Механические свойства грунтов

Механические свойства грунтов – это свойства, которые проявляются в результате приложения нагрузок к грунтам. Существуют прочностные и деформационные свойства. К основным механическим свойствам принято относить:

  •       сжимаемость;
  •       прочность;
  •       просадочность;
  •       разрыхляемость;
  •       упругость.

Состав и структура грунта

Характеристики грунтов напрямую зависят от их состава, параметров физического состояния и особенностей структуры. Любой грунт состоит из трех основных компонентов – песка, ила и глина. От пропорции этих компонентов зависит структура грунта.

Песчаные грунты отличаются способностью хорошо пропускать воду. При этом они на порядок быстрее прогреваются и промерзают. Учитывая особенности структуры, такие грунты не отличаются большим количеством полезных веществ.

Илистые грунты встречаются крайне редко. По характеристикам эта группа грунтов похожа на песчаные. При этом она отличается большим количеством питательных веществ.

Глинистые почвы отличаются медленной реакцией на смену климатических условий. Еще одна важная характеристика грунта этого типа – он способствует застою влаги. Поэтому его структура обеспечивает задержку полезных веществ, гарантируя высокий уровень плодородия земли.

Также существует такая группа грунтов, как суглинок. В нем все 3 компонента грунта содержатся в приблизительно равных пропорциях. Такой грунт отличается легкостью в обработке и плодородностью.

Разновидности грунта согласно ГОСТ 25100-2011

Грунты также принято классифицировать в соответствии с ГОСТом 25100-2011. Согласно этой классификации, существуют такие классы грунтов:

  •       скальные;
  •       дисперсные;
  •       мерзлые;

Скальные грунты принято подразделять на несколько типов:

  •       магматические (интрузивные);
  •       магматические (эффузивные);
  •       метаморфические;
  •       осадочные;
  •       вулканогенно-осадочные;
  •       элювиальные;
  •       техногенные.

Дисперсные грунты также подразделяются на 2 подкласса:

  •       несвязные;
  •       связные.

Существует несколько подклассов мерзлых грунтов:

  •       скальные мерзлые;
  •       дисперсные мерзлые;
  •       ледяные.

Классификация грунтов

Существует еще одна классификация, в соответствии с которой грунты делятся на такие группы:

  •       проблемные, сложные грунты;
  •       мерзлые и вечномерзлые;
  •       известняки;
  •       лессовые грунты, лессы, лессовые суглинки;
  •       органоминеральные и органические грунты — торфы, заторфованные, сапропели;
  •       набухающие;
  •       слабые водонасыщенные глинистые;
  •       насыпные;
  •       засоленные.

Проблемные, сложные грунты

Перед тем, как приступить к строительству на проблемных и сложных грунтах, следует обязательно выполнить их анализ. Такие грунты отличаются тем, что их структура постоянно меняется под воздействием внешних факторов. К этой категории относятся мерзлые, карстующиеся, лессовые, органические, набухающие, водонасыщенные, насыпные и засоленные грунты.

Мерзлые и вечномерзлые

В мерзлых грунтах температура всегда опускается ниже нуля. Поэтому в их составе всегда есть частицы льда. Если мерзлые грунты пребывают в таком состоянии на протяжении как минимум трех лет, они приобретают качества вечномерзлых грунтов.

Мерзлые грунты подразделяются на твердомерзлые и пластичномерзлые. Твердомерзлые почвы, в свою очередь, делятся на льдистые и засоленные грунты. Пластичномерзлые грунты могут быть биогенными или с морским засолением.

Известняки

Известняки отличаются прочностью в сухом виде. При этом в случае намокания в результате воздействия грунтовых вод известняки теряют данное качество. Этой разновидности грунта также свойственна низкая плотность и пористость.

Лессовые грунты, лессы, лессовые суглинки

Это еще одна разновидность грунтов с неустойчивой структурой. В таких грунтах содержится больше воздуха, чем твердых частичек. Лессовые грунты подразделяются на 2 типа:

  •       лессы;
  •       лессовые суглинки.

В лессовых суглинках содержится больше глины. Поэтому они плотные и не такие пористые. Особенностью лессов является более темный оттенок.

Органоминеральные и органические грунты — торфы, заторфованные, сапропели

Эта группа грунтов относится к категории слабых. Они отличаются минимальной прочностью. Данный факт обусловлен большим содержанием торфа. Среди ключевых характеристик заторфированных грунтов стоит отметить:

  •       высокий уровень водонасыщенности;
  •       сильную сжимаемость;
  •       медленно протекающую осадочность;
  •       изменяемость под влиянием нагрузок.

Набухающие

Эта группа грунтов отличается способностью увеличиваться в результате контакта с влагой. При высыхании происходит моментальная усадка подобных грунтов. В этом и заключается их основная опасность. Для предотвращения проблем с фундаментом, возведенным на таких грунтах, рекомендуется:

  •       обустройство качественной дренажной системы;
  •       выполнение водоотведения;
  •       обустройство «подушек» из песка;
  •       выполнение замачивания;
  •       частичная или полная замена грунта.

Слабые водонасыщенные глинистые

В этой группе представлены илистые и глинистые грунты в текучем состоянии. Они отличаются:

  •       высоким уровнем водонасыщенности;
  •       минимальной прочностью;
  •       высокой сжимаемостью.

Насыпные

Это техногенные грунты с нарушенной структурой. Насыпные грунты характеризуются постепенным самоуплотнением и неравномерной сжимаемость, в результате которой образуются деформации.

Засоленные

В случае увлажнения таких грунтов происходит изменение следующих характеристик: прочность, плотность, водопроницаемость и деформируемость. Такая почва также крайне агрессивна к строительным материалам.