Глинистая почва на участке: как ее определить и улучшить?
Содержание:
- Разновидности глинистой почвы
- Советы по улучшению тяжелых видов почвы
- Выбор фундамента
- Подготовительные мероприятия
- Грунты для теплиц
- Виды и особенности глинистых грунтов
- Особенности и типы глинистой почвы
- Месторождения и добыча
- Как улучшить суглинистую почву
- Особенности глинистой почвы
- Пористость пылевато-глинистых грунтов
- Подготовительные мероприятия
- «Разбавляйте» глинистый грунт!
- Какой фундамент строить на суглинке
- Измеряемые характеристики грунтов
Разновидности глинистой почвы
Для глинистых грунтов характерной особенностью структуры является наличие микроскопических пластинок, в зазоре между которыми концентрируется и сохраняется влага. Этот нюанс вызывает склонность почвы к значительному увеличению объема при отрицательной температуре, когда замерзшая вода вспучивает массив и постепенно вытесняет основу постройки.
В различных регионах почва отличается. До того, как выполнять фундамент на глинистой почве, определите, какой грунт находится на вашем участке:
- Глина, которая пригодна для сооружения фундамента, отличается однородным составом, а уровень промерзания расположен выше водоносных слоев. Пластичность массы и высокая сыпучесть затрудняют сооружение надежной основы будущего здания.
- К примеру, глинисто-песчаная смесь с содержанием мелкой каменной фракции является надежной базой, слабо подверженной вспучиванию. Строительство не доставит проблем, а устойчивость и долговечность постройки будут обеспечены.
Глинистые почвы бывают разными. Если в грунте процент содержания чистой глины колеблется в пределах от 5 до 10, то перед нами супесь
Советы по улучшению тяжелых видов почвы
Итак, мы уже смело можем ответить на вопрос: суглинистая почва – что это такое? Это самый плодородный и насыщенный полезными веществами вид. Но и такую практически идеальную почву специалисты рекомендуют улучшать. Вот несколько полезных советов:
- Если вы решите улучшать суглинистую или глинистую почву, то старайтесь делать это в осеннее время. Осенью почва будет лучше всего поддаваться внесению удобрений и перекапыванию.
- Так как данный вид почвы не так быстро прогревается по весне, старайтесь не торопиться с высадкой растений. Делать это не рекомендуется в дождливые и холодные дни.
- Дабы корни растений быстрее и легче адаптировались в почве во время высадки на постоянное место, рекомендуется делать ямку в два раза больше, чем их корневая система.
- Для высадки капризных растений выбирайте высокие места. Приподнятая грядка обеспечит быструю адаптацию, так как там земля прогреется быстрее.
- Если земля на вашем участке склонна к быстрому высыханию, то следует правильным образом готовить ее к огородному сезону. Осенью и весной рекомендуется вспахивание и внесение разрыхлителей. В роли разрыхлителя может выступать конский, овечий или коровий навоз, шелуха от семечек, скошенная трава, солома.
- Если скапливается грунтовая вода по весне, можно сделать небольшую дренажную систему. Дренажные ямы, глубина которых — от метра до двух метров, спасут ситуацию. Талая вода будет уходить быстрее, земля скорее просохнет.
Выбор фундамента
Суглинки бывают разными по свойствам. По этой причине нельзя определенно сказать, какой фундамент необходимо принять для строительства дома или бани на участке. Выбор рекомендуется осуществлять исключительно на основании геологических исследований со сбором всех возможных нагрузок и рисков.
Несущая способность суглинка немалая, если у опорного слоя нет подземных вод. Поскольку порода состоит преимущественно из песков, то это достаточно прочное и устойчивое основание. Несколько сложнее обстоят дела с пучинистыми грунтовыми породами.
Ленточный фундамент
Самый основательный тип фундамента – ленточный. Он подходит для обустройства на суглинках:
- для нетяжёлой бани или легкого одноэтажного дома подойдёт малозаглубленная конструкция, подошва которой находится выше уровня промерзания, то есть в пучиниситом слое;
- для тяжелого дома в несколько этажей ленту необходимо заглублять ниже уровня промерзания грунтов в регионе.
В обоих случаях фундамент на суглинке требует особого подхода: обустройство дренажа, создание компенсационных швов в теле конструкции. Эти меры необходимы для снижения риска деформации ленты при пучении основания.
Если при геологическом исследовании выяснилось, что пласт грунта по всему периметру здания распределён равномерно и грунтовые воды отсутствуют, можно смело принимать монолитную фундаментную конструкцию. При наличии водоносных пластов под ленту укладывают песчано-гравийную подушку и дренажную трубу для отвода влаги.
В случае неравномерного характера несущего пласта следует тщательно рассчитать нагрузки на каждый участок и принять компенсационные швы в нужных местах.
Плитный фундамент
Плита – это идеальное решение для обустройства фундамента на плывучих и пучинистых основаниях. Монолитная конструкция представляет собой подушку под дом, которая не боится промерзания почв и их движения, она лавирует по поверхности, сохраняя дом или баню в целостности и сохранности.
Монтаж подушки происходит по несложному алгоритму:
- Выкапывают котлован с периметром, превышающим проекцию дома.
- На дно выкладывают послойно песок и щебень – они выполняют функцию дренажа.
- Далее армируют будущую конструкцию мощными каркасами из арматуры диаметром не менее 10 мм (по расчету).
- Заливают бетон.
Себестоимость плиты значительная, поэтому принимать такой фундамент следует только при неблагоприятных глинистых грунтах и суглинках с высоким уровнем грунтовой воды в дождливых регионах. Кроме того, в доме не будет подвала, коммуникации прокладывают над уровнем плиты.
Сваи
Пожалуй, оптимальное решение для капризных и непредсказуемых грунтов – это свайный фундамент. Он подходит для установки на основаниях глинистой группы с любыми характеристиками.
Для частного строительства подходят 2 вида свай:
- винтовые металлические, для высокого уровня грунтовых вод целесообразно выбрать изделия с уширением нижнего конца;
- буронабивные оптимальны для установки на грунтах без подземных вод.
Сваи не требуют организации дренажа почвы, что позволит сэкономить на монтажных работах. Кроме того, их установка недорогая, как и себестоимость изделий.
Диаметр, длину и шаг свай принимают по конструктивным расчётам. Как правило, чем тяжелее строение, тем больше диаметр столбов. Их длина зависит от глубины и характеристик несущих пластов. Шаг выбирают, исходя из поступающих нагрузок на конструкцию. Сваи располагают в углах дома, под пересечениями стен и по периметру на расстоянии не более 2 метров.
Ростверк при суглинках и на плавучих, насыщенных водой грунтах делают висячим, то есть оставляют расстояние между балкой и землёй. Это необходимо для сохранения его целостности при сезонном изменении объема почвы.
Подготовительные мероприятия
Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:
- типу глиносодержащего грунта, который определяется при изыскательских работах, предусматривающих бурение, взятия проб на будущей глубине основания. Геологическую разведку выполняйте в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимальный, что позволяет провести детальные исследования;
- уровню промерзания грунта для вашей местности, который для конкретного региона определяют, используя справочную информацию;
- концентрации влаги. Определить влажность можно, оставив образец высыхать на открытом воздухе. Если процесс займет несколько часов, то это свидетельствует о повышенной влажности, вызывающей вспучивание;
- глубине водоносных слоев, находящихся в верхних слоях грунта. Выполнив бурение шурфа и, ориентируясь по расположенному рядом колодцу, вы оцените уровень расположения водоносных пластов.
Остановимся детально на видах глинистых грунтов.
Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке
Грунты для теплиц
В теплицы насыпают грунты трех типов:
- Минеральные — 60 % гумуса естественных почв + местные органические материалы 20 % + перепревший навоз 20 %. В них меньше всего органики, они плотные и непористые.
- Органические — 60 % торф + 40 % компоста, опилок, коры или соломы. У них низкая плотность, высокая пористость. Такая почва быстро слеживаются.
- Органоминеральные — торф 50 % + 30 % перегной + 20 % гумуса местных почв, чаще всего легких и средних суглинков. У почвы средняя плотность и пористость.
Нормальное сочетание питательных веществ в тепличном грунте (мг/л):
- азот 80–130;
- фосфор 10–15;
- калий 110–170;
- магний 50–70.
Виды и особенности глинистых грунтов
Ни одна, даже самая незначительная постройка не ставится прямо на землю – ей нужен фундамент. Его главное предназначение – обеспечить устойчивость строения, его стационарное положение. Не выполнив это условие, нельзя рассчитывать на то, что дом, гараж или баня простоят долго. Неравномерные подвижки обязательно приведут к появлению трещин, разломов, напряжений в узлах крепления, провалов. И даже если дом не развалится, он со временем станет непригодным для жилья.
Риск получить такой результат особенно высок при выборе неподходящего фундамента на сложных грунтах, к которым относятся глинистые почвы. Виной всему их состав и связанные с ним свойства.
Любая крупная стройка должна начинаться с анализа грунта Источник magmageo.ru Обойтись без привязанного к участку проекта можно только при возведении второстепенных построек, таких как хозблок или беседка. Тем более, что к моменту их строительства основные строения уже бывают готовы, а выполненные земляные работы позволяют судить о возможных рисках. Для капитальных зданий проект со всеми расчетами необходим. Особенно на пучинистых грунтах.
Чтобы понять, какой фундамент лучше для глинистой почвы, нужно знать о её свойствах.
Существует такое понятие, как морозное пучение грунта. Если говорить простым языком, это значит, что он насыщается водой и удерживает её, а в период сильных морозов эта вода замерзает, увеличиваясь в объеме. Соответственно, более объемным становится и грунт, поэтому его начинает выпучивать вверх вместе со всеми находящимися в нем конструкциями.
Легко себе представить, что произойдет с домом, если фундамент под ним будет двигаться, да ещё и неравномерно.
Силы пучения легко выдавливают из земли даже тяжелые конструкции Источник eurolos.pro
Глинистые почвы как раз и обладают способностью удерживать в себе воду. Они состоят из мелких пластинчатых частиц, непроницаемых для влаги, которая и задерживается между ними. С другой стороны, большие объемы воды способны размывать глину и переносить её своим потоком, что приводит к обнажению элементов фундамента и его промерзанию.
Однако процентное содержание таких частичек в грунте может быть разным не только в одной местности, но и на соседних участках. И от этого во многом зависят его характеристики и то, какой фундамент делать на глинистой почве:
- Содержание глины менее 5% не влияет на проницаемость грунта. Такие почвы называются песчаными. Они отлично пропускают воду, а под действием нагрузки уплотняются, поэтому на них можно возводить любое основание.
- 5-10% глины в песке – это супесь, которая в сухом состоянии также является надежным основанием для фундамента и мало подвержена пучению. Но при насыщении водой становится текучей и может перемещаться с её потоком. Такой грунт называют плывуном, он образуется при высоком стоянии грунтовых вод. Строить на нем нежелательно, но если другого выхода нет, используют свайный фундамент.
Свайный фундамент на плывуне Источник stroyfora.ru
Суглинки бывают легкими, средними и тяжелыми в зависимости от процентного содержания глины в песке (от 10 до 50%). Какой фундамент лучше на суглинистой почве, чрезвычайно подверженной морозному пучению, зависит от её однородности, плотности, отметки промерзания, уровня залегания пласта, его толщины и уровня подземных вод. Если он высокий, аварийное проседание здания на мелкозаглубленном ленточном фундаменте неизбежно. Если же водоносные слои расположены гораздо ниже точки промерзания, пучение будет не столь выраженным. Но нужно учитывать и такие факторы, как уровень выпадения осадков, близость природного водоема и многие другие.
Особенности и типы глинистой почвы
Глинами принято называть осадочные горные породы, состоящие из одного или нескольких каолиновых минералов и алюмосиликатов. В сухом состоянии они имеют пылевидную структуру, а при увлажнении становятся пластичными. И если в гончарном производстве это свойство весьма ценно, то в строительстве приносит немало сложностей.
- Глины могут залегать самостоятельными слоями, представлять собой тонкие прослойки в толще других грунтов, либо составлять определённый процент в смеси с песком, галькой, ракушкой. В смеси с песком – это супесь или суглинок, в зависимости от того, чего в составе больше.
- Если количество глины превалирует, такой грунт является суглинистым. По большому счёту, к этой категории можно отнести почти все почвы в стране, за исключением торфяных болот, склонов гор и территорий с крупнозернистыми песками. Все чернозёмы, если рассматривать их гранулометрию, являются суглинками, обогащёнными органическими остатками и гумусом.
Наличие глины видно невооружённым взглядом
- Таким почвам присущ целый комплекс различных свойств. Кроме пластичности это липкость, способность к набуханию и размоканию, повышенная усадочность, пористость и разрыхляемость. Все эти свойства нельзя назвать положительными, так как они провоцируют морозное пучение. Это явление и составляет самую большую проблему для устройства фундаментов, требует принятия определённых мер.
- Невозможно безапелляционно решить, какой фундамент на глине лучше, не зная точно её характеристик. Взять ту же пористость – она может составлять как всего 10%, так и все 90%, при этом структура пор тоже может быть различной. В суглинках и супесях поры открыты и соединяются друг с другом, именно поэтому они способны так сильно насыщаться влагой.
- Тяжёлые глины имеют изолированные поры, внутри которых может содержаться воздух или вода. Благодаря закрытым порам глина и приобретает водоупорность, через такие пласты вода не фильтруется совсем. Наличие воды в порах глины чаще всего и задаёт грунту свойства, фактически определяет модель его поведения под нагрузкой.
- Размоканием грунтов называется частичная или полная утрата прочности, происходящая под воздействием безнапорной воды. Процесс может быть весьма продолжительным, и чем больше глинистых частиц в почве, тем медленнее он происходит. Принимать меры против размокания грунта приходится ещё на этапе земляных работ, так как первыми страдают от влаги откосы траншей и котлованов.
В случае воздействия текучих вод, уместно говорить не о размокании, а о размывании. Этот фактор зависит от конкретной структуры грунта, его гранулометрического состава. И опять же, плотные тяжёлые глины лучше сопротивляются размыванию, чем суглинки или супеси.
Месторождения и добыча
Суглинистая почва используется не только для выращивания на ней полезных растений, но и для строительства, производства разных материалов, изготовляемых из керамики. В связи с этим налажена добыча суглинка и близких к нему пород чаще всего из одного места. Сначала снимается поверхностный пласт обычной земли, за которым следует суглинистый слой, ниже располагаются глина и другие элементы почвы.
Нередко после разведывательных работ выясняется, что необходимо очистить грунт от непригодного верхнего слоя вместе с дёрном, травой и растениями. Суглинок берётся из карьеров открытым методом, а затем сразу отправляется на специальные заводы, выполняющие его переработку. От того, в какой местности осуществляется переработка, зависит и способ транспортировки земли – в горных районах оправданным вариантом является доставка при помощи канатной дороги, в равнинных регионах это грузовая доставка автотранспортом или перевозка по железной дороге.
Главная задача разработочных процессов – полностью использовать полезные залежи, аккуратно их разделив и не допустив смешения различных грунтов. Некоторую сложность может представлять неправильно выбранное время для работы – например, нежелательно проводить выборку суглинка или глины во время подъёма грунтовых вод весной, ведь это может привести к обвалам и затоплению карьера, не говоря уже об угрозе безопасности для работающих там людей.
После переброски материала на перерабатывающий объект суглинок подвергается крошению на более мелкие фракции, просеву, а при необходимости соединению с другими веществами, если предполагается его применение в той или иной промышленной отрасли.
Как улучшить суглинистую почву
- Внесение навоза.Суглинки улучшать практически нет необходимости. Только после достаточно долгого использования, почва нуждается в улучшении химического состава. Достигают этого путем внесения конского или коровьего навоза, а также известковых удобрений. Многие огородники, на приусадебных участках которых супесь или глина, пытаются засыпать верхний слой земли привозным черноземом. В то время, как владельцы участков с суглинками просто наслаждаются обильным урожаем. В любом случае, почвы, используемые для выращивания овощных культур нужно периодически удобрять.
- Известкование гашеной известью.Суглинистый грунт имеет кислую реакцию, которую уменьшает гашеная известь. Ее вносят каждые четыре года для понижения кислотности почвы осенью, под перекопку.
- Внесение песка и торфа.Эти вещества имеют разрыхляющие свойства и необходимы суглинкам для улучшения почвенной структуры.
- Мульчирование посадок.Мульча сохранит влагу у корней растений, избавит их от переувлажнения. Будет препятствовать росту сорняков, и минимизирует количество раз прополки, полива и рыхления.
Особенности глинистой почвы
Глинистыми называют почвы, на 80 и больше процентов состоящие из глины и максимум на 20 % – из песка. Если попробовать размять в руках комочек такой почвы, он не рассыпается на крупинки, а размазывается, окрашивая руки в рыжий цвет, лепится. Глина богата различными минеральными соединениями, необходимыми для роста растений, но они практически не поступают из плотной почвы в корневую систему, поэтому глинистую почву называют жадной. Есть у нее и ряд других недостатков:
- землю тяжело обрабатывать, в сухую погоду она твердая, словно камень, а во влажном состоянии липнет к лопате увесистым пластом;
- из-за плотной структуры ухудшается циркуляция воздуха;
- почва обладает низкой теплопроводностью, медленно прогревается, поэтому семенам требуется много времени для пробуждения;
- в дожди и после весеннего таяния снега земля оплывает, на поверхности стоят лужи, но влага плохо проникает вглубь. Застой воды препятствует циркуляции воздуха и вызывает закисление, а большинство культурных растений не приживается на почвах с кислой реакцией;
- в жару на поверхности образуется твердая растрескивающаяся корка.
При пересыхании глинистая почва растрескивается
Пористость пылевато-глинистых грунтов
Показатель пористости грунта считается одной из его важнейших характеристик. Он входит в число основных свойств физического и механического типа, который должен определяться в лаборатории.
Коэффициент пористости грунта – одна из тех характеристик грунта, вычисление которых обязательно на этапе подготовки к строительству.
Пористостью грунта называют показатель наличия в нем мелких пустот (пор). В грунтовой лаборатории вычисляют коэффициент пористостости – соотношение между объемом пустот и объемом твердой фазы образца грунта.
Однако, для пылевато-глинистых грунтов, из-за их связности, не существует способов непосредственного лабораторного определения пористости. Для ее расчета обычно используется зависимость, связывающая ее с плотностью частиц грунта ρs и плотностью сухого грунта ρd.
где
e – отношение объема пор в грунте к объему твердой фазы грунта;
ρs – плотность частиц грунта, г/см³;
ρd – плотность сухого (скелет) грунта, г/см³.
Значение ρs для пылевато-глинистых грунтов:
– песчаные – 2,66 г/см³;
– супеси – 2,7 г/см³;
– суглинки – 2,71 г/см³;
– глины – 2,74 г/см³;
Пористость напрямую связана с другими характеристиками грунта. Так, расчетное сопротивление глинистых грунтов (показатель несущей способности) обратно пропорционально его пористости.
То есть, с увеличением коэффициента пористости происходит уменьшение несущей способности пылевато-глинистого грунта. Причина этого в том, что коэффициент пористости е говорит о плотности укладки зерен грунта. Чем меньшее е, тем плотнее и прочнее грунт.
Также коэффициент пористости связан с водопроницаемостью (коэффициентом фильтрации) различных типов грунтов, который рассчитывается после полного наполнения пор водой.
Если для песчаных грунтов характерна относительно невысокая пористостость (от 30 до 40%), и поэтому они отлично пропускают воду, то у глинистых грунтов пористость большая – до 70%, что характеризует их практическую водонепроницаемость. Происходит это потому, что в порах пылевато-глинистых грунтов большая часть воды находится в связном состоянии с глинистыми и пылеватыми частицами грунта.
Подготовительные мероприятия
Если выбора нет и придется возводить фундамент на глиняной почве, уделите особое внимание следующим моментам:
- типу глиносодержащего грунта, который определяется при изыскательских работах, предусматривающих бурение, взятия проб на будущей глубине основания. Геологическую разведку выполняйте в весенний период, когда уровень грунтовых вод максимальный, что позволяет провести детальные исследования;
- уровню промерзания грунта для вашей местности, который для конкретного региона определяют, используя справочную информацию;
- концентрации влаги. Определить влажность можно, оставив образец высыхать на открытом воздухе. Если процесс займет несколько часов, то это свидетельствует о повышенной влажности, вызывающей вспучивание;
- глубине водоносных слоев, находящихся в верхних слоях грунта. Выполнив бурение шурфа и, ориентируясь по расположенному рядом колодцу, вы оцените уровень расположения водоносных пластов.
Остановимся детально на видах глинистых грунтов.
Глинистые почвы называют пучинистыми, а перед началом строительства настоятельно рекомендуют провести исследования состава и однородности грунтов на участке
«Разбавляйте» глинистый грунт!
Основной прием постепенного улучшения структуры тяжелых глинистых почв – внесение органических удобрений: перепревшего навоза, компоста и просушенного торфа-в первые годы не менее 1,5 2 ведер на 1 кв. м. Все это нужно заделывать на глубину не более 12-15 см, что ускоряет минерализацию.
Хорошие результаты дает внесение в почву лежалых древесных опилок -не более 1 ведра на 1 кв. м. Вносить их надо при осенней обработке почвы. Если используются свежие отходы деревообработки, перед применением, во избежание потерь в почве азота, их необходимо предварительно замочить r растворе мочевины или аммиачной селитры (соответственно 200 и 300 г на 10 л воды, расходуется на 3 ведра опилок).
Одновременно с органикой следует ежегодно при осенней перекопке вносить в глинистую почву значительные дозы крупнозернистого речного песка. В связи с тем что для различных культур, выращиваемых на участке, требования к механическому составу почвы разные, то и количество вносимого сыпучего матеэиала может отличаться. Для большинства овощей, цветочных культур, особенно луковичных и однолетников, требуется в расчете на 1 кв. м 1-1,5 ведра. В то же время капуста, спекла, яблони, сливы, вишни и некоторые цветы (гладиолусы, дельфиниумы, пионы, розы) нуждаются в более тяжелых почвах, поэтому для них будет достаточно половины или даже трети указанного выше количества на такую же площадь.
При внесении в течение 5 лет органики и песка в рекомендуемых дозах можно верхний пахотный слой почвы толщиной 15-20 см превратить из глинистого в суглинистый
Какой фундамент строить на суглинке
Суглинистая почва – смесь глины и песка, в которой превалирует глина. Процентное соотношение компонентов может быть разное, отсюда и различные свойства суглинка. Например, чем больше в нем песка, тем больше коэффициент пористости и меньше расчетное сопротивление грунта. В сухом состоянии суглинки обычно рассыпчатые – данное свойство обеспечивает песчаный наполнитель. А вот во влажном они становятся вязкими – заслуга глины. Из-за наличия значительной части последней, увлажненные суглинки при отрицательных температурах промерзают, увеличиваясь в объеме. Поэтому к фундаментам на пучинистых грунтах (глина, супесь, суглинки) предъявляются особые требования. Исходя из конкретных условий строительства, индивидуальные застройщики делают ставку на следующие типы фундаментов:
- армированная плита. В этом случае речь идет, как правило, о плавающем фундаменте, заложенным выше ГПГ;
- сваи. Заглубленные ниже ГПГ, они обеспечивают неплохую устойчивость постройки, однако их применение должно быть обосновано эксплуатационными и экономическими факторами;
- ленточный фундамент. На пучинистых грунтах жесткая армированная лента возводится либо выше ГПГ (для легких построек и при условии дренирования и утепления фундамента), либо ниже – получается дом с подвалом
Измеряемые характеристики грунтов
Для вычисления несущих характеристик грунта нам нужны измеряемые характеристики грунта. Вот некоторые из них.
Удельный вес грунта
Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.
Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:
ρ ‑ плотность грунта, т/м³;g ‑ ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².
Плотность сухого (скелета) грунта
Плотность сухого (скелета) грунта ρd ‑ природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.
Устанавливается расчетом:
где W ‑ природная (естественная) весовая влажность грунта, %;ρ ‑ природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)
Коэффициент пористости грунта
Коэффициент пористости — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:
где ρs и ρd — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).
Принимаемая плотность частиц ρs (г/см³) для грунтов
песчаные грунты | 2,66 |
супеси | 2,7 |
суглинки | 2,71 |
глины | 2,74 |
Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности
Песок | Гравелистый, крупный и средней крупности | Мелкий | Пылеватый |
---|---|---|---|
Плотный | e ≤ 0,55 | е ≤ 0,6 | е ≤ 0,6 |
Средней плотности | 0,55 < е ≤ 0,7 | 0,6 < е ≤ 0,75 | 0,6 < е ≤ 0,8 |
Рыхлый | е > 0,7 | е > 0,75 | е > 0,8 |
Степени влажности грунта
Степень влажности грунта Sr — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):
где ρs — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³);е — коэффициент пористости грунта;ρw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³);W — природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.
Грунты по степени влажности
Грунт | Степень влажности |
---|---|
Маловлажный | 0 < Sr ≤ 0,5 |
Влажный | 0,5 < Sr ≤ 0,8 |
Насыщенный водой | 0,8 < Sr ≤ 1 |
Пластичность грунта
Пластичность грунта — его способность деформироваться под действием внешнего давления без разрыва сплошности массы и сохранять приданную форму после прекращения деформирующего усилия.
Для установления способности грунта принимать пластичное состояние определяют влажность, характеризующую границы пластичного состояния грунта текучести и раскатывания.
Граница текучести WL характеризует влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в полужидкое — текучее. При этой влажности связь между частицами нарушается благодаря наличию свободной воды, вследствие чего частицы грунта легко смещаются и разъединяются. В результате этого сцепление между частицами становится незначительным и грунт теряет свою устойчивость.
Граница раскатывания WP соответствует влажности, при которой грунт находится на границе перехода из твердого состояния в пластичное. При дальнейшем увеличении влажности (W > WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.
Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта IР. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:
Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.
Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице.
Грунт | Число пластичности Ip | Содержание песчаных частиц (2-0,5мм) % по массе |
Супесь | ||
песчанистая | 1 — 7 | ≥ 50 |
пылеватая | 1 — 7 | < 50 |
Суглинок | ||
лёгкий песчанистый | 7 -12 | ≥ 40 |
лёгкий пылеватый | 7 -12 | < 40 |
тяжёлый песчанистый | 12- 17 | ≥ 40 |
тяжёлый пылеватый | 12- 17 | < 40 |
Глина | ||
лёгкая песчанистая | 17 — 27 | ≥ 40 |
лёгкая пылеватая | 17 — 27 | < 40 |
тяжёлая | > 27 | не регламентируется |
Текучесть глинистых грунтов
Показать текучести IL выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.
Определяется расчетом из формулы:
где W — природная (естественная) влажность грунта;Wp — влажность на границе пластичности, в долях единицы;Ip — число пластичности.
Показатель текучести для грунтов разной плотности
Грунты | Показатель текучести IL |
Супесь | |
твердая | IL ≤ 0 |
пластичная | 0 ≤ IL ≤1 |
текучая | IL >1 |
Суглинок и глина | |
твердые | IL ≤ 0 |
полутвердые | 0 ≤ IL ≤0,25 |
тугопластичные | 0,25 < IL ≤0,5 |
мягкопластичные | 0,5 < IL ≤0,75 |
текучепластичные | 0,75 < IL ≤1 |
текучие | IL > 1 |