Деформации грунтов
Естественные основания 8.2.1. Классификация грунтов
Классификация грунтов согласно ГОСТ 25100-95 включает следующие систематические единицы, выделяемые по группам признаков: класс, группа, подгруппа, тип, вид, разновидность.
По общему характеру структурных связейгрунты подразделяют на классы:скальные (с жесткими структурными связями - кристаллизационными и цементационными); дисперсные (с механическими и водоколлоид-ными структурными связями); мерзлые (с криогенными структурными связями).
По характеру структурных связей (с учетом прочности)грунты подразделяют на группы:скальные, полускальные, связные, несвязные, ледяные.
По происхождению и условиям образованияскальные и дисперсные грунты подразделяют на подгруппы:осадочные, магматические, метаморфические, эффузивные. Осадочные - породы, образовавшиеся путем осаждения главным образом в водной среде минеральных и органических веществ и последующего их уплотнения и изменения; магматические - изверженные горные породы, образовавшиеся в результате застывания и кристаллизации магмы; метаморфические - горные породы, возникшие в результате изменения осадочных или изверженных пород;
эффузивные - горные породы, образовавшиеся на земной поверхности в результате остывания лавы, излившейся при вулканических извержениях.
По вещественному составускальные и дисперсные грунты подразделяют на типы:силикатные, карбонатные, железистые, кремнистые, карбонатные, полиминеральные, органоминеральные.
По наименованиюгрунты подразделяют на виды:скальные - граниты, базальты, кварциты, сланцы, мраморы, железные руды, песчаники, туффиты, известняки, доломиты, диабазы, габбро, иорфириты и др.; дисперсные - крупнообломочные, пески, глинистые, заторфован-ные, илы, сапропели.
По количественным показателям вещественного состава, свойств и структургрунты подразделяют на разновидности.
А. Класс природных скальных грунтов
1. По прочности на одноосное сжатие (Рс, МПа) в во
донасыщенном состоянии:
- очень прочные (>120);
- прочные (120-50);
- средней прочности (50-15);
- малопрочные (15-5);
- пониженной прочности (5-3);
- низкой прочности (3-1);
- очень низкой прочности (<1).
2. По плотности скелета грунта (г/см3):
- очень плотные (>2,5);
- плотные (2,5-2,1);
- рыхлые (2,1-1,2);
- очень рыхлые (<1,2).
3. По степени размягчаемости в воде:
- неразмягчаемые;
- размягчаемые.
4. По степени водопроницаемости (м/сут):
- неводопроницаемые (0,005):
- слабоводопроницаемые (0,005-0,3);
- водопроницаемые (0,3-3);
- сильноводопроницаемые (3-30).
5. По структуре:
- мелкокристаллические;
- среднекристаллические;
- крупнокристаллические;
- стекловатные;
- неплотнокристаллические.
Б. Класс природных дисперсных грунтов
1. По гранулометрическому составу.
Крупнообломочные:
- валунные (при преобладании неокатанных частиц -
глыбовые);
- галечниковые (при неокатанных гранях - щебе-
тистые);
- гравийные (при неокатанных гранях - дресвяные).
Пески:
- гравелистые;
- крупные;
- средней крупности;
- мелкие;
- пылеватые.
2. По числу пластичности глинистые грунты:
- супесь (1-7);
- суглинок (7-17);
- глина (> 17).
3. По гранулометрическому составу и числу пластич
ности.
Раздел I!. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЙ
Супесь:
- песчанистая;
- пылеватая.
Суглинок:
- легкий песчанистый;
- легкий пылеватый;
- тяжелый песчанистый;
- тяжелый пылеватый.
Глина:
- легкая песчанистая;
- легкая пылеватая;
- тяжелая.
4. По показателю текучести глинистые грунты.
Супесь:
- твердая;
- пластичная;
- текучая.
Суглинки и глины:
- твердые;
- полутвердые;
- тугопластичные;
- мягкопластичные;
- текучепластичные;
- текучие.
5. По относительной деформации набухания без на
грузок глинистые грунты:
- набухающие;
- слабонабухающие;
- средненабухающие;
- сильнонабухающие.
6. По относительной деформации просадочности гли
нистые грунты:
- непросадочные;
- просадочные.
7. По водонасыщению крупнообломочные грунты и
пески:
- малого водонасыщения;
- среднего водонасыщения;
- насыщенные водой.
8. По пористости пески:
- плотные;
- средней плотности;
- рыхлые.
9. По плотности пески:
- слабоуплотненные;
- среднеуплотненные;
- сильноуплотненные.
10. По относительной деформации пучения:
- практически непучинистые;
- слабопучинистые;
- среднепучинистые;
- сильнопучинистые;
- чрезмернопучинистые.
Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряженное состояние и деформирует его. Деформации основания подразделяют на следующие виды:
- осадки- деформации, происходящие в результате
уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и,
в отдельных случаях, собственного веса грунта, не сопро
вождающиеся коренным изменением его структуры;
- просадки- деформации, происходящие в резуль
тате уплотнения и, как правило, коренного изменения
структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок
и собственного веса грунта, так и дополнительных факто
ров - замачивания просадочного грунта, оттаивания ле
довых прослоек в замерзшем грунте и др.;
- подъемыи осадки- деформации, связанные с
изменением объема некоторых грунтов при изменении их
влажности или воздействии химических веществ (набуха
ние и усадка) и при замерзании воды и оттаивания льда в
порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта);
- оседания- деформации земной поверхности, вы
зываемые разработкой полезных ископаемых, изменени
ем гидрогеологических условий, понижением уровня под
земных вод и т.п.;
- горизонтальные перемещения- деформации,
связанные с действием горизонтальных нагрузок на ос
нование (фундаменты распорных систем, подпорные сте
ны и т.д.) или со значительными вертикальными переме
щениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов
от собственного веса и т.п.
Деформации основания в зависимости от причин возникновения подразделяют на два вида: деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения); деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, подъемы).
Давление, передаваемое зданием на поверхность основания, распространяется в глубину и ширину, постепенно уменьшаясь по мере удаления от фундамента.
Распределение давления подошвы фундамента в толще основания изображают графически в виде системы кривых линий, называемых изобарами {рис. 8.1). Эти линии, соединяющие точки с одинаковым давлением, строятся на основании теоретических исследований и опытных данных. Глубина толщи основания на графике откладывается в единицах, кратных ширине фундамента, которая оказывает влияние на характер распределения давления в грунте. Над каждой кривой на графике надписывается величина давления в десятых долях от среднего давления (р) под подошвой, принятого за единицу.
В.А. Пономарёв. АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ
Основания рассчитывают по двум группам предельных состояний: по несущей способности и по деформациям.