RSS

Особенности грунтов различного генезиса и их применение в строительстве

09:21 24.03.2017

В ходе проведения обследования грунтов и горных пород предполагаемой или существующей площадки строительства, зачастую возникает необходимость их визуальной оценки с целью предотвращения негативных процессов, связанных с качественным составом и физико-механическими характеристиками, которыми обусловлены свойствами грунтов и грунтовых строительных материалов.

Устойчивость и надежность фундаментов, качество дорог, целостность вертикальных конструкций различных сооружений характеризуются физическими особенностями применяемого грунта, которые, в свою очередь напрямую зависят от его происхождения.

1.jpg

В соответствии с ГОСТ 25100-2012 грунты, в зависимости от их происхождения классифицируют:

1. ПО ПРИРОДЕ СТРУКТУРНЫХ СВЯЗЕЙ

Горные породы можно разделить на 2 класса грунтов, которые резко отличаются по физическим и механическим свойствам. Это породы, в которых преобладают кристаллизационные и структурные связи, и породы для которых роль подобных связей невелика.

Для первых употребляют термин – СКАЛЬНЫЕ, а для вторых – ДИСПЕРСНЫЕ (рыхлые) грунты.

2. ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ (ГЕНЕЗИСУ)

По генезису грунты делят на следующие типы:

2.png

a) Магматические горные породы – первичные породы, образовавшиеся при излитии и затвердевании (кристаллизации) лавы или магмы. Магматические горные породы делятся на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся на поверхность).

Глубинные горные породы характеризуются отсутствием пор, высокой прочностью, твердостью и морозостойкостью. К таким породам, например, относится гранит, который широко применяется в строительстве.

3.png

Метаморфические породы (видоизмененные) – это горные породы, образованные в толще земной коры, под действием метаморфизма. Т.е. образуются при изменении осадочных и магматических под действием высоких температур, давлений, а также под влиянием газо-водных растворов (химических метаморфизм) в земной коре. Примеры метаморфизма: гнейсы, сланцы, мраморы.

4.png

b) Осадочные - самая большая группа г.п. –. Это вид горных пород, образованных в условиях низких давлений и температур вследствие преобразования континентальных или морских осадков. Иными словами, осадочные породы – вторичные и образовываются входе выветривания магматических пород.

Осадочные горные породы разделяют:

По месту образования

В зависимости от условия и места образования осадочные породы подразделяют на

КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ – это отложения, образованные на суше или во внутриматериковых водоемах.

Как правило, осадочные горные породы образуются в ходе выветривания материнской породы и видоизменяясь под влиянием факторов внешней среды, при помощи водных потоков и ветров переносятся на участки з.к., где существуют благоприятные условия для его накопления.

МОРСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Осадочные образования на дне современных и древних морей и океанов. Их формирование началось с появление первых водоёмов более 3,5-4 млрд. лет назад. Это в основном известняки, песчаники и глины. Часто включают в себя останки ископаемой фауны и примеси легкорастворимых солей.

По условиям образования:

Обломочные (терригенные) – осадочные горные породы, состоящие из обломков различных пород, вследствие чего они могут значительно отличаться по составу, размерам частиц и степени их окатанности.

Горные породы этой группы образовываются в ходе разрушения материнской породы различными факторами внешней среды, такими как ветер, лед, волны или водные потоки различного происхождения, и переносятся ими в места накопления, где аккумулируются и превращаются в твердую породу. Характерной особенностью их является сортированность (зональность) толщи по размерам частиц.

5.png

Органогенные – осадочные горные породы, состоящие из остатков животных и растений, и продуктов их жизнедеятельности. Породы этой группы покрывают дно мирового океана.

6.png

Хемогенные – осадочные горные породы, которые образовываются в ходе осаждения из водных растворов с последующим испарением воды, без участия биологических процессов.

7.png

c) Особая группа – техногенные грунты.

Техногенные грунты – это грунты, измененные, перемещенные или преобразованные в результате инженерно- хозяйственной деятельности человека.

