Классификация глинистого грунта

Строительная классификация пылевато-глинистых грунтов

Пылевато-глинистые грунты – группа осадочных пород с преобладанием тонких фракций(<0,01 мм). Состоят из глинистых минералов, а также минералов обломочного(слюда, кварц, полевые шпаты) и химического(карбонаты, сульфаты) происхождения. Занимают около 60% объёма осадочных пород. Происхождение– обломочно-химическое.

Глинистые грунты относятся к группе связных. Они являются продуктом механического распада и химического разложения горных пород. Глинистые грунты представляют собой агрегаты мельчайших глинистых частиц чешуйчатого строения (слюда, хлорит и др.).

Чешуйчатая и мелкозернистая (пылеватая) фракции глинистых грунтов имеют большую удельную поверхность соприкасания и тонкие капилляры. Такое строение грунтового скелета и наличие пленок воды, обволакивающей частицы, придают глинистым грунтам связность и способность деформироваться под влиянием нагрузки во влажном состоянии без появления трещин на поверхности. Связность глинистых грунтов увеличивается с уменьшением влажности. Глинистые грунты благодаря своей структуре обладают малым коэффициентом фильтрации и слабой водопроницаемостью. Водопроницаемость глинистых грунтов увеличивается с увеличением размеров и количества зернистых частиц. По процентному содержанию глинистых частиц различают глины, суглинки и супеси, а по размерам песчаных частиц — глинистые, глинисто-пылеватые грунты.

По консистенции глинистые грунты подразделяются на твердые, пластичные и текучие. При этом по мере насыщения водой твердые глинистые грунты размягчаются и переходят сначала в пластичное, затем в текучее состояние. Процентное содержание воды при переходе из одного состояния консистенции в другое является пределом (границей) пластичности.

Каждый вид глинистого грунта имеет два предела пластичности. Нижний предел ω_P соответствует минимальной влажности, при которой грунт из твердого состояния переходит в пластичное, и называется границей раскатывания. Верхний предел ω_L соответствует максимальному проценту влажности, при котором глинистый грунт переходит из пластичного состояния в текучее. Разность влажностей между верхним и нижним пределами пластичности называется числом пластичности.

Пылевато-глинистые грунты подразделяются:

- по показателю текучести I_L супеси бывают : твёрдые, I_L<0; пластичные, 0≤I_L≤1; текучие, I_L>1;

- по показателю текучести I_L суглинки и глины бывают: твёрдые, I_L<0; полутвёрдые, 0< I_L≤0,25; тугопластичные, 0,25< I_L≤0,5; мягкопластичные, 0,5< I_L≤0,75; текучепластичные, 0,75< I_L≤1; текучие I_L>1;

- по числу пластичности I_P: супесь, 1 ≤I_P≤7; суглинок, 7 <I_P≤17; глина, I_P>17;

- по прочности: очень прочные, прочные, средней прочности и слабые).

Для определения классификации глинистого грунта рассчитаем число пластичности по формуле

(3.1)

где ω_L– влажность грунта на границе текучести;

ω_P – влажность грунта на границе раскатывания.

Также рассчитаем показатель текучести по формуле

(3.2)

где ω_P – влажность грунта на границе раскатывания;

ω – влажность грунта;

I_P – число пластичности.

Подставив исходные данные (ω_L =23%; ω_P =15%; ω=16%) в формулы (3.1) и (3.2), получим следующее:

По значениям покателя текучести и числа пластичности определяем, что наименование грунта– глина полутвердая.

Кроме того, следует определить коэффициент пористости e данного грунта.

Для этого подставим исходные данные (ρ_s=2,68 г/см³; ρ=2,01 г/см³; ω=27%) в формулу (2.2), получим следующее:

Рассчитав число пластичности глинистого I_P грунта, определим классификацию глинистого грунта по виду при помощи таблицы В.1.

По данным таблицы В.1 можно сделать вывод, что данный глинистый грунт является суглинком.

Рассчитав показатель текучести I_L глинистого грунта, определим классификацию глинистого грунта по консистенции при помощи таблицы В.2.

По данным таблицы В.2 можно сделать вывод, что данный суглинок является полутвердым.

Исходя из всех расчетов, определим условное расчетное сопротивление R₀ суглинка при помощи справочного материала. Определяем методом интерполяции.

Так как глинистый грунт - суглинок, а коэффициент пористости е равен 0,69 и показатель текучести I_L равен 0, то расчетное сопротивление R₀принимаем равным 252,5 кПа.