Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 7

Существует также разделение дисперсных грунтов по степени их засоленности D_sal.

Органо-минеральными грунтами являются илы, сапропели, заторфованные грунты. К органическим относят грунты с высоким содержанием органических веществ.

Илы подразделяют на супесчаные, суглинистые и глинистые в зависимости от значений соответствующего числа пластичности, указанных для глинистых грунтов.

Сапропели — пресноводные илы, отличаются от морских илов более высоким коэффициентом пористости (e > 3) и большей дисперсностью состава.

К заторфованным грунтам относят глинистые грунты с относительным содержанием растительных остатков (торфа) I_r от 10 до 50 % по массе.

Торф — органическое образование в результате естественного накопления в процессе отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности. В зависимости от степени разложения (минерализации) D_dr торф бывает слаборазложившийся (D_dr < 20 %), среднеразложившийся (D_dr = 20...45 %) и сильноразложившийся (D_dr > 45 %).

Почвами называют поверхностный (или погребенный) плодородный слой дисперсного грунта, образовавшийся в результате биогенеза и атмосферных факторов.

Содержание органических неразложившихся остатков в грунтах определяют их прокаливанием.

2.2.4. Природные мерзлые грунты

Природными мерзлыми называют все природные грунты с криогенными структурными связями, образующимися при отрицательной температуре за счет превращения содержащейся воды в лед. При этом наряду со льдом в грунтах может быть и незамерзшая вода, иногда в значительном количестве.

Скальные и полускальные грунты, имеющие отрицательную температуру, но не содержащие льда, называют морозными.

Если в грунтах в процессе понижения температуры происходит накопление льда и уменьшение количества воды в жидком виде, их называют промерзающими. Те грунты, в которых совершается процесс превращения хотя бы части льда в жидкую воду, называют оттаивающими.

В зависимости от длительности пребывания грунтов в мерзлом состоянии они подразделяются на сезонномерзлые и вечномерзлые (многолетнемерзлые). К сезонномерзлым относят грунты в слое зимнего промерзания и летнего оттаивания. Вечномерзлыми называют грунты, находящиеся в мерзлом состоянии от нескольких лет до тысячелетий. Термин «вечно» не следует понимать в значении «неизменно» или «неопределенно долгое существование в будущем», он только условно выражает наше представление о длительном пребывании грунта в мерзлом состоянии.

Виды и разновидности мерзлых грунтов устанавливают по классификации талых в зависимости от характеристик, которые они приобретают после оттаивания. Дополнительно выделяют разновидности мерзлых грунтов в зависимости от льдистости за счет видимых ледяных включений i_i согласно табл. 2.4:

,                                                                                (2.7)

где r_i = 0,9 г/см³ - плотность льда; w_tot - суммарная влажность мерзлого грунта; w_m - влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями; w_w - влажность за счет незамерзшей воды.

Таблица 2.4

Влажность за счет незамерзшей воды w_w определяют опытным путем: ориентировочно ее можно вычислить по формуле

,                                                                                                  (2.8)

в которой коэффициент K_w зависит от разновидности грунтов, значений их отрицательной температуры и степени засоленности.

По степени сопротивляемости сжатию (температурно-прочностным свойствам) мерзлые грунты подразделяют на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.

Твердомерзлые - прочно сцементированные льдом грунты, практически несжимаемые под нагрузкой (коэффициент сжимаемости d_r £ 0,1 кПа^-1), разрушение которых носит хрупкий характер. К ним относят незасоленные грунты, если их температура T_h,°C ниже: все виды скальных, полускальных и крупнообломочных грунтов - 0; пески гравелистые, крупные и средней крупности - минус 0,1; пески мелкие и пылеватые - минус 0,3; супеси - минус 0,6; суглинки - минус 1,0; глины - минус 1,5.

Пластичномерзлые - сцементированные льдом дисперсные грунты, обладающие вязкими свойствами и сжимаемостью под нагрузкой (d_r > 0,1 кПа^–1) за счет содержания в них значительного количества незамерзшей воды. К ним относят незасоленные грунты со степенью заполнения пор водой и льдом S_r < 0,8 и с температурой выше значений, указанных для грунтов в твердомерзлом состоянии.

Если степень минерализации грунтовой влаги повышена вследствие растворенных в ней солей, то в пластичномерзлом состоянии могут находиться грунты при более низкой температуре, а их состояние оценивают по результатам опытного определения коэффициента сжимаемости d_r под нагрузкой.

Засоленные дисперсные грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания, называют охлажденными.

Сыпучемерзлые — несцементированные льдом крупнообломочные и песчаные грунты с малой степенью заполнения пор льдом (S_r £ 0,15), имеющие отрицательную температуру.

По криогенной текстуре, т.е. сложению мерзлого грунта, обусловленного ориентировкой, относительным расположением и распределением ледяных включений и льда-цемента, мерзлые грунты подразделяют:

-  скальные грунты - трещинная, пластовая, полостная;

-  полускальные грунты - массивная;

-  глинистые и органо-минеральные грунты - массивная, слоистая, сетчатая, атакситовая;

-  органические грунты - порфировидная, слоистая, сетчатая, атакситовая;

-  крупнообломочные грунты - массивная, корковая, базальная;

-  песчаные грунты - массивная, слоистая, сетчатая, базальная.

2.2.5. Техногенные грунты

К техногенным относят все естественные грунты (скальные, дисперсные, мерзлые), измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, а также антропогенные образования.