Суглинок тугопластичный. Инженерно-геологические изыскания. Выбор фундамента для лёссовидных грунтов

С повышенным процентом содержания глины. В зависимости от состава он подразделяется на несколько разновидностей. Плодородность таких почв довольно высока. Но существуют некоторые особенности строительства на грунте суглинок. Его качества могут повлиять на прочность фундамента будущего жилища. А чтобы избежать негативных последствий, нужно предварительно провести тщательный анализ земель.

Разновидности грунта

Существует множество видов грунта. К ним относят чистый песок или глину, обработка которых, как правило, вызывает множество затруднений у садоводов. Песчаная горная порода супесь также нуждается в улучшении: ее тщательно удобряют, прежде чем осуществить посадки. Но она активно используется в строительстве, особенно при возведении дорожного покрытия.

Для инженерных работ идеально подходят скальные грунты. Однако они встречаются довольно редко. Что касается суглинка, это нескальная разновидность грунта. За высокое содержание глины его еще называют связанным.

Также хорошо подходит для возведения монументальных сооружений и небольших строений. Однако фундамент этих зданий может быть подвержен разрушению из-за повышенного содержания влаги. Потому необходимо в точности изучить состав суглинка и определить дальнейший порядок действий по строительству.

Виды и характеристика суглинка

Большое число территорий Российской Федерации расположено именно на суглинистой почве. Суглинок бывает трех типов. Их выделяют в зависимости от соотношения присутствующих в составе песка и глины. Легкий - более рассыпчатый и менее плотный, скатывается с трудом. Его коэффициент пластичности не выше двенадцати. В тяжелом суглинке песка меньше, присутствуют крупные комки глины.

Существует и промежуточный вариант между названными двумя. В этом случае почву получается скатать в небольшой шнур. Но из-за низкого содержания влаги он скоро развалится.

По иной классификации выделяют суглинок сухой и влажный. В пылеватом процент частиц песка не достигает сорока. В этом его отличие от песчанистого. Плотность суглинка зависит от общей влажности и варьируется от 1,8 до 2,1 тонны на кубический метр.

Проведение анализа

Существует несколько способов определения состава почвы. Наиболее простой заключается в зрительном осмотре и взятии небольшого количества земли в руки. Определяется степень рассыпчатости, делаются попытки скатать грунт в комок или шнур. Обращается внимание на вязкость, слипаемость, наличие в смеси мелких частичек, пыли. Повышенное содержание влаги и глины приведет к тому, что при заморозках состояние почвы будет меняться. А так как зимы на территории Центральной Европы могут быть холодными и продолжительными, нужно постараться возвести фундамент здания с учетом возможных угроз и по всем правилам строительства.

Еще один хороший способ узнать консистенцию суглинка - это поместить небольшое его количество в емкость с водой. Желательно, чтобы сосуд был прозрачным. Жидкость тщательно размешивается. Через некоторое время (не ранее, чем через 15 минут) можно понаблюдать за образовавшимся осадком. На дне емкости останутся частицы песка, на поверхность же всплывет глина. По примерному количеству веществ на глаз определяют общий состав грунта.

Если необходимы точные данные, то можно воспользоваться услугами специальных химических лабораторий.

Подготовка

Желательно осуществлять проверку земельного участка в весеннее время года. Именно тогда уровень грунтовых вод становится выше и ближе к поверхности. В некоторых случаях территория затопляется, что говорит о неблагоприятной местности. Возможно, вблизи находится болото или крупный водоем, а значит, уровень воды будет подниматься ежегодно и разрушающе действовать на фундамент.

На участке под застройку выбирают наиболее ровное и сухое место. С разных сторон следует пробурить несколько скважин. Это поможет более подробно изучить грунт, его равномерность и влажность. После исследования приступают к планированию застройки. Способы возведения зависят от финансовых возможностей собственников, их пожеланий и состояния земли.

Возведение фундамента

Определившись с проектом строения, приступают к закладке основы. В отдельных случаях перед возведением фундамента на суглинке почву под ним покрывают небольшим слоем влажного песка. Это защитит бетонные плиты от серьезной деформации при заморозках. Фундамент закладывают на большую глубину.

Для этого нужно знать, какова высота промерзания почвы зимой в данной местности. Если плита будет располагаться глубже, то не поддастся смещению. Также важно избегать грунтовых вод под зданием.

Когда все материалы готовы к строительству, осуществляется разметка и подготовка участка. Удаляется слой растительности, площадь тщательно выравнивается. Следующий этап - установка столбов на некотором расстоянии от будущего дома. К ним прикрепляются размерные доски. Все размеры должны быть указаны четко и строго в соответствии с проектом. При высокой влажности следует обязательно делать дренаж. Способ заключается в установке траншей (труб) вблизи фундамента, куда будет стекать лишняя вода.

Иные технологии

Есть еще один вариант, как избежать последствий строительства на суглинистой почве. Это так называемый «плавающий фундамент». Он состоит из максимально прочной цельной плиты. Используют также другой тип конструкции - решетку. Под них укладывают толстый слой песка или щебня. В итоге после заморозков грунт начинает подниматься, а вместе с ним приподнимается основание здания. Эта деформация неощутима, а крепкие толстые бетонные плиты не ломаются и не трескаются. Единственный недостаток такого способа в том, что на возведение потребуется довольно много времени и терпения.

Чтобы не опасаться в дальнейшем за свое жилище, можно воспользоваться технологией ТИСЭ. Ее любят за невысокую стоимость и возможность поставить фундамент на абсолютно любой почве. На большую глубину прорываются скважины, а в них устанавливают опоры. Важно произвести армирование системы. Тогда конструкция будет максимально прочной и способна выдержать на себе любое строение. Этот вариант идеально подходит для местности с грунтовыми водами у поверхности.

Обработка и улучшение состава почв

Суглинок - это не только грунт, на котором можно построить дом, но и используемый для посадки растений. В данном случае можно использовать органические удобрения либо добавлять песок. Если содержание глины повышено, то не следует примешивать землю: она лишь добавит влажности и клейкости. Нужно стараться чаще разрыхлять места посадок. Садоводы даже делают некоторые защитные конструкции против «утаптывания» почвы. Это могут быть деревянные доски, битый кирпич, остатки срезанных растений.

Грядки должны быть приподняты на десяток сантиметров, так как после дождей могут образоваться глубокие лужи, которые долго не высыхают. Во избежание проблемы добавляют также песок и навоз. Излишки песка на грядке также не рекомендуются: это нанесет вред растительности.

Возможные последствия

Избежать ошибок при строительстве поможет тщательное исследование грунта и выбор типа фундамента. Наиболее распространен ленточный, но применение его на суглинистых почвах должно осуществляться с осторожностью. Важно учесть уровень, до которого земля может промерзнуть. Фундамент должен располагаться на несколько десятков сантиметром ниже. Иначе через несколько лет, после смены сезонов по бетонным плитам пойдут трещины. Такой дом будет непригоден и даже опасен для жилья. Зачастую ремонт такого строения невозможен.

Характеристики грунта определяют не только конструкцию фундаментно-цокольной части, но и возможность построить дом вообще. Известно, насколько проблематично что-либо возводить, сваять на плывунах, на торфяниках, где под поверхностным слоем глинистовидных наносов скрывается обманщиковая подложка.

Во время строительства этап №1 работ — определить характеристики грунта. А также узнать обводненность участка, глубину промерзания, вероятность морозных пучений, и как следствие выбрать найоптимальнейшую конструкцию фундамента.

Создавать подземную часть дома по принципу «с запасом прочности» — большой урон денежно-хозяйственному положению. Ведь может «показаться» нормальным и 2- 3-х кратное увеличение тяжелых закладочных материалов.

Правильное направление преодолений производственных осложнений- изыскания и исследование грунта, определение характеристики. Но можно ли это сделать «на глазок» своими рукам?

Что в котловане

Даже далекий от геологии человек, сможет отличить песок от песчаного сланца – весьма твердой горной породы. Это очевидные явные различия.

Но сложности возникают, когда необходимо определить разновидности глинистых грунтов.

Что находится в котловане – глина, суглинок или супесь? И каков процент чистой глины в таких грунтах?

Наличием глинистых и пылевидных частиц и обуславливается склонность грунтов к пучению.

Далее рассмотрим возможность самостоятельно определить виды глинистых грунтов. Можно воспользоваться ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация». Там все расписано «от А до Я». Но практическая польза все же не велика. Так как, например, параметр «предел прочности» без лаборатории не измеришь.

Но сперва создайте достаточной глубины котлован, чтобы брать грунт залегающий как напротив стенок фундамента, что очень важно (поднимающие силы направленные по касательной к стенкам), так и под подошвой

Пластичность – важная характеристика

Важнейшей характеристикой глинистых грунтов является «число пластичности». Оно характеризует способность грунтов удерживать воду. Число пластичности для глинистых грунтов имеет следующие значения:

  • Супесь – 1 – 7
  • Суглинок – 7 – 17
  • Глина — >17

Чем более пластичный материала, тем больше в нем воды, и он лучше лепится, — склеивается, сохраняет форму целостность даже в виде тонких фигур.

Но число пластичности – результат лабораторных исследований.

Попробуем определить вид грунта в котловане под фундамент, не прибегая к конечному числу пластичности, а воспользовавшись визуальными различиями.

Что сделать для определения качеств

1. Кусочек грунта растираем в руках, пробуем определить на ощупь – если в нем песчаные частички. Исходя из своих ощущений делаем вывод:

  • при растирании песок не чувствуется – это глина;
  • при растирании песок чувствуется, хотя грунт похож на глину – это суглинок;
  • грунт растирается на песок и пылеватые частицы – это супесь.

2. Ладонями скатываем из грунта шнурок и другие фигуры:

  • глина — легко скатывается шнур, причем весьма тонкий. После этого делаем из шнура шарик, сплющиваем его – края шарика при деформации не потрескались;
  • суглинок — шнур скатывается, но у шарика при его сдавливании края растрескались;
  • супесь — шнур скатывается с большим трудом, или не скатывается совсем.

Еще способы определения грунта

Для тех же, кто хочет своими руками заменить геологические исследования, приведена таблица – Способы определения грунта, — здесь необходимо скатывать из грунта тонкий шнур, шарик, определять на ощупь пластичность и включение частиц, разглядывать состав в лупу…

С каждым образцом изъятым с определенной глубины котлована, нужно проделать несколько манипуляций согласно данных в следующей таблице

Описанный, не научный, но зато практичный метод, все же весьма груб. Процентное содержание песчаных частиц в грунте подобными методами не получишь.

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице.

Еще сведения по определению качеств.

Метод отделения песка от глины для изучения грунта

Вручную отделить песок от глины можно в банке с водой. А затем измерить линейкой толщину их слоев, что в грубом приближении, укажет на примерное процентное соотношение глины из песка. Набить руку в таких экспериментах можно, если повторить их многократно, взяв образцы явно разных грунтов.

Делается следующее. Берется банка с водой, туда насыпается грунт и усердно перебалтывается. После полного размешивания, необходимо дать некоторое время для взвеси отстояться, иногда для мелких частиц нужно весьма значительное время. Песок осаживается, образует видимый уплотненный слой внизу, а глинистые частицы плавучие, остаются в толще или поднимаются вверх.

Измерив толщину видимых слоев вверху и внизу стеклянной тары, можно приблизительно судить о характере грунта. Эти данные соотнести с приведенными выше табличными значениями, и по этому дать грунту свое наименование и характеристики не дожидаясь лабораторных анализов.

