Глава I. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ И МЕТОДАХ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

§ I.1. СВОЙСТВА ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяют на четыре основные группы: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные — изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива.

Крупнообломочные — несцементированные грунты, содержащие более 50% по массе обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм.

Песчаные — сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по массе частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не раскатывается в шнур диаметром 3 мм или его число пластичности I_p < 1).

Глинистые — связные грунты, для которых число пластичности I_p ≥ 1.

Песчаные грунты в условиях природного залегания подразделяют по плотности в зависимости от коэффициента пористости (табл. I-1), а глинистые — по консистенции (показатель текучести) (табл. I-2).

Таблица I-1

Подразделение песков по плотности в зависимости от коэффициента пористости e

Пески	Плотность сложения песков
	плотные	средней плотности	рыхлые
Гравелистые, крупные и средней крупности Мелкие Пылеватые	e < 0,55 e < 0,6 e < 0,6	0,55 ≤ e ≤ 0,7 0,6 ≤ e ≤ 0,75 0,6 ≤ e ≤ 0,8	e > 0,7 e > 0,75 e > 0,8

Таблица I-2

Подразделение глинистых грунтов по консистенции

Грунты		Показатель текучести IL
Супеси (1 ≤ Ip ≤ 7)	Твердые Пластичные Текучие	IL < 0 0 ≤ IL ≤ 1 IL > 1
Суглинки (7 < Ip ≤ 17) Глины (Ip > 17)	Твердые Полутвердые Тугопластичные Мягкопластичные Текучепластичные Текучие	IL < 0 0 ≤ IL ≤ 0,25 0,25 < IL ≤ 0,5 0,5 < IL ≤ 0,75 0,75 < IL ≤ 1 IL > 1

 

Среди грунтов указанных групп необходимо выделять грунты, обладающие специфическими свойствами: илы, просадочные, набухающие и засоленные грунты, грунты с примесью растительных остатков и заторфованные, а также грунты искусственного происхождения (насыпные, закрепленные и т.п.).

Номенклатурные наименования и подразделения грунтов, а также критерии для выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены в главе СНиП 2.02.01-83*.

Для установления наименований грунтов, состава и состояния в условиях природного залегания, а также их поведения в основании зданий и сооружений должны быть определены следующие показатели свойств грунтов:

• – плотность, объемная масса и влажность для всех видов грунтов;
• – коэффициент пористости и степень влажности для крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов;
• – гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов;
• – влажности на границах текучести и раскатывания, число пластичности, консистенция и удельное сопротивление пенетрации для глинистых грунтов;
• – угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации для всех видов нескальных грунтов;
• – временное сопротивление одноосному сжатию скальных грунтов;
• – сопротивление сдвигу, относительное сжатие и коэффициент фильтрации для слабых глинистых и заторфованных грунтов;
• – относительная просадочность и начальное просадочное давление для просадочных грунтов;
• – относительное набухание и усадка, давление набухания и влажность набухания для набухающих грунтов;
• – количественное содержание солей для засоленных грунтов;
• – степень, заторфованности для песчаных и глинистых грунтов и степень разложения органического вещества для заторфованных грунтов.

По заданию проектной организации в случае необходимости могут определяться и другие характеристики грунтов.

В целом исследования свойств грунтов строительной площадки должны обеспечить:

• – определение типа фундаментов, их размеров и глубины заложения;
• – выбор, в случае необходимости, методов улучшения свойств грунтов основания;
• – установление вида и объема инженерных мероприятий по освоению площадки строительства;
• – выбор способов производства работ по устройству оснований и фундаментов.

Таблица I-3

Перечень действующих ГОСТов

Характеристика грунта	ГОСТ
Плотность частиц грунта ρs, г/см3	5180-84
Плотность грунта ρ, г/см3
Влажность w, %
Гигроскопическая влажность wg, %
Граница текучести wL, %
Граница раскатывания wp, %
Гранулометрический состав	25100-95
Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов	12071-2000
Сопротивление срезу (удельное сцепление и угол внутреннего трения)	12248-96
Временное сопротивление при одноосном сжатии	12248-96
Модуль деформации	20276-99

 

В табл. I-3 приведен перечень действующих ГОСТов на определение характеристик грунтов, а в табл. I-4 даны формулы для вычисления основных физических характеристик.

Таблица I-4

Формулы для вычисления физических характеристик грунтов

Характеристика	Формула
Плотность сухого грунта ρd, г/см3
Пористость n, %
Коэффициент пористости e	или
Плотность грунта с учетом взвешивающего действия воды, ρsb, г/см3	(ρw = 1 г/см3)
Полная влагоемкость w0, %
Степень влажности Sr
Число пластичности Ip, %	Ip = wL – wр

 

Свойства грунтов оснований исследуются в процессе проведения инженерно-геологических изысканий, выполняемых в соответствии с нормативными документами на инженерные изыскания для строительства.

Инженерно-геологические изыскания осуществляются в соответствии с техническим заданием проектирующей организации, в котором определяются основной состав, детальность и порядок проведения изысканий. Основные требования к содержанию технического задания изложены в главе СНиП 11-02-96.

В результате проведения инженерно-геологических изысканий должны быть получены следующие данные:

• – местоположение и рельеф территории предполагаемого строительства, климатические и сейсмические условия и сведения о ранее выполненных исследованиях грунтов и грунтовых вод;
• – геологическое строение и литологический состав толщи грунтов и наблюдаемые неблагоприятные физико-геологические и другие явления (карст, оползни, просадки и набухание грунтов, горные подработки и т.п.);
• – гидрогеологические условия с указанием высотных отметок уровней грунтовых вод, в том числе на период промерзания, сезонных и многолетних амплитуд их колебаний и величин расходов;
• – агрессивность вод в отношении материалов конструкций;
• – стратиграфическая последовательность всех слоев, линз и прослоев сжимаемой толщи основания с указанием возраста, происхождения, номенклатурного вида, состава и состояния грунтов и их физико-механических характеристик;
• – опыт местного строительства;
• – прогноз изменения инженерно-геологических условий площадки строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений;
• – трудоемкость производства земляных работ.