Основные строительные свойства грунтов. Виды и назначение земляных сооружений

Виды и назначение земляных сооружений разделяют на:

По отношению к поверхности грунта – выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки;

По сроку службы – постоянные и временные;

По функциональному назначению –котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, выработки.

По геометрическим параметрам и пространственной форме – глубокие, мелкие, протяженные, сосредоточенные, простые, сложные;

Основные строительные свойства грунтов.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность разработки.

Строительные свойства грунтов определяются их физико-механическими свойствами. Свойства грунтов неразрывно связаны с их характеристиками, которые определяются действующими нормами и стандартами.

Существенное влияние на свойства нескальных грунтов оказывают плотность и влажность грунтов.

Свойства пылевато-глинистых грунтов находятся в большой зависимости от влажности. Если в талом грунте содержится только прочносвя-занная вода, то грунт находится в твердом состоянии. При наличии рыхлосвязанной воды грунт становится пластичным. При свободной воде в порах грунт переходит в текучее состояние.

Таким образом, при насыщении водой пылевато-глинистый грунт вначале размягчается, потом переходит в пластичное и, наконец, текучее состояние.

Пластичность — это способность грунта деформироваться под действием внешних усилий без разрыва сплошности и сохранять форму после прекращения действия этих усилий. Пылевато-глинистые грунты находятся в пластичном состоянии в определенном диапазоне влажности, границы которого называются пределами пластичности: w P—нийний предел пластичности (предел раскатывания) соответствует влажности, ниже которой грунт переходит в твердое состояние; wL— верхний предел пластичности (предел текучести) отвечает влажности, выше которой грунт переходит в текучее состояние.

Особенностью грунтов как пористых тел является их способность фильтровать воду. Фильтрация зависит от степени уплотнения грунтов. Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации К.

Основными пааметрами механических свойств грунтов являются прочность и деформационные характеристики грунтов: угол внутреннего трения ф, удельное сцепление с, модуль деформации Е и предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов Rc.

Угол внутреннего трения — это угол, тангенс которого равен коэффициенту внутреннего трения грунта.

Угол внутреннего трения ф для различных видов нескальных грунтов колеблется в следующих пределах: песчаных 25—43; пылевато-глинистых 7—30°.

Коэффициент внутреннего трения — отношение приращения разрушающего касательного напряжения к соответствующему приращению нормального напряжения на поверхности сдвига.

Под сцеплением понимается сопротивление структурных связей всякому перемещению связываемых ими частиц грунта. Сцепление присуще пылевато-глинистым грунтам.

Сопротивление сдвиуу нескальных грунтов определяется силами трения и сцепления, величины которых зависят от вида грунта и его влажности.

Ориентировочные значения удельного сцепления грунтов составляют: песчаных 0—0,08, пылевато-глинистых грунтов 0,05—1 кПа.

Прочность грунтов характеризуется их способностью сопротивляться внешним силовым воздействиям.

Оценка прочности скальных грунтов производится по пределу прочности на одноосное сжатие Rc, а нескальных грунтов по их механическим прочностным характеристикам с и ср.

117.Устройство фундаментов глубокого заложения. Опускные колодцы.

При действии на опору больших сил и наличии в основании слабых грунтов устраивают фундаменты глубокого заложения или усиливают основание. Фундаменты глубокого заложения можно разделить на две большие группы: свайные и столбчатые фундаменты и массивные фундаменты. К первой группе относятся свайные, столбчатые и фундаменты-оболочки, ко второй фундаменты на опускных колодцах и кессонах, так же к фундаментам второй группы можно отнести фундаменты, сооружаемые методом «стена в грунте».

Для устройства фундаментных конструкций глубокого заложения требуется больше материальных и временных затрат, поскольку строителям необходимо выполнить траншею под такой фундамент на определенную глубину, зависящую от уровня промерзания грунтов. При этом неизбежен большой расход стройматериалов. Немаловажно и то, что строительство таких фундаментов должно производиться лишь после проведения инженерно-геологических изысканий.

Фундаментные конструкции глубокого заложения подразделяются на такие виды, как:

плитный;

ленточный;

столбчатый.

При устройстве ленточного фундамента в предварительно выполненную траншею монтируется опалубка и арматурный каркас. Монолитная конструкция отличается большей надежностью и позволяет равномерно распределить нагрузку от здания на грунт.
На свайные и столбчатые фундаменты по сравнению с массивными глубокого заложения расходуется, как правило, меньше материалов, они имеют более низкую стоимость и большую степень использования прочности материала. Такие фундаменты более индустриальны благодаря меньшему весу и меньшим размерам несущих элементов. Их можно полностью или частично изготовлять сборными, в то время как массивные фундаменты глубокого заложения делают преимущественно монолитными. На устройство свайных и столбчатых фундаментов тратится меньше времени, чем на устройство массивных фундаментов.