По степени уплотнения различают два типа техногенных грунтов:

- грунты слежавшиеся (под собственным весом толщи процесс самоуплотнения закончился);

- грунты не слежавшиеся (процесс самоуплотнения продолжается).

Техногенные грунты (особенно не слежавшиеся) весьма разнородны по составу и строению, и, как следствие, за счет своей неоднородности, обладают неравномерной сжимаемостью, что влияет на их прочностные и деформационные свойства, а техногенные глинистые грунты при промерзании подвержены неравномерному пучению. Поэтому оценить их свойства корректно не всегда представляется возможным.

8.png

Горные породы играют важную роль при расчете, проектировании и последующем возведении фундамента. Грунты различного происхождения ведут себя по-разному под нагрузкой и в условиях сезонного изменения температур. Поэтому устойчивость фундамента напрямую зависит от физико-механических свойств грунтовой толщи.

9.jpg

Геологический разрез Московского региона весьма разнообразен и представлен грунтами различного генезиса, чем в свою очередь и обусловлена необходимость их изучения и дальнейшего испытания в условиях лаборатории.

Однако, представление о происхождении грунтов и горных пород дает возможность заранее оценить их примерные прочностные и деформационные характеристики, а также опасные процессы и явления, связанные с ними.

Граниты применяют для облицовки зданий, набережных, мостов, гранитный щебень используют, как балластный слой при укладке ж/д путей, а также в дорожном строительстве. Гранит обладает высокими прочностными и деформационными свойствами; кроме этого граниты очень морозостойки и устойчивы к агрессивным дождевым водам и многим химическим воздействиям.

10.png

Самая распространенная излившаяся порода - базальт. Обладает высокой плотностью, высокой морозостойкостью, устойчив к выветриванию. Базальт порода твердая, но хрупкая. Базальт часто применяют в архитектуре. В строительстве его используют в качестве сырья для щебня ил камня в дорожном строительстве.

Наибольший интерес для строителей представляю именно мрамор. Мрамор – пример метаморфизма известняка. Имеют высокую плотность и прочность, водопоглощение менее 1%. Широко применяются для внутренней отделки зданий. Однако, мрамор не рекомендуют использовать для наружной отделки, ввиду того, что он быстро изнашивается, т.к. его твердость достаточно низкая. При этом он хорошо поддается полировке.

Прочность известковых и доломитовых щебней ниже, чем у гранитных. Однако они повсеместно используются в дорожных работах, в качестве оснований.

12.png

Глинистые связные грунты и пески различной крупности и плотности, чаще всего являются основанием зданий и сооружений, дорог, применяются при обратных засыпках, а также для возведения насыпей при промышленном и гражданском строительстве.

Для песчаных грунтов важны такие параметры, как однородность и количество пылевато-глинистых частиц, так как именно эти параметры определяют фильтрационную способность песчаного грунта.

При использовании глинистых грунтов необходимо учитывать, что они способны изменять объем при замерзании-оттаивании – явление морозного пучения. Поэтому их применение для строительства не всегда возможно.

Техногенные грунты активно используются как материал насыпей и обратных засыпок. Однако, здания, возведенные на техногенных грунтах без предварительного расчета несущей способности основания, как правило, подвержены образованию деформационных трещин в конструкции фундамента, стен. Однако, очень сложно рассчитать оптимальные параметры, при которых следует уплотнять подобные грунты, поскольку их состав и свойства очень разнообразны.

Таким образом, в ходе проведения плановых проверок и обследований, специалистами ГБУ «ЦЭИИС» проводится визуальный осмотр грунтов и грунтового массива, используемых на площадке строительства зданий и сооружений, что играет важную роль при предварительной оценке таких важных параметров, как однородность грунта, крупность слагающих его частиц, связность, а также прочность и тип щебня и щебеночных смесей.

В соответствии с инструкциями, разработанными экспертами ГБУ «ЦЭИИС», грунты на территории обследования, визуально разделяют на участки, исходя из условия однородности (по литологическому составу), после чего производят отбор проб грунта, для последующего подтверждения данных в стационарных лабораторных условиях.

Теги: грунт

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати