в результате каких процессов образовались нескальные грунты
Глава 1. СВОЙСТВА ГРУНТОВ
1.1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ ГРУНТОВ
Грунты — горные породы, являющиеся объектом инженерно-строительной деятельности человека и используемые как основание, среда или материал для возведения сооружений.
По происхождению (генезису) горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические [2]. Магматические (изверженные) породы, образовавшиеся в результате застывания магмы, имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты. Осадочные породы, образовавшиеся в результате разрушения (выветривания) горных пород и осаждения продуктов выветривания из воды или воздуха, могут быть скальными и нескальными. Метаморфические породы — это претерпевшие изменения под влиянием высоких температур и больших давлений магматические и осадочные породы; характеризуются они наличием жестких, преимущественно кристаллизационных связей и классифицируются как скальные грунты.
Осадочные грунты по своему происхождению делятся на континентальные и морские отложения. При этом к морским относятся отложения современных и древних морей. Древние морские отложения — это мелы, песчаники, известняки, доломиты, мергели, юрские и девонские глины и др.
В зависимости от возраста грунты относят к различным геологическим системам. Самыми молодыми осадочными грунтами являются отложения четвертичной системы (Q). Более древние грунты относятся к следующим системам: неоген (N), палеоген ( P ), меловая (К), юрская (J), триасовая (Т), пермская (Р), каменноугольная (С), девонская (D), силурийская (S), ордовикская (О), кембрийская (С).
В инженерной деятельности чаще используются четвертичные осадочные грунты, которые подразделяются на генетические типы, приведенные в табл. 1.1.
Грунты, как правило, являются трехфазными системами и состоят из твердых частиц, поры между которыми заполнены водой и газом. Строительные свойства грунтов определяются минералогическим и гранулометрическим составом, структурой, текстурой и состоянием в природном залегании.
ТАБЛИЦА 1.1. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ВОЗРАСТА
| Типы грунтов | Обозначение |
| Аллювиальные (речные отложения) | a |
| Озерные | l |
| Озерно-аллювиальные | lа |
| Делювиальные (отложения дождевых и талых вод на склонах и у подножия возвышенностей) | d |
| Аллювиально-делювиальные | ad |
| Эоловые (осаждения из воздуха): эоловые пески, лессовые грунты | L |
| Гляциальные (ледниковые отложения) | g |
| Флювиогляциальные (отложении ледниковых потоков) | f |
| Озерно-ледниковые | lg |
| Элювиальные (продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте образования) | е |
| Элювиально-делювиальное | ed |
| Пролювиальные (отложения бурных дождевых потоков в горных областях) | p |
| Аллювиально-пролювиальные | ap |
| Морские | m |
При изучении состава грунтов выделяют четыре основные группы образований: первичные минералы — кварц, полевые шпаты, слюды и др.; глинистые (вторичные) минералы, образовавшиеся в процессе выветривания магматических и метаморфических пород; соли — сульфаты (гипс, ангидрит и др.), карбонаты (кальцит, доломит и др.), галоиды; органические вещества.
Под структурой грунта понимают размер, форму и количественное соотношение слагающих его частиц, а также характер связи между ними. Размер частиц и их количественное соотношение в грунте определяют на основе гранулометрического (зернового) анализа. Содержание каждой фракции выражается в процентах от массы высушенной пробы грунта. По характеру структурных связей выделяют грунты с жесткими (кристаллизационными) связями и грунты с водно-коллоидными связями [2]. Кристаллизационные связи развиты в магматических, метаморфических и осадочных сцементированных породах, т.е. в скальных грунтах. Водно-коллоидные связи характерны для глинистых грунтов.
Под текстурой грунтов понимают пространственное расположение элементов грунта с разным составом и свойствами. Текстура характеризует неоднородность строения грунта в пласте (например, слоистые текстуры песчано-глинистых грунтов). Текстурные особенности грунтов определяют пути фильтрации воды, интенсивность и направление деформаций сдвига массива грунта.
Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения
М.2.8. Из чего состоят грунты?
М.2.7. Что следует называть грунтом?
М.2.6. Какие вы можете назвать генетические типы континентальных отложений?
М.2.5. Какие основные группы грунтовых образований вы можете назвать?
М.2.4. К каким геологическим системам относятся грунты?
М.2.2. В результате каких процессов образовались нескальные грунты?
М.2. ГРУНТЫ
М.2.1. Как подразделяются по своему происхождению горные породы?
По своему происхождению они подразделяются на:
— магматические, изверженные, образовавшиеся в результате застывания магмы; они имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты;
— осадочные; они образовались в результате разрушения и выветривания горных пород с помощью воды и воздуха и образуют скальные и нескальные грунты;
— метаморфические, которые образовались в результате действия на метаморфические и осадочные породы высоких температур и больших давлений; они классифицируются как скальные грунты.
Нескальные грунты образовались в результате длительного физического и химического выветриваний прочных осадочных скальных пород, вызвавших их разрушение.
М.2.3. Как по своему происхождению можно подразделить осадочные отложения?
Грунты чаще всего являются наиболее «молодыми» осадочными отложениями и относятся к четвертичной геологической системе.
Грунты образуются из:
— первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюда и др.);
— вторичных глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит), образовавшихся в процессе выветривания горных пород;
— солей (сульфатов, карбонатов);
В континентальных отложениях выделяют: аллювий (перенесен речными водными потоками); делювий( откладывается у склонов вблизи места возникновения); элювий (залегает в месте возникновения); эоловые отложения (перенос частиц осуществляется ветром); ледниковые и водноледниковые отложения.
— воды в различных видах и состояниях (в том числе льда при нулевой или отрицательной температуре грунта);
— газов (в том числе и воздуха).
Вода и газы находятся в порах между твердыми частицами (минеральными и органическими). Вода может содержать растворенные в ней газы, а газы могут содержать пары воды.
М.2.5. Какие основные группы грунтовых образований вы можете назвать?
М.2.4. К каким геологическим системам относятся грунты?
М.2.2. В результате каких процессов образовались нескальные грунты?
М.1.8. С какими дисциплинами строительного профиля в основном связано фундаментостроение?
М.1.7. В каких областях строительства используются результаты механики грунтов?
В основном результаты механики грунтов используются в строительстве:
— в промышленном и гражданском;
— транспортном (автодорог и железных дорог);
— военных объектов и объектов специального назначения;
— линейных объектов (линий электропередач, трубопроводов);
— объектов энергетического хозяйства.
Фундаментостроение в основном связано со следующими дисциплинами: строительная механика; сопротивление материалов; технология строительного производства; экономика строительства; механизация; экология строительства; строительные материалы; инженерная геология; инженерная гидрогеология; механика грунтов; математическая статистика; теория надежности; техника безопасности строительства и др.
М.2.1. Как подразделяются по своему происхождению горные породы?
По своему происхождению они подразделяются на:
— магматические, изверженные, образовавшиеся в результате застывания магмы; они имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты;
— осадочные; они образовались в результате разрушения и выветривания горных пород с помощью воды и воздуха и образуют скальные и нескальные грунты;
— метаморфические, которые образовались в результате действия на метаморфические и осадочные породы высоких температур и больших давлений; они классифицируются как скальные грунты.
Нескальные грунты образовались в результате длительного физического и химического выветриваний прочных осадочных скальных пород, вызвавших их разрушение.
М.2.3. Как по своему происхождению можно подразделить осадочные отложения?
Грунты чаще всего являются наиболее «молодыми» осадочными отложениями и относятся к четвертичной геологической системе.
Грунты образуются из:
— первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюда и др.);
— вторичных глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит), образовавшихся в процессе выветривания горных пород;
Механика грунтов в вопросах и ответах. Часть 1
Часть I
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Главы М.1 — М.16
М.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
М.1.1. Какие вопросы рассматриваются в механике грунтов?
Механика грунтов научная дисциплина, в которой изучаются напряженно-деформированное состояние грунтов и грунтовых массивов, условия прочности грунтов, давление на ограждения, устойчивость грунтовых массивов против сползания и разрушения, взаимодействие грунтовых массивов с сооружениями и ряд других вопросов. Механика грунтов является составной частью геомеханики.
М.1.2. На результаты исследований каких дисциплин опирается механика грунтов?
Механика грунтов опирается на результаты научных исследований в области механики сплошных сред (сопротивления материалов, теории упругости, теории пластичности), инженерной геологии, инженерной гидрогеологии, гидравлики и гидромеханики, а также на результаты других инженерных дисциплин.
М.1.3. Какие задачи ставятся в механике грунтов?
Задачи прогноза механического поведения грунтов и грунтовых массивов. Для этого производятся:
— установление физических и механических свойств грунтов и возможности их использования в нужных целях, а в случае необходимости, и улучшение строительных свойств грунтов;
— определение напряженнодеформированного состояния грунтовых массивов, возможного его изменения в последующем;
— определение общей устойчивости этих массивов, взаимодействующих с инженерными сооружениями, или непосредственно устойчивости их самих, если они являются сооружениями.
М.1.4. Какие основные задачи стоят перед фундаментостроением?
Фундаменты зданий и сооружений должны быть:
— технически выполнимыми в данных конкретных условиях;
— наиболее подходящими для данного объекта;
— удовлетворяющими эксплуатационным требованиям;
— удовлетворяющими требованиям безопасности;
— удовлетворяющими экологическим требованиям.
Должны учитываться естественные и технологические процессы, связанные со строительством и существованием фундаментов в пределах сроков, установленных для нормальной эксплуатации зданий или сооружений.
М.1.5. Что называется основанием?
Основанием называется массив грунта, находящийся непосредственно под сооружением и рядом с ним, который деформируется от усилий, передаваемых ему с помощью фундаментов. Если строительные свойства грунтов основания мы специально не улучшаем и не изменяем, то такое основание называется естественным в отличие от искусственного основания, в котором строительные свойства грунтов преднамеренно нами улучшены для того, чтобы уменьшить сжимаемость грунтов, увеличить их прочность, изменить водопроницаемость и др.
Основания, созданные искусственно уложенными грунтами в результате отсыпки с уплотнением или намыва, также называются искусственными.
М.1.6. Что называется фундаментом?
Фундаментом называется подземная или подводная часть здания или сооружения, служащая для передачи усилий от него на грунты основания и, по возможности, более равномерного их распределения, а также уменьшения величины давлений до требуемых значений.
М.1.7. В каких областях строительства используются результаты механики грунтов?
В основном результаты механики грунтов используются в строительстве:
— в промышленном и гражданском;
— транспортном (автодорог и железных дорог);
— военных объектов и объектов специального назначения;
— линейных объектов (линий электропередач, трубопроводов);
— объектов энергетического хозяйства.
М.1.8. С какими дисциплинами строительного профиля в основном связано фундаментостроение?
Фундаментостроение в основном связано со следующими дисциплинами: строительная механика; сопротивление материалов; технология строительного производства; экономика строительства; механизация; экология строительства; строительные материалы; инженерная геология; инженерная гидрогеология; механика грунтов; математическая статистика; теория надежности; техника безопасности строительства и др.
М.1.9. Когда и где в нашей стране вышел первый курс «Основания и фундаменты»?
М.1.10. Когда вышла в России первая книга по механике грунтов и кто ее автор?
М.1.11. Когда в нашей стране впервые вышел учебник по курсу «Механика грунтов»?
М.1.12. В каких наших учебниках по дисциплине «Основания и фундаменты», изданных в последнее время, имеются обстоятельные разделы, посвященные механике грунтов?
М.2. ГРУНТЫ
М.2.1. Как подразделяются по своему происхождению горные породы?
По своему происхождению они подразделяются на:
— магматические, изверженные, образовавшиеся в результате застывания магмы; они имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты;
— осадочные; они образовались в результате разрушения и выветривания горных пород с помощью воды и воздуха и образуют скальные и нескальные грунты;
— метаморфические, которые образовались в результате действия на метаморфические и осадочные породы высоких температур и больших давлений; они классифицируются как скальные грунты.
М.2.2. В результате каких процессов образовались нескальные грунты?
Нескальные грунты образовались в результате длительного физического и химического выветриваний прочных осадочных скальных пород, вызвавших их разрушение.
М.2.3. Как по своему происхождению можно подразделить осадочные отложения?
М.2.4. К каким геологическим системам относятся грунты?
Грунты чаще всего являются наиболее «молодыми» осадочными отложениями и относятся к четвертичной геологической системе.
М.2.5. Какие основные группы грунтовых образований вы можете назвать?
Грунты образуются из:
— первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюда и др.);
— вторичных глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит), образовавшихся в процессе выветривания горных пород;
— солей (сульфатов, карбонатов);
М.2.6. Какие вы можете назвать генетические типы континентальных отложений?
В континентальных отложениях выделяют: аллювий (перенесен речными водными потоками); делювий( откладывается у склонов вблизи места возникновения); элювий (залегает в месте возникновения); эоловые отложения (перенос частиц осуществляется ветром); ледниковые и водноледниковые отложения.
М.2.7. Что следует называть грунтом?
М.2.8. Из чего состоят грунты?
— воды в различных видах и состояниях (в том числе льда при нулевой или отрицательной температуре грунта);
— газов (в том числе и воздуха).
Вода и газы находятся в порах между твердыми частицами (минеральными и органическими). Вода может содержать растворенные в ней газы, а газы могут содержать пары воды.
М.2.9. Что понимается под структурой грунта?
Под структурой грунта понимается размер, форма и количественное (процентное) соотношение слагающих грунт частиц.
М.2.10. Что понимается под текстурой грунта?
Под текстурой грунта понимается пространственное расположение элементов грунта с разными составом и свойствами. Текстура характеризует неоднородность строения грунта в пласте залегания.
Текстура бывает массивной, слоистой и сетчатой.
М.2.11. Как можно подразделить структурные междучастичные связи в грунтах?
Жесткие связи могут быть растворимыми в воде или нерастворимыми. При растворении жестких кристаллизационных связей на их месте могут возникать водноколлоидные связи.
М.2.12. В каком виде в грунтах встречается вода?
Связанная вода подразделяется на прочносвязанную воду (слой из 13 молекул, окружающих глинистую частицу и притягивающихся к ней с большой силой), и рыхлосвязанную воду, тонким слоем примыкающую к прочносвязанной воде. Рыхлосвязанная вода почти в тысячу раз слабее притягивается к частице, чем прочносвязанная. Прочносвязанную воду можно отделить от частиц только выпариванием. Рыхлосвязанную воду можно отделить с помощью выдавливания, создавая давление до нескольких мегапаскалей, или с помощью центрифуги. Капиллярная вода перемещается благодаря поверхностному натяжению менисков.
М.2.13. В каком виде встречаются газы в грунтах?
Газы могут находиться:
— в свободном состоянии, сообщаясь с атмосферой;
— в замкнутом пространстве в виде пузырьков;
— в растворенном в жидкости (воде) состоянии.
Вследствие изменения давления в жидкости в порах (в воде) и температуры вода может выделяться из газа (конденсироваться) и, наоборот, газ может растворяться в жидкости (в воде).
Пузырьки газов, растворенных в поровой воде, ускоряют сжатие скелета. Газы, имеющие сообщение с атмосферой, на скорость сжатия грунта практически не влияют.
М.2.14. Чем могут служить грунты?
Грунты могут служить:
— основанием зданий и сооружений;
— средой для размещения в них сооружений (труб, подземных сооружений, тоннелей, станций метрополитена и др.);
— материалом для сооружений (насыпи, земляные плотины, сырье для изготовления стройматериалов) (рис. М.2.14).
М.2.15. Какова крупность крупнообломочных, песчаных, пылеватых и глинистых частиц?
М.2.16. Какую площадь поверхности имеют песчаные и глинистые частицы (на 1 г массы)?
Песчаные частицы имеют удельную поверхность до 0,05 м 2 /г. Глинистые частицы имеют удельную поверхность у каолина до 10 м 2 /г и у монтмориллонита до 800 м 2 /г.
М.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НЕСКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
М.3.1. Какие физические характеристики грунта являются основными?
Основными физическими характеристиками грунта являются:
— удельный вес грунта g ;
— удельный вес частиц грунта g s;
— природная влажность w.
Остальные физические характеристики могут быть вычислены с их использованием.
М.3.2. Что называется удельным весом грунта g (ранее назывался объемным весом грунта)? Что называется удельным весом сухого грунта (ранее назывался объемным весом скелета грунта)?
Удельным (ранее объемным) весом грунта g называется отношение полного веса образца грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор. Размерность [кН/м3]. Удельным весом сухого грунта g d называется отношение веса высушенного грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор.
М.3.3. Что называется удельным весом частиц грунта g s (ранее назывался удельным весом грунта)?
Удельным весом частиц грунта g s (ранее назывался удельным весом грунта) называется отношение веса частиц грунта к объему, который они занимают. Размерность [кН/м 3 ].
М.3.4. Каким способом можно измерить объем глинистого грунта с целью определения его удельного веса?
1) по объему вытесненной воды при погружении в нее грунта, который предварительно парафинируется для предотвращения размокания и попадания воды внутрь образца;
2) с помощью режущего кольца, объем внутренней полости которого определяется замером и которое полностью заполняется грунтом.
М.3.5. Что больше — удельный вес грунта g или удельный вес частиц грунта g s и почему?
Механика грунтов в вопросах и ответах. Часть 1
Часть I
МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Главы М.1 — М.16
М.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
М.1.1. Какие вопросы рассматриваются в механике грунтов?
Механика грунтов научная дисциплина, в которой изучаются напряженно-деформированное состояние грунтов и грунтовых массивов, условия прочности грунтов, давление на ограждения, устойчивость грунтовых массивов против сползания и разрушения, взаимодействие грунтовых массивов с сооружениями и ряд других вопросов. Механика грунтов является составной частью геомеханики.
М.1.2. На результаты исследований каких дисциплин опирается механика грунтов?
Механика грунтов опирается на результаты научных исследований в области механики сплошных сред (сопротивления материалов, теории упругости, теории пластичности), инженерной геологии, инженерной гидрогеологии, гидравлики и гидромеханики, а также на результаты других инженерных дисциплин.
М.1.3. Какие задачи ставятся в механике грунтов?
Задачи прогноза механического поведения грунтов и грунтовых массивов. Для этого производятся:
— установление физических и механических свойств грунтов и возможности их использования в нужных целях, а в случае необходимости, и улучшение строительных свойств грунтов;
— определение напряженнодеформированного состояния грунтовых массивов, возможного его изменения в последующем;
— определение общей устойчивости этих массивов, взаимодействующих с инженерными сооружениями, или непосредственно устойчивости их самих, если они являются сооружениями.
М.1.4. Какие основные задачи стоят перед фундаментостроением?
Фундаменты зданий и сооружений должны быть:
— технически выполнимыми в данных конкретных условиях;
— наиболее подходящими для данного объекта;
— удовлетворяющими эксплуатационным требованиям;
— удовлетворяющими требованиям безопасности;
— удовлетворяющими экологическим требованиям.
Должны учитываться естественные и технологические процессы, связанные со строительством и существованием фундаментов в пределах сроков, установленных для нормальной эксплуатации зданий или сооружений.
М.1.5. Что называется основанием?
