Геологические
породы, залегающие в верхних слоях земной коры, используемые в строительных
целях, называют грунтами. Грунты представляют собой скопление частиц (зерен) различной величины,
между которыми находятся поры (пустоты). Грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки от здания
или сооружения, называются основаниями. Основания бывают искусственными или естественными.
Естественные основания делятся: скальные и нескальные.
Скальные грунты - вулканические, метаморфические
и изверженные горные породы с жесткой связью между зернами минералов (граниты, песчаники, базальты,
известняки) это наиболее прочные основания зданий и сооружений. К
водорастворимым и размягчаемым в воде скальным
породам относятся гипсы, ангидриты, глинистые сланцы, некоторые виды песчаников.
Крупнообломочные
грунты несцементированные скальные грунты, могут быть прочным основанием. Делятся на щебенистые, дресвяные.
В
зависимости от крупности частиц песка разделяются на гравелистые, крупные,
средней крупности,
мелкие и пылеватые. В зависимости от плотности сложения или пористости песчаные грунты бывают плотные,
средней плотности и рыхлые. В зависимости от степени влажности или степени заполнения объема водой
различают песчаные грунты маловлажные,
влажные и насыщенные водой. Плавуны - это увлажненные мелкозернистые и пылеватые пески с глиняными примесями (не
годятся для строительства).
Глинистые грунты - связные грунты с размерами
плоских частиц, скреплены силами внутреннего сцепления. Они пластичны. К глинистым грунтам относятся -
суглинки и супеси,
содержащие примеси песка. В зависимости от степени влажности или степени заполнения пор водой различают
грунты маловлажные, влажные и насыщенные водой. Грунты в водонасыщенном состоянии становятся
текучими и называются плавунами.
Насыпные грунты - искусственные насыпи,
образованные в результате культурной и производственной деятельности человека.
Глубина заложения фундамента от уровня земли на глинистых грунтах должна быть,
как правило ниже глубины зимнего промерзания на 15-20 см.
Грунтовые воды - образуются в результате
проникновения в грунт атмосферных осадков.
Грунты,
имеющие в своем составе лед, называют мерзлыми.
Промерзания некоторых грунтов может
вызвать их пучение.
Исследования грунтов
Работа
грунта под нагрузкой проходит следующим образом. Под действием нагрузки от фундаментов в грунтовом
основании возникает давление, величина которого зависит от собственного веса
грунта и от веса здания или сооружения. Давление от собственного веса грунта, зависящие, в свою очередь
от объемного веса грунта и от глубины заложения фундамента, называют природным (бытовым) давлением. Давление от веса здания или сооружения называют дополнительным давлением.
Искусственные основания
Искусственные основания бывают 2-х видов:
- основания, создаваемые
уплотнением;
- основания, создаваемые укреплением.
Грунты
оснований уплотняют поверхностным трамбованием
тяжелыми трамбовками в виде усеченного конуса
весом 1,5-3 т, поднимаемыми
краном на высоту 3-4 м и сбрасывании на уплотняемую поверхность. Такой способ
применяемый при уплотнении насыпных и просадочных грунтов, носит название поверхностного. Глубинное уплотнения производят
«грунтовыми сваями» - забивкой сердечника
в виде деревянной конической сваи. При слабых грунтах часто заменяют их песчаными подушками. Песок укладывают слоями
толщиной 150 - 200 мм и уплотняют трамбовками или поверхностными
вибраторами с поливкой воды.
Термический
способ укрепления грунта состоит в нагнетании в толщину грунта под давлением
через трубы воздуха, нагретого до 600°-
800°С, или в сжигании горючих продуктов, подаваемых в герметически закрытую скважину под давлением. Обожженный грунт
приобретает свойства керамического тела, не намокает и не набухает.
Цементация грунтов осуществляется нагнетанием в грунт через забитые в нею
трубы цементной суспензии, цементно -
глинистых растворов.
Силикатизация состоит в инъекции через трубы в
грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция и применяется для
укрепления песчаных пылеватых грунтов, плывунов и макропористых грунтов. Инъекция делается на глубину 15-20 м и более,
а радиус распространения силикатизации достигает 1 м.
По
образцам грунтов и скважин, проходимых бурением, или из шурфов (шурф -небольшая геологическая
выработка, яма) составляют разрезы (колонки) и геологические профили расположения слоев
грунтового массива по характерным направлениям.