Всем здравствуйте!
Дом планирую 10х10 с пристроенным гаражом 5х6 из газобетона с облицовкой кирпичом.
Какой фундамент оптимален будет, посоветуйте?
Геологические изыскания проводились в отношении части котеджного поселка, в котором находится мой участок (в отдалении 300 метров от крайней скважины). Удалось раздобыть эту инфу. Вот она:
ИГЭ-1 – Почвенно-растительный слой – чернозем. Мощность от 0.8 до 1.0 м.
ИГЭ-2 – легкий, песчанистый, местами сильно запесоченный (до супеси), коричневато-желтый, от полутвердого до тугопластичного. Глубина залегания подошвы 1.1-1.7. Средняя мощность 0.4 м.
ИГЭ-3 – Пески мелкозернистые, светло-желтые до беловато-серых (в нижней части), кварцевые, однородные, местами с редкой примесью слюды, слабовлажные, средней плотности, от малой степени водонасыщения (ИГЭ-3а ) до водонасыщенных (ИГЭ-3б ). До глубины 6.0 м подошва не вскрыта. Неполная средняя мощность составляет 2.3 м.
ИГЭ-4 – Суглинок легкий, пылеватый, коричневато-желтый, местами с рыжими пятнами, от туго- и мягкопластичных (ИГЭ-4а ) – в верхней части, до текучепластичных и текучих (ИГЭ-4б ) – в нижней, на отдельных участках песчанистые, с включением гравия карбонатных пород. Глубина залегания подошвы 3,0 – 5.5 м. Средняя мощность 3.3 м.
ИГЭ-5 – Супеси песчанистые, пластичные. Залегают в виде линз в центральной и западной части участка работ (скв.1, 3). Глубина подошвы 5,0м. Средняя мощность 0,9м.

В пределах участка коттеджной застройки, вскрыты воды верхнечетвертичного аллювиального водоносного горизонта, приуроченные к пескам ИГЭ-4. Глубина залегания уровня грунтовых вод колеблется от 5,8 м - в западной части участка (скв.7) до 2.4 - в восточной (скв.1). Колебания высотных отметок уровня изменяются в пределах от 111.1 до 113.1 м. Подошва водоносного горизонта не вскрыта. В восточной части участка глинистые грунты ИГЭ-4 выступают в роли локального водоупора, обуславливая местные напоры уровней амплитудой до 0.8-1.7 м (скв. 1, 4).
Питание горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков и паводковых вод. Амплитуда сезонного колебания уровня воды – около 1 м. Разгрузка верховодки может осуществляться в долине руч. Семеновского (ВОТ ЗДЕСЬ, КАК РАЗ, УЧАСТОК У МЕНЯ И ЕСТЬ! В НЕБОЛЬШОЙ НИЗИНЕ)
СВОЙСТВА ГРУНТОВ
ИГЭ-2 – Суглинок легкий, песчанистый, местами сильно запесоченный (до супеси), коричневато-желтый, от полутвердого до тугопластичного.:
- числа пластичности – 8.20
- плотности (в уплотненном состоянии) – 1.95 г/см3
- влажности – 15.5 %
- показателя текучести – 0,41
- плотности скелета (в уплотненном состоянии)– 1.69 г/см3
- коэффициента пористости – 0.55
- степени влажности – 0.74
По СНиП 2.02.01-83, при состоянии этих грунтов со степенью влажности более 0.8, прочностные и деформационные свойства могут характеризоваться следующими показателями:
- модуль деформации, Е – 25.0 МПа
- удельное сцепление, С – 33.5 кПа
- угол внутреннего трения – 23.1 град.
Суглинки относятся, по степени морозной пучинистости - к группе среднепучинистых.
ИГЭ-3а –
- плотности (в уплотненном состоянии) – 1.64 г/см3
- влажности – 4.14 %
- плотности скелета (в уплотненном состоянии) – 1.57 г/см3
- коэффициента пористости – 0.69
- степени влажности – 0.16
-угла естественного откоса в обводненном состоянии – 20 град.

- модуль деформации, Е – 23.3 МПа
- удельное сцепление, С – 0 кПа
- угол внутреннего трения – 30.4град.

ИГЭ-3б – Пески мелкие, малой степени водонасыщения. По результатам лабораторных исследований характеризуется нормативными значениями:
- плотности (в уплотненном состоянии) – 1.97 г/см3
- влажности – 20.90 %
- плотности скелета (в уплотненном состоянии) – 1.63 г/см3
- коэффициента пористости – 0.61
- степени влажности – 0.90
-угла естественного откоса в обводненном состоянии – 21 град.
По СНиП 2.02.01-83 прочностные и деформационные свойства могут характеризоваться следующими характеристиками:
- модуль деформации, Е – 20.6 МПа
- удельное сцепление, С – 4.2 кПа
- угол внутреннего трения – 30.9 град.
По степени морозной пучинистости пески относятся к группе практически непучинистых грунтов.
ИГЭ-4а - . По результатам лабораторных исследований характеризуется нормативными значениями:
- числа пластичности – 8.49
- плотности – 1.98 г/см3
- влажности – 19.13 %
- показателя текучести – 0.45
- плотности скелета (в уплотненном состоянии) – 1.66 г/см3

- степени влажности – 0.78
- модуля деформации, Е – 3.3 МПа (при р=0.3 МПа)
- удельное сцепление (в водонсыщенном состоянии), С – 43.3 кПа
- угол внутреннего трения (в водонсыщенном состоянии) – 19.3 град.
- относительной деформации просадочности - 0
По СНиП 2.02.01-83 прочностные и деформационные свойства могут характеризоваться следующими характеристиками:
- модуль деформации, Е – 23.9 МПа
- удельное сцепление, С – 32.5 кПа
- угол внутреннего трения – 22.9 град.

ИГЭ-4б - Суглинки тяжелые, пылеватые, твердые. По результатам лабораторных исследований характеризуется нормативными значениями:
- числа пластичности – 9.35
- плотности (в уплотненном состоянии) - 1.99 г/см3
- влажности – 25.32 %
- показателя текучести – 1.30
- плотности скелета (в уплотненном состоянии) – 1.55 г/см3
- коэффициента пористости – 0.68
- степени влажности – 1.08
При показателе текучести более 0.75 по СНиП 2.02.01-83 условно могут быть приняты минимальные значения показателей прочностных и деформационные свойств грунтов:
- модуль деформации, Е – 5 МПа
- удельное сцепление, С – 12 кПа
- угол внутреннего трения – 12 град.
Суглинки непросадочные и относятся к ненабухающим грунтам. По степени морозной пучинистости суглинки относятся к средне-пучинистым.
ИГЭ-5 - Супеси песчанистые, от твердых до пластичных. По результатам лабораторных исследований характеризуется нормативными значениями:
- числа пластичности – 5.02
- плотности (в уплотненном состоянии) – 2.63 г/см3
- влажности – 14.26 %
- показателя текучести – 0,52
- плотности скелета (в уплотненном состоянии) – 1.78 г/см3
- удельное сцепление (в водонсыщенном состоянии), С – 11.3 кПа
- модуля деформации, Е – 6.7 МПа (при р=0.3 МПа)
- коэффициента пористости – 0.48
- степени влажности – 0.78
По СНиП 2.02.01-83 прочностные и деформационные свойства могут характеризоваться следующими характеристиками:
- модуль деформации, Е – 30.2 МПа
- удельное сцепление, С – 17.7 кПа
- угол внутреннего трения – 27.9 град.
Супеси непросадочные и относятся к ненабухающим грунтам. По степени морозной пучинистости супеси относятся к сильнопучинистым.

Суглинистые почвы находятся практически на всей территории Центральной России. Строительство дома на таком грунте требует особого подхода. И начинается весь процесс с возведения фундамента. На суглинке можно возводить определенные типы остовов. Давайте разбираться.

Что это за тип почвы и какой фундамент выбрать?

Суглинком называют почву, состоящую из песка и глины. И последней обычно в таком грунте больше. Но может превалировать и песок в данной смеси (супеси). И если это так, то почва более пористая и сопротивление ее будет меньше, чем при преобладании глины в ее составе. Сухой суглинок - рассыпчатый благодаря песчаному наполнителю. Влажный суглинок - вязкий благодаря глине, именно из-за нее он промерзает и расширяется в холодное время года. Поэтому строители предпочитают возводить фундаменты следующих типов:

  1. Ленточный с жестким армированием. Можно делать как ниже линии промерзания грунта (возможность сделать подвал), так и выше (с обязательной установкой дренажа и утеплением фундамента немассивного сооружения).
  2. Монолитная армированная плита. Закладывается выше уровня промерзания грунта и более известна, как плавающий фундамент.
  3. Свайный типа ТИСЭ. Установка идет на глубину значительно ниже уровня промерзания грунта. Отлично справляется с возложенными на него функциями, но из-за дороговизны возведения, должно иметь объективное обоснование.

Оптимальное время для проведения геологоразведочных манипуляций - весна. Ведь именно в этот период грунтовые воды находятся максимально близко к поверхности. Они могут усложнить строительные работы и даже заставить вас пересмотреть первоначальный выбор фундамента.

На территории, которая планируется под застройку дома, нужно будет пробурить несколько скважин. Делать это удобно садовым буром. Глубина бурения - не менее 30 см от линии промерзания грунта. В процессе можно сразу оценить и определить:

  • состав грунта;
  • уровни залегания и их равномерность;
  • характеристику почвы.

Подробнее о каждом виде фундаментов

Когда на руках имеется оценка грунта, можно приступать к выбору типа фундамента дома. Сюда нужно учесть также изначальный план вашего строения, ваши финансовые ресурсы и трудовые возможности.

Ленточный фундамент


Схема строительства фундамента на суглинистой почве

Этот тип фундамента пригодится если основу вашего дома оставляет кирпич. Это делает строение массивным и тяжелым. И такую нагрузку должен держать устойчивый остов. Поэтому углубив его ниже линии промерзания грунта можно получить не только это, а еще и полноценный подвал. По факту неоценимое помещение - и хранение продуктов, и разводка коммуникационных линий и т. п. Такой фундамент можно сооружать монолитным, а можно собрать из блоков (железобетон). В первом случае, конструкцию нужно хорошо армировать, чтобы придать ей жесткость и прочность.

Плита

Монолитная армированная плита - отличное решение, обеспечивающее защиту дома от пучения суглинка. Она защитит его от перекоса, трещин. Ее устанавливают даже на очень слабых грунтах для домов, гаражей, бань, беседок и других строений. У нее имеется «плавающий» эффект - при пучении она приподнимается и после него становится на изначальное место. С ней не страшны дому и грунтовые воды, залегающие близко к поверхности.

Плита заливается в вырытый котлован. Это армированная монолитная конструкция. Ее толщина может быть разной и связана с планируемым весом дома.

Сваи ТИСЭ

Все чаще в индивидуальном строительстве выполняют свайные остовы типа ТИСЭ. Это избавило от необходимости изготавливать сваи и транспортировать их к месту строительства. Да и забивка их копром также отпала. Для него в заранее выбранных местах вырывают скважины. В их вставляют либо железные трубы, либо бетонные. Их диаметр должен быть равен диаметру будущих свай. В них устанавливают армированный каркас и производят заливку бетонной смесью. После высыхания железные трубы можно извлечь, а можно и оставить. Во втором варианте это сделает сваи намного крепче, но при это существенно увеличит их стоимость.

Специальные загибы арматуры оставляют сверху, чтобы после вплести их арматурный пояс ростверка. Это обеспечит большую прочность конструкции.

Мероприятия по уменьшению пучинистости участка

Суглинок не может непучинится, т. к. в его составе находится глина, которая делает его влажным. И в холодное время года вода, замерзая, расширяется. Выполнение 5 мероприятий позволит значительно снизить этот показатель:

  1. По всему периметру строения формируется дренажная система.
  2. Формирование отмостки здания.
  3. Утепление отмостки дома.
  4. Установка системы водостока и водоотвода с крыши. Обязательно уходящую в ливневый слив.
  5. Полная замена грунта на песчаное основание перед возведением остова.

Посмотрите видео о том, как сделать дренаж почвы на своем участке:

Правильный анализ грунта и выбор типа фундамента по нему - это залог долгой службы вашего строения. И даже суглинистая почва этому не помеха. Любой из предложенных типов фундаментов отлично подойдет для суглинка. Но если не уверены в своих силах - доверьте эту работу профессионалам. Ведь нужно не только правильно определить какой тип фундамента вам нужен, но и правильно его возвести для дома.

Глинистые грунтыявляются одним из наиболее распространенных типов горных пород. В состав глинистых грунтов входят очень мелкие глинистые частицы, размер которых меньше 0,01 мм и песчаные частицы. Глинистые частицыимеют форму пластин или чешуек.Глинистые грунты имеют большое количество пор.Отношение объема пор к объему грунта называется пористостью и может колебаться от 0,5 до 1,1. Пористость характеризует степень уплотнения грунта.Глинистый грунт очень хорошо поглощает и удерживает воду, которая при замерзании превращается в лед и увеличивается в объеме, увеличивая объем всего грунта. Это явление называется пучением. Чем больше в грунтах содержится глинистых частиц, тем сильнее они подвержены пучению.

Глинистые грунты обладают свойством связанности, которое выражается в способности грунта сохранять форму благодаря наличию глинистых частиц. В зависимости от содержанияглинистых частиц грунтыклассифицируют на глину, суглинки и супеси.

Способность грунта деформироваться под действием внешних нагрузок без разрываи сохранять форму после прекращения нагрузки называется пластичностью.

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания W p , W L и W p определяют по ГОСТ 5180.

Таблица 1. Классификация глинистых грунтов по содержанию глинистых частиц.

Грунт

частиц по массе,

%

Число пластичности

Ip

Суглинок

Число пластичности глинистых грунтов определяет их строительные свойства: плотность, влажность, сопротивление сжатию. С уменьшением влажности плотность возрастает и сопротивление сжатию увеличивается. С увеличением влажности плотность уменьшается и сопротивление сжатию также уменьшается.

Супесь.

Супесь содержит не более 10 % глинистых частиц, остальной объем этого грунта составляют песчаные частицы. Супесь практически не отличается от песка. Супесь бывает двух видов: тяжелая и легкая. Тяжелая супесь содержит от 6 до 10% глиняных частиц, в легкой содержание глинистых частиц от 3 до 6%.. При растирании супеси на влажной ладони можно увидеть частицы песка, после стряхивания грунта на ладони видны следы от глинистых частиц. Комки супеси в сухом состоянии легко рассыпаются и крошатся от удара. Супесь почти не скатываются в жгут. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при легком давлении рассыпается.

Из-за высокого содержания песка супесь имеет сравнительно низкую пористость – от 0,5 до 0,7 (пористость — отношение объема пор к объему грунта), поэтому она может содержать меньше влаги и, следовательно, быть меньше подвержена пучению. Чем меньше пористость сухой супеси, тем больше ее несущая способность: при пористости 0,5 равна 3 кг/см 2 , при пористости 0,7 – 2,5 кг/см 2 . Несущая способность супеси не зависит от влажности, поэтому этот грунт можно считать непучинистым.

Суглинок.

Грунт, в котором содержание глинистых частиц достигает 30% от веса, называют суглинком. В суглинке, как и в супеси содержание песчаных частиц больше, чем глинистых. Суглинок обладает большей связанностью, чем супесь и может сохраняться в крупных кусках, не распадаясь на мелкие. Суглинки бывают тяжелыми (20% -30% глинистых частиц) и легкими (10% — 20% глинистых частиц).

Куски грунта в сухом состоянии менее тверды, чем глина. При ударе рассыпаются на мелкие куски. Во влажном состоянии мало пластичны. При растирании чувствуются песчаные частицы, комки раздавливаются легче, присутствуют более крупные песчинки на фоне более мелкого песка. Жгут, раскатанный из сырого грунта, получается коротким. Шар, скатанный из увлажненного грунта, при нажатии образует лепешку с трещинами по краям.

Пористость суглинка выше, чем супеси и колеблется от 0,5 до 1. Суглинок может содержать больше воды и, следовательно, больше, чем супесь, подвержен пучению.

Суглинки отличаются достаточно высокой прочностью, хотя подвержены к небольшой просадке и образованию трещин. Несущая способность суглинка – 3 кг/см 2 , в увлажненном – 2,5 кг/см 2 . Суглинки в сухом состоянии являются непучинистыми грунтами, При увлажнении глинистые частицы впитывают воду, которая в зимнее время превращается в лед, увеличиваясь в объеме, что приводит к пучению грунта.

Глина.

В состав глины входят больше 30% глинистых частиц. Глина имеет большую связанность. Глина в сухом состоянии — твердая, во влажном — пластичная, вязкая, прилипает к пальцам. При растирании пальцами песчаных частиц не чувствуется, раздавить комки очень трудно. Если кусок сырой глины разрезать ножом, то срез имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок. При сдавливании шарика, скатанного из сырой глины, получается лепёшка, края которой не имеют трещин.

Пористость глины может достигать 1,1, она сильнее всех остальных грунтов подвержена морозному пучению. Глина в сухом состоянии имеет несущую способность 6 кг/см 2 , Глина, насыщенная водой, зимой может увеличиваться в объеме на 15%, теряя несущую способность до 3 кг/см 2 . При насыщении водой глина может перейти из твердого состояния в текучее.

В таблице 2 приведены способы, с помощью которых можно визуально определить вид и характеристики глинистых грунтов.

Таблица 2. Определение механического состава глинистых грунтов.

Наименование грунта

Вид в лупу

Пластичность

Однородный тонкий порошок, частиц песка почти нет

Раскатывается в жгут и

свертывается в кольцо

Суглинок

Преобладает песок, частиц

глины 20 – 30%

При раскатывании получается

жгут, при свертывании

в кольцо распадается на части

Преобладают частицы песка с небольшой примесью частиц глины

При попытке раскатывания

жгут распадается на мелкие

Классификация глинистых грунтов.

Большинство глинистых грунтов в природных условиях в зависимости от содержания в них воды могут находиться в различном состоянии. Строительный стандарт (ГОСТ 25100-95 Классификация грунтов) определяет классификацию глинистых грунтов в зависимости от их плотности и влажности. Состояние глинистых грунтов характеризует показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp , к числу пластичности Ip. В таблице 3 приведена классификация глинистых грунтов по показателю текучести.

Таблица 3. Классификация глинистых грунтов по показателю текучести.

Разновидность глинистого грунта

Показатель текучести

Супеси:

пластичные

Суглинки и глины:

полутвердые

тугопластичные

мягкопластичные

текучепластичные

По гранулометрическому составу и числу пластичности Ip глинистые группы подразделяют согласно таблице 4.

Таблица 4. Классификация глинистых грунтов по гранулометрическому составу и числу пластичности

Число пластичности

частиц (2-0,5мм), % по массе

Супесь:

песчанистая

пылеватая

Суглинок:

легкий песчанистый

легкий пылеватый

тяжелый песчанистый

тяжелый пылеватый

Глина:

легкая песчанистая

легкая пылеватая

Не регламентируется

По наличию твердых включений глинистые грунты подразделяют согласно таблице 5.

Таблица 5. Содержание твердых частиц в глинистых грунтах .

Разновидность глинистых грунтов

Супесь, суглинок, глина с галькой (щебнем)

Супесь, суглинок, глина галечниковые (щебенистые) или гравелистые (дресвяные)

Среди глинистых грунтов должны быть выделены:

Грунт заторфованный;

Просадочные грунты;

Набухающие (пучинистые) грунты.

Грунт заторфованный – песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа.

По относительному содержанию органического вещества Ir глинистые грунты и пески подразделяют согласно таблице 6.

Таблица 6.Классификация глинистых грунтов по содержанию органических веществ

Разновидность грунтов

Относительное содержание органического вещества Ir, д. е.

Сильнозаторфованный

Среднезаторфованный

Слабозаторфованный

С примесью органических веществ

Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) больше 0,04.

Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки e sl ³ 0,01.

В зависимости от просадки и собственного веса при замачивании просадочные грунты подразделяются на два типа:

  • тип 1 - когда просадка грунта от собственного веса не превышает 5 см;
  • тип 2 - когда просадка грунта от собственного веса более 5 см.

По относительной деформации просадочности e sl глинистые грунты подразделяют согласно таблице 7.

Таблица 7. Относительная деформация просадочности глинистых грунтов.

Разновидность глинистых грунтов

Относительная деформация просадочности e sl, д. е.

Непросадочный

Просадочный

Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения e fn ³ 0,01. Эти грунты не пригодны для строительства, их необходимо удалить и заменить грунтом с хорошей несущей способностью

По относительной деформации набухания без нагрузки e sw глинистые грунты подразделяют согласно таблице 8.

Таблица 8. Относительная деформация набухания глинистых грунтов.

Разновидность глинистых грунтов

Относительная деформация набухания без нагрузки e sw, д. е.

Ненабухающий

Слабонабухающий

Средненабухающий

Сильнонабухающий