Основанием называется массив грунта, находящийся непосредственно под сооружением и рядом с ним, который деформируется от усилий, передаваемых ему с помощью фундаментов. Если строительные свойства грунтов основания мы специально не улучшаем и не изменяем, то такое основание называется естественным в отличие от искусственного основания, в котором строительные свойства грунтов преднамеренно нами улучшены для того, чтобы уменьшить сжимаемость грунтов, увеличить их прочность, изменить водопроницаемость и др.
Основания, созданные искусственно уложенными грунтами в результате отсыпки с уплотнением или намыва, также называются искусственными.
М.1.6. Что называется фундаментом?
Фундаментом называется подземная или подводная часть здания или сооружения, служащая для передачи усилий от него на грунты основания и, по возможности, более равномерного их распределения, а также уменьшения величины давлений до требуемых значений.
М.1.7. В каких областях строительства используются результаты механики грунтов?
В основном результаты механики грунтов используются в строительстве:
— в промышленном и гражданском;
— транспортном (автодорог и железных дорог);
— военных объектов и объектов специального назначения;
— линейных объектов (линий электропередач, трубопроводов);
— объектов энергетического хозяйства.
М.1.8. С какими дисциплинами строительного профиля в основном связано фундаментостроение?
Фундаментостроение в основном связано со следующими дисциплинами: строительная механика; сопротивление материалов; технология строительного производства; экономика строительства; механизация; экология строительства; строительные материалы; инженерная геология; инженерная гидрогеология; механика грунтов; математическая статистика; теория надежности; техника безопасности строительства и др.
М.1.9. Когда и где в нашей стране вышел первый курс «Основания и фундаменты»?
М.1.10. Когда вышла в России первая книга по механике грунтов и кто ее автор?
М.1.11. Когда в нашей стране впервые вышел учебник по курсу «Механика грунтов»?
М.1.12. В каких наших учебниках по дисциплине «Основания и фундаменты», изданных в последнее время, имеются обстоятельные разделы, посвященные механике грунтов?
М.2. ГРУНТЫ
М.2.1. Как подразделяются по своему происхождению горные породы?
По своему происхождению они подразделяются на:
— магматические, изверженные, образовавшиеся в результате застывания магмы; они имеют кристаллическую структуру и классифицируются как скальные грунты;
— осадочные; они образовались в результате разрушения и выветривания горных пород с помощью воды и воздуха и образуют скальные и нескальные грунты;
— метаморфические, которые образовались в результате действия на метаморфические и осадочные породы высоких температур и больших давлений; они классифицируются как скальные грунты.
М.2.2. В результате каких процессов образовались нескальные грунты?
Нескальные грунты образовались в результате длительного физического и химического выветриваний прочных осадочных скальных пород, вызвавших их разрушение.
М.2.3. Как по своему происхождению можно подразделить осадочные отложения?
М.2.4. К каким геологическим системам относятся грунты?
Грунты чаще всего являются наиболее «молодыми» осадочными отложениями и относятся к четвертичной геологической системе.
М.2.5. Какие основные группы грунтовых образований вы можете назвать?
Грунты образуются из:
— первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюда и др.);
— вторичных глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит), образовавшихся в процессе выветривания горных пород;
— солей (сульфатов, карбонатов);
М.2.6. Какие вы можете назвать генетические типы континентальных отложений?
В континентальных отложениях выделяют: аллювий (перенесен речными водными потоками); делювий( откладывается у склонов вблизи места возникновения); элювий (залегает в месте возникновения); эоловые отложения (перенос частиц осуществляется ветром); ледниковые и водноледниковые отложения.
М.2.7. Что следует называть грунтом?
М.2.8. Из чего состоят грунты?
— воды в различных видах и состояниях (в том числе льда при нулевой или отрицательной температуре грунта);
— газов (в том числе и воздуха).
Вода и газы находятся в порах между твердыми частицами (минеральными и органическими). Вода может содержать растворенные в ней газы, а газы могут содержать пары воды.
М.2.9. Что понимается под структурой грунта?
Под структурой грунта понимается размер, форма и количественное (процентное) соотношение слагающих грунт частиц.
М.2.10. Что понимается под текстурой грунта?
Под текстурой грунта понимается пространственное расположение элементов грунта с разными составом и свойствами. Текстура характеризует неоднородность строения грунта в пласте залегания.
Текстура бывает массивной, слоистой и сетчатой.
М.2.11. Как можно подразделить структурные междучастичные связи в грунтах?
Жесткие связи могут быть растворимыми в воде или нерастворимыми. При растворении жестких кристаллизационных связей на их месте могут возникать водноколлоидные связи.
М.2.12. В каком виде в грунтах встречается вода?
Связанная вода подразделяется на прочносвязанную воду (слой из 13 молекул, окружающих глинистую частицу и притягивающихся к ней с большой силой), и рыхлосвязанную воду, тонким слоем примыкающую к прочносвязанной воде. Рыхлосвязанная вода почти в тысячу раз слабее притягивается к частице, чем прочносвязанная. Прочносвязанную воду можно отделить от частиц только выпариванием. Рыхлосвязанную воду можно отделить с помощью выдавливания, создавая давление до нескольких мегапаскалей, или с помощью центрифуги. Капиллярная вода перемещается благодаря поверхностному натяжению менисков.
М.2.13. В каком виде встречаются газы в грунтах?
Газы могут находиться:
— в свободном состоянии, сообщаясь с атмосферой;
— в замкнутом пространстве в виде пузырьков;
— в растворенном в жидкости (воде) состоянии.
Вследствие изменения давления в жидкости в порах (в воде) и температуры вода может выделяться из газа (конденсироваться) и, наоборот, газ может растворяться в жидкости (в воде).
Пузырьки газов, растворенных в поровой воде, ускоряют сжатие скелета. Газы, имеющие сообщение с атмосферой, на скорость сжатия грунта практически не влияют.
М.2.14. Чем могут служить грунты?
Грунты могут служить:
— основанием зданий и сооружений;
— средой для размещения в них сооружений (труб, подземных сооружений, тоннелей, станций метрополитена и др.);
— материалом для сооружений (насыпи, земляные плотины, сырье для изготовления стройматериалов) (рис. М.2.14).
М.2.15. Какова крупность крупнообломочных, песчаных, пылеватых и глинистых частиц?
М.2.16. Какую площадь поверхности имеют песчаные и глинистые частицы (на 1 г массы)?
Песчаные частицы имеют удельную поверхность до 0,05 м 2 /г. Глинистые частицы имеют удельную поверхность у каолина до 10 м 2 /г и у монтмориллонита до 800 м 2 /г.
М.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НЕСКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
М.3.1. Какие физические характеристики грунта являются основными?
Основными физическими характеристиками грунта являются:
— удельный вес грунта g ;
— удельный вес частиц грунта g s;
— природная влажность w.
Остальные физические характеристики могут быть вычислены с их использованием.
М.3.2. Что называется удельным весом грунта g (ранее назывался объемным весом грунта)? Что называется удельным весом сухого грунта (ранее назывался объемным весом скелета грунта)?
Удельным (ранее объемным) весом грунта g называется отношение полного веса образца грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор. Размерность [кН/м3]. Удельным весом сухого грунта g d называется отношение веса высушенного грунта к полному объему, который он занимает, включая объем пор.
М.3.3. Что называется удельным весом частиц грунта g s (ранее назывался удельным весом грунта)?
Удельным весом частиц грунта g s (ранее назывался удельным весом грунта) называется отношение веса частиц грунта к объему, который они занимают. Размерность [кН/м 3 ].
М.3.4. Каким способом можно измерить объем глинистого грунта с целью определения его удельного веса?
1) по объему вытесненной воды при погружении в нее грунта, который предварительно парафинируется для предотвращения размокания и попадания воды внутрь образца;
2) с помощью режущего кольца, объем внутренней полости которого определяется замером и которое полностью заполняется грунтом.
М.3.5. Что больше — удельный вес грунта g или удельный вес частиц грунта g s и почему?