Классификация глинистых грунтов: ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация

Классификация глинистых грунтов

Разновидности глинистого грунта	Число пластичности	Содержание песчаных частиц (2 – 0,05 мм), % по массе
Супесь: песчанистая пылеватая	От 1 до 7 включ.	50 и более Менее 50
Суглинок: лёгкий песчанистый легкий пылеватый тяжёлый песчанистый тяжёлый пылеватый	Свыше 7 до 12 включ. То же Свыше 12 до 17 включ. То же	40 и более Менее 40 40 и более Менее 40
Глина: лёгкая песчанистая лёгкая пылеватая тяжёлая	Свыше 17 до 27 включ. Свыше 17 до 27 включ. Свыше 27	40 и более Менее 40 Не регламентируется

Свойства грунтов следует характеризовать количественными показателями, которые зависят от состава, строения и состояния грунтов. Они определяются из опытов, чаще всего с образцами грунта, отобранными в полевых условиях с сохранением природной структуры и влажности. Соответствие полученных таким образом характеристик состояния грунта, залегающего в основании сооружения, является одним из важнейших условий точности инженерных прогнозов.

Рассмотрим лишь те характеристики грунтов, которые определяют их физические свойства. Физическое состояние грунтов определяется в основном тремя характеристиками: плотностью грунта , плотностью минеральных частици влажностью грунта. Остальные характеристики являются расчетными с использованием этих трёх.

Представим себе некоторый единичный объём грунта V, состоящий из твёрдого, жидкого и газообразного компонентов, каждый из которых имеет соответствующие объём и массу (рис. 1.5).

Плотность грунта – отношение массы грунта к его объёму, имеет размерность г/см³ , т/м³:

. (1.1)

Плотность грунта зависит от его минералогического состава, пористости и влажности и меняется в пределах 1,5 ÷ 2,4 г/см

3. Она определяется методом режущего кольца с известным объёмом или парафинирования образца произвольной формы. Плотность является важной характеристикой грунта и используется при расчётах несущей способности основания, природного давления грунта, давления грунта на подпорные стенки, устойчивости оползневых склонов и откосов.

Плотность частиц грунта – отношение массы твёрдых частиц к их объёму

= , (1. 2)

зависит только от их минералогического состава. Для грунтов она меняется от 2,4 до 3,2 г/см³ , в том числе для песков – от 2,55 до 2,66 г/см³, для супесей – от 2,66 до 2,68 г/см³ , для суглинков – от 2,68 до 2,72 г/см³ , для глин – от 2,71 до 2,76 г/см

3 . Плотность частиц определяется при помощи пикнометра.

Влажность грунта – отношение массы воды к массе твёрдых частиц, выражается в процентах или в долях единицы

W = (1.3)

и определяется высушиванием образца грунта в термостате при температуре 105 ºC до достижения стабильной массы высушенного грунта. Природная влажность грунтов меняется в широких пределах от единиц до сотен процентов. Высокие значения влажности свойственны малоуплотненным водонасыщенным глинистым грунтам, низкие – маловлажным крупнообломочным, песчаным и лессовым грунтам.

Приведенные выше основные физические характеристики грунта ,,всегда определяются экспериментально. Они используются для расчета других, указанных ниже, характеристик.

Плотность сухого грунта или плотность скелета грунта определяется как отношение массы частиц грунта ко всему объёму грунта:

= . (1.4)

Используя выражения (1.1) и (1.3), можно записать

=. (1.5)

Пористость грунта – отношение объёма пор ко всему объёму грунта:

П = . (1.6)

В геотехнических расчётах чаще всего пользуются коэффициентом пористости e, который представляет собой отношение объёма пор к объёму твёрдых частиц.

;

e = . (1.7)

По значению коэффициента пористости классифицируют плотность сложения песчаных грунтов (табл.

1.3).

Таблица 1.3

Классификация грунтов » Ремонт Строительство Интерьер

Наиболее ранние и простые методы классификации грунтов были основаны на учете размера отдельных частиц, слагающих грунт. Эти методы имели серьезные недостатки.

Существует несколько классификационных систем, предназначенных для инженерных целей. Каждая из этих систем была разработана применительно к тем или иным специфическим инженерным проблемам. Так, например, классификация Администрации общественных дорог (PRA) была первоначально разработана в 20-х годах в целях установления пригодности определенного вида грунтов для покрытия недорогих, имеющих второстепенное значение дорог. Грунты подразделялись на восемь групп, обозначаемых индексами А-1—А-8. К грунтам группы A-1 относились пески с незначительной примесью мельчайших частиц, достаточной только для того, чтобы частично заполнить поры между зернами песка и связать их друг с другом, но не такой большой, чтобы создать возможность объемных изменений грунта, т.

е. его набухание или усадку при дополнительном увлажнении или подсушивании. Грунты А-2 подобны грунтам А-1, за исключением их менее благоприятного зернового подбора. Они или менее связаны, или же более чувствительны к объемным деформациям при изменении их влажности. Грунты А-3 представляют собой пески и гравий без всякой примеси мельчайших частиц, способных связать их. К грунтам А-4—А-7 относятся пылеватые или глинистые грунты с той или иной пластичностью. Грунты А-8—сильносжимаемые торфы и глинистые грунты с высоким содержанием органических остатков. Система классификации PRA была впоследствии расширена добавлением к ней ряда примечаний.

Более современная классификация — так называемая классификация для строительства аэродромов (AC) — была разработана Артуром Казагранде для корпуса военных инженеров Соединенных Штатов и приведена в табл. 12.3 и 12.4. Индексы, относящиеся к типам грунтов, и некоторые специфические свойства их используются в различных сочетаниях, чтобы сделать классификацию пригодной для. оценки грунтов основания или материала подстилающего слоя на аэродромах. Эта же классификация может с успехом использоваться при строительстве автодорог.

Индексы имеют следующие значения.

Тип грунта

G — гравий.

S — песок.

M — весьма мелкие пески и непластичные алевриты типа каменной муки (от шведского слова «то»).

С — глинистые грунты без органических остатков.

О — глины и алевриты с примесью органических веществ.

Pt — торф и сильносжимаемые органические «болотные» грунты.

Зерновой состав (только применительно к грунтам G и S).

W — неоднородный грунт без примеси.

Р — однородный грунт без примесей.

С — глинистый цемент неоднородных грунтов G и S.

F — грунт, содержащий мелкие частицы, тип которого отличается от грунта С.

Сжимаемость [относится только к грунтам М, С и О; потенциальная сжимаемость грунта оценивается по кривой первичного сжатия]:

L — низкая потенциальная сжимаемость, характерная для глинистых грунтов с пределом текучести wL меньше50;

H — высокая потенциальная сжимаемость, характерная для глинистых грунтов с пределом текучести wL больше 50.

Классификация Казагранде оказывается особенно полезной в период предварительных изысканий при быстром полевом осмотре образцов и определении грунтов.

Существуют другие системы классификации грунтов, например почвенная система классификации или разработанная в 1944 г. Управлением гражданской авиации (CAA). Д.М. Бурмистер классифицировал зернистые грунты по форме свойственных им кривых зернового состава и использовал этот метод классификации для изучения относительной плотности грунтов.

В настоящее время классификация Администрации общественных дорог (PRA) подвергается модернизации.

Для классификации глинистых грунтов в природных естественных отложениях возможно с успехом пользоваться результатами испытаний по определению их прочности на сжатие в одноосном напряженном состоянии. Признаки различия между хрупкими и пластичными глинистыми грунтами по относительной деформации образцов перед их разрушением указаны ранее. Ранее рассматривалось определение «чувствительности» глин к нарушению их природной структуры. Основанная на этом признаке классификация приводится далее в табл. 14.4. В табл. 12.5 дана классификация глинистых грунтов по их консистенции в естественном состоянии и по прочности на сжатие образцов в одноосном напряженном состоянии.

СОСТАВ ПОЧВ – КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЛИЯНИЕ

Почвоведение

13 апреля 2020 г.

Шайлеш Тивари

СОСТАВ ПОЧВЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЛИЯНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

а глину называют текстурой почвы, поскольку она связана с размером минеральных частиц.
• Первичные частицы песка, ила и глины составляют неорганическую твердую фазу почвы. Эти частицы часто агрегируют друг с другом и с другими частями почвы, особенно с органическим веществом почвы.
• Размер частиц в минеральной почве не может быть легко изменен культурными практиками. Таким образом, это рассматривается как постоянная особенность и основное свойство почвы.
• Механический анализ почвенных отложений, т. е. определение процентного содержания песка, ила и глины, проводится по Гидрометрическому методу .

КЛАССИФИКАЦИЯ

• Министерство сельского хозяйства США определяет двенадцать основных классификаций почв по механическому составу. Это песок, супесь, супесь, суглинок, пылеватый суглинок, ил, супесь, суглинок, пылеватый суглинок, супесь, пылеватая глина, глина.
• Текстуры почвы классифицируются по фракциям каждой отдельной почвы (песок, ил и глина), присутствующим в почве. Классификации обычно называются по размеру частиц основного компонента или комбинации наиболее распространенных размеров частиц, например. «песчаная глина» или «илистая глина». Четвертый термин, суглинок, используется для описания одинаковых свойств песка, ила и глины в образце почвы.
• Суглинистые почвы лучше всего подходят для сельскохозяйственного производства , поскольку они сохраняют больше воды и питательных веществ, чем песчаные почвы, и обладают лучшими дренажными, аэрационными и обрабатываемыми свойствами, чем глинистые почвы.
• Определение текстуры почвы связано с использованием треугольника текстуры почвы. Пример почвенного треугольника показан ниже:

 

Одна сторона треугольника представляет собой процентное содержание песка, вторая сторона представляет процентное содержание глины, а третья сторона представляет процентное содержание ила. Если процентное содержание песка, глины и ила в образце почвы известно, то треугольник можно использовать для определения классификации почвы по механическому составу.

Например, если почва состоит на 70% из песка и на 10% из глины, то она классифицируется как супесь. Тот же метод можно использовать, начиная с любой стороны почвенного треугольника. Химические и физические свойства почвы связаны с гранулометрическим составом. Размер и распределение частиц влияют на способность почвы удерживать воду и питательные вещества. Почвы с тонкой текстурой обычно обладают более высокой способностью удерживать воду, тогда как песчаные почвы содержат большие поры, которые допускают выщелачивание.

Доля преобладающей крупности фракций песка, ила и глины является основой для классификации почв по гранулометрическому составу.

9009 7 900 63 901 44

Илистый суглинок

Классы текстур 03
Супесчаный
Супесчаный
Суглинок пылеватый
		88-100
Супесь
Суглинок
Супесчаная глина
Супесчаная глина 9000 3

ПОЧВЕННЫЕ ОТДЕЛЕНИЯ

• размеры частиц.
• Самыми мелкими частицами являются частицы глины диаметром менее 0,002 мм. Частицы глины имеют пластинчатую форму, а не сферическую, что позволяет увеличить удельную поверхность.
• Следующими по размеру частицами являются частицы ила диаметром от 0,002 мм до 0,05 мм.
• Самые крупные частицы представляют собой частицы песка и имеют диаметр более 0,05 мм. Кроме того, крупные частицы песка можно охарактеризовать как крупные, средние, а более мелкие – как мелкие.
  
  

Название отдельного грунта	Пределы диаметра (мм) (классификация USDA)	Пределы диаметра (мм) (WRB) классификация)
	менее 0,002	менее 0,002
	0,002 – 0,05	9000 2 0,002 – 0,063
Очень мелкий песок	0,05 – 0,10	0,063 – 0,125
Мелкий песок	0,10 – 0,25	0,125 – 0,20
Песок средний	0,25 – 0,50	0,20 – 0,63
Песок крупный	0,50 – 1,00	0,63 – 1,25
Очень крупный песок	1,00 – 2,00	1,25 – 2,00

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ПОЧВЫ

9002 2 Структура почвы влияет на физические и химические свойства почвы, такие как водоудерживающая способность, удержание питательных веществ, фиксация питательных веществ, доступность питательных веществ, дренаж, прочность, сжимаемость и тепловой режим.
• Глина придает почве сцепление, липкость и мелкую текстуру, а также вызывает сопротивление прохождению орудий и называется тяжелой почвой . Песчаная почва оказывает небольшое сопротивление орудиям и называется легкой почвой .

Подробнее..
ФОРМИРОВАНИЕ ПОЧВ-ПРОЦЕСС И ФАКТОР ПОЧВОБРАЗОВАНИЯ
ТИПЫ ПОЧВ В ИНДИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРОФИЛЬ ПОЧВЫ- РАЗНЫЕ ГОРИЗОНТЫ
СОСТАВ ПОЧВЫ-ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ТИПЫ И ВОЗДЕЙСТВИЕ
ЧТО ТАКОЕ ЭРОЗИЯ ПОЧВЫ – ТИПЫ И МЕХАНИЗМ
ТИП ГОРНЫХ ГОРОД – ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРИМЕРЫ
МУЛЬЧИРОВАНИЕ ЗНАЧЕНИЕ – ТИПЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Теги: разделение почвы, классификация текстуры почвы, определение текстуры почвы, определение текстуры почвы, треугольник текстуры почвы, что такое текстура почвы

Свойства и классификация почвы

Почва классифицируется, чтобы ее было легче понять и использовать на этапе планирования. Почвы классифицируются по:

— размеру частиц
— наличию органического содержания
— Чувствительность к содержанию влаги

Вообще говоря, существует два основных типа грунтов:

— Мелкозернистые, связные грунты:

ИЛИТ (от 0,005 мм до 0,075 мм) и ГЛИНА (от 0,075 мм до 0,075 мм до отрицательной десятой степени). )

— Грубозернистые несвязные грунты:

ПЕСОК (от 0,07 мм до 4,75 мм) и ГРАВИЙ (крупнее 4,75 мм)

В дополнение к классификации грунтов, грунты также могут быть идентифицированы по тому, являются ли они ‘ заключенный». Замкнутый грунт плотно упакован с небольшим пространством между частицами и обеспечивает лучшую прочность на сдвиг и несущую способность, независимо от независимой несущей способности грунта. Безнапорные грунты более рыхлые и, как правило, более неустойчивые. Эти незамкнутые грунты, опирающиеся только на внутреннюю прочность для обеспечения несущей способности и прочности на сдвиг, часто называют фрикционными или несвязными грунтами. Сочетание крупнозернистых грунтов, которые надежно закреплены, обычно является идеальным условием прочности на сдвиг и сопротивления трению.

ГЛИНА

Глина обычно состоит из гораздо более мелких частиц, чем ил, при этом частицы имеют скорее пластинчатую форму, чем круглую или квадратную. Глины твердые в сухом состоянии и
формуемые/пластичные во влажном состоянии. Глины имеют более высокий «предел жидкости», чем крупнозернистые почвы, что является порогом влажности, при котором материал становится по существу «
текучим».

Глинистые грунты часто «экспансивны» или более склонны к расширению/сжатию под воздействием влажности и замерзания/оттаивания. Наиболее восприимчивы глины к этому
характерны частицы с малым размером частиц и высокими пределами жидкости (жирные глины). Экспансивные почвы могут увеличиваться на 10% в объеме с увеличением содержания влаги.

Глинистые грунты могут создавать проблемы под конструкциями и тротуарами. Из глины с высокой влажностью может выдавливаться вода под давлением выше, вызывая явление, называемое
«консолидацией», которое может способствовать чрезмерному непредвиденному оседанию.

Твердые, переуплотненные глины могут казаться устойчивыми при выемке, но могут иметь трещины или трещины, которые являются точками сдвига для отслоившихся кусков, которые могут неожиданно
осень.

Глина

ИЛИТ

Ил представляет собой связный грунт при определенном содержании влаги и, как правило, несвязный в сухом состоянии. Они обладают сходными с глиной характеристиками, но часто в меньшей степени. Слегка влажные илы обычно могут сохранять свою форму во время раскопок, учитывая их более высокую прочность на сдвиг.

Илистые слои

ПЕСОК

Песок имеет более крупные частицы, чем ил и глина, но более мелкие частицы, чем гравий. Это хорошо дренируемая почва, что делает ее устойчивой к консолидации и морозному пучению. Песок считается удовлетворительным или хорошим основанием для фундаментов и тротуаров, если он хорошо укреплен и умеренно влажный в чистом виде или хорошо уплотнен и умеренно влажный при использовании в качестве насыпи/насыпи. Песок может содержать очаги грунтовых вод или влаги в многослойных почвах, окруженных илистыми/глинистыми грунтами. Песок считается нестабильным с точки зрения безопасности и стабильности траншеи, особенно когда он чрезмерно насыщен и относительно неограничен.

Песок желтый обыкновенный

ГРАВИЙ

Гравий относится к классу с самыми крупными частицами. Это хорошо дренируемая почва, что делает ее устойчивой к консолидации и морозному пучению. Гравий считается хорошим основанием для основания и дорожного покрытия, если он умеренно увлажнен и хорошо утрамбован. Гравий может содержать очаги грунтовых вод или влаги в многослойных почвах, окруженных илистыми или глинистыми грунтами. Чистый гравийный грунт считается нестабильным с точки зрения безопасности траншей и устойчивости из-за отсутствия связных частиц.

Суглинок представляет собой смесь всех трех основных типов почвы.

Ниже представлена ​​классификационная пирамида, основанная на составе грунта:

Ниже приведены типы грунта, охарактеризованные Американским стандартом испытаний материалов:

ТИП I
Щебень

ТИП II -зернистые грунты’
GW – Хорошо отсортированный гравий, гравийно-песчаные смеси, с небольшим количеством мелочи или без нее
GP – Низкосортный гравий, гравийно-песчаные смеси, с небольшим количеством мелочи или без нее
SW – Хорошо отсортированные пески, гравийные пески, с небольшим содержанием мелких частиц или без них
SP – Слабосортные пески, гравийные пески, с небольшим содержанием мелких частиц или без них

«Грубозернистые почвы, от чистых до мелкодисперсных»
GW/GC & SP/SM – Пески и гравий, пограничные между чистыми и «мелкими»

ТИП III
«Грунты крупнозернистые мелкозернистые»
GM – Гравий пылеватый, смеси гравий/песок/ил
GC – Гравий глинистый, гравий/песок/глина смеси
SM – Алевритовые пески, песчано-алевритовые смеси
SC – Пески глинистые, супеси/смеси

«Грунты неорганические мелкозернистые»
ML – Илы неорганические и пески очень мелкие, каменная мука, пески пылеватые или глинистые мелкозернистые, илы слабопластичные
CL – Глины неорганические от низкой до средней пластичности, гравийно-песчаные или пылеватые глины; тощие глины

ТИП IV

«Неорганические мелкозернистые грунты»
ML – Неорганические илы и очень мелкие пески, каменная мука, пылеватые или глинистые мелкозернистые пески, илы слабопластичные
CL – Неорганические глины от низкой до средней пластичности, гравийные песчаные или пылеватые глины; бедные глины

ТИП V

«Неорганические тонкозернистые почвы»
MH – Неорганические илы, слюдистые или диатомовые мелкопесчаные или илые почвы, эластичные илы
CH – Неорганические глины высокой пластичности, жