» всему этому, насыщение влагой мелкого и пылеватого песков значительно снижают их несущую способность.

Р асчетное сопротивление песчаных грунтов R, кг/см² в зависимости от их плотности сложения

Источник