Грунт

Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. При строительстве земляных сооружений наиболее часто разрабатываются грунты: песчаные (песок, супесь), глинистые (глины, суглинки), скальные (изверженные и осадочные), растительные и лёссовые.

Характеристика свойств и классификация грунтов производятся по различным признакам в зависимости от того, рассматривается грунт как материал для возведения земляных сооружений или как физическая среда, в которой возводятся конструкции зданий и работают строительные машины.

Свойства грунтов зависят от условий образования структуры и состава горных пород. Различают грунты сцементированные и несцементированные. Сцементированные (скальные) имеют плотную структуры с жесткой связью между частицами, образующими горную породу; они отличаются высокой механической прочностью, залегают чаще всего в виде монолита. Несцементированные состоят из частиц разрушенных горных пород. В зависимости от размеров частиц и их взаимосвязью различают грунты: несвязные - сыпучие в сухом состоянии (крупнообломочные и песчаные) и связные (глинистые) - в сухом состоянии несыпучие и пластичные во влажном состоянии.

Свойства грунтов и их физико-механические характеристики влияют на технологию производства, трудоемкость и стоимость работ.

Виды, характеристики и технологические свойства грунтов приведены в СНиПе и в ЕНиРе на производство земляных работ.

К технологическим свойствам грунтов относят: плотность, пористость, угол естественного откоса, сцепление, влажность, разрыхляемость и др.

Плотность грунта - отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему. Она составляет для песчаных и глинистых грунтов 1,6...2,0 т/м3, для скальных - 2,2...3,5 т/м3.

Пористость характеризует структуру грунта. Чем меньше пористость, тем более плотную структуру имеет грунт.

Угол естественного откоса - угол, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяет крутизну устойчивых откосов выемок и насыпей, зависит от угла внутреннего трения, сил сцепления и других физических свойств.

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой. Грунт считают сухим при влажности до 5 % и мокрым при влажности более 30 %. Влажность оказывает влияние на физико-механические характеристики грунта и особенно когда изменяется фазовое состояние воды при отрицательных температурах.

Сцепление зависит от сил связи между частицами грунта и определяется начальным сопротивлением грунта сдвигу. На сцепление влияют вид грунта и его состояние. Увеличение влажности приводит к уменьшению сцепления, при промерзании влажных и мокрых грунтов сила сцепления значительно возрастает.

Разрыхляемость характеризуется увеличением объема грунта при его разработке по сравнению с объемом, занимаемым в естественном залегании (в "плотном теле"). Степень разрыхляемое определяется коэффициентом разрыхления грунта. Различают первоначальное разрыхление - непосредственно после разработки и остаточное - после уплотнения грунта.

Для решения некоторых технологических задач (производство работ в зимних условиях, осушение глинистых грунтов и т. п.) необходимы данные о теплопроводности, теплоемкости, электропроводности и других физических свойствах грунтов.

От структуры, плотности и сил сцепления в значительной степени зависит сопротивление грунта воздействию рабочих органов, которое определяет важную технологическую характеристику - трудность разработки грунтов.

В проектировании, строительстве элитных коттеджей под ключ и производстве земляных работ, используют классификацию грунтов по признаку трудности разработки. Такая классификация в зависимости от способа разработки приводится в производственных нормах (ЕНиР) и справочниках по земляным работам.