Термины и определения. Грунт - горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом

Грунт - горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) материалом оснований зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

Грунт глинистый - связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности 1.

Грунт дисперсный - грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабо связанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.

Грунт заторфованный - песок и глинистый грунт, имеющий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа.

Грунты, измененные химико-физическим воздействием, - природные грунты, техногенное воздействие на которые изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру.

Грунт крупнообломочный - несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Грунт мерзлый - грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.

Грунт многолетнемерзлый (грунт вечномерзлый) - грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

Грунт набухающий - грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) 0,01.

Грунт намывной - техногенный грунт, перемещение и укладка которого осуществляются с помощью средств гидромеханизации.

Грунт насыпной - техногенный грунт, перемещение и укладка которого осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва.

Грунт песчаный - несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % ( 1).

Грунт пластичномерзлый - дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

Грунт полускальный - грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи цементационного типа.

Грунт просадочный - грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки 0,01.

Грунт пучинистый - дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения 0,01.

Грунт скальный - грунт, состоящий из кристаллов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.

Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (R_c 5 МПа - скальные грунты, R_c<5 МПа - полускальные грунты).

Грунт сезонномерзлый - грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

Грунт сыпучемерзлый (сухая мерзлота) - крупнообломочный или песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий криогенными связями.

Грунт техногенный - естественный грунт, измененный и перемещенный в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

Грунт твердомерзлый - дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

Ил - водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных

остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости e 0,9,

текучую консистенцию I_L>1, содержание частиц размером меньше 0,01 мм составляет 30—50 % по массе.

Почва - поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного фактора.

Промышленные отходы - твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.

Сапропель - пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10% (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости 3, как правило, текучую консистенцию (I_L>1), высокую дисперсность, т.к. содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5% по массе.

Торф - органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ.

Шлаки - продукты химических и термических преобразований горных пород, образующиеся при сжигании.

Шламы - высокодисперсные материалы, образующиеся в процессе горнообогатительного, химического и некоторых других видов производства.

Структура грунта - пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная

композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся

составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

Текстура грунта - пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др.).

Гранулометрический состав - количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

Состав грунта вещественный - категория, характеризующая химико-минеральный состав твердых, жидких и газовых компонентов.

Органическое вещество - органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, а также продуктов их разложения и преобразования.

Вертикальное давление на образец P, кПа - отношение вертикальной нагрузки, приложенной к образцу, к площади его поперечного сечения.

Коэффициент водонасыщения S_r, доли единицы - степень заполнения объема пор водой. Определяется по формуле

, (2.1)

где W - природная влажность грунта, доли единицы; e - коэффициент пористости; r_s- плотность частиц грунта, г/см³; r_w- плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Коэффициент выветрелости K_{w r} , доли единицы - отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Коэффициент пористости e определяется по формуле

, (2.2)

где r_s - плотность частиц грунта, г/см³; r_d - плотность сухого грунта, г/см³.

Модуль деформации E_o, кПа - коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

Относительная деформация набухания без нагрузки e_sw, доли единицы - отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143.

Относительная деформация просадочности e_sl, доли единицы -отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после их полного водонасыщения при определенном давлении, к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161.

Относительное содержание органического вещества I_r, доли единицы - отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

Плотность скелета грунта - плотность сухого грунта r_d, г/см³, определяемая по формуле

, (2.3)

где r - плотность грунта, г/см³; W - влажность грунта, доли единицы.

Показатель текучести I_L – характеризует состояние глинистого грунта по влажности (густоту, вязкость), определяется по формуле

, (2.4)

где - влажность грунта; - влажность на границе текучести; - влажность на границе пластичности.

Предел прочности грунта на одноосное сжатие , МПа - отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

Степень водопроницаемости - характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации , м/сут. Определяется по ГОСТ 25584.

Степень засоленности - характеристика, определяющая количество водорастворимых солей в грунте (, %).

Степень морозной пучинистости - характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению и выражаемая относительной деформацией морозного пучения e_fh, д. е., которая определяется по формуле

, (2.5)

где - высота образца мерзлого грунта, см; - начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

Степень неоднородности гранулометрического состава C_v- показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

, (2.6)

где , - диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.

Удельный вес грунта γ определяется по формуле

, (2.7)

где g ≈ 10 м/с² – ускорение силы тяжести.

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды γ_sв определяется по формуле

, (2.8)

где - плотность частиц грунта, т/м³; - плотность воды, т/м³.

Угол внутреннего трения j, град, - параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как угол наклона этой прямой к оси абсцисс.

Удельное сцепление грунта c, кПа, - параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

Число пластичности I_p - разность влажностей, соответствующих двум состояниям грунта (на границе текучести W_L и на границе раскатывания W_p), определяемая по ГОСТ 5180.

Основание – массив грунта, находящийся непосредственно под сооружением и рядом с ним, который деформируется от усилий, передаваемых с помощью фундаментов.

Фундамент – подземная или подводная часть здания или сооружения, служащая для передачи усилий от него на грунты основания и по возможности более равномерного их распределения, а также уменьшения величины давлений до требуемых значений.

Расчетное сопротивление грунта основания – среднее давление под подошвой фундамента R, которое не допускается превышать.

Свая – погруженный в готовом виде или изготовленный в грунте стержень, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания.

Свайный фундамент – группа или ряд свай, объединенных поверху распределительной плитой или балкой-ростверком.

Осадка -вертикальное перемещение подошвы фундамента, вызванное уплотнением грунтов без коренного изменения их структуры; происходит под воздействием внешних нагрузок от сооружения, передающихся через фундамент, от воздействия других расположенных близко фундаментов, а также под действием собственного веса насыпного грунта.

Просадка – вертикальное перемещение грунта основания, происходящее под воздействием внешних нагрузок и веса грунта, но при коренном

изменении структуры грунта (вследствие замачивания лессовидных грунтов, оттаивания вечномерзлых грунтов и др.).

Подъем -вертикальное перемещение грунта основания, происходящее вследствие набухания грунтов при дополнительном увлажнении и пучения при воздействии отрицательных температур.

Усадка – понижение поверхности грунта при высыхании.

Горизонтальные перемещения происходят под воздействием горизонтальных нагрузок, при размещении сооружения вблизи откосов, вследствие подземных подработок.

Приложение 3

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ

Таблица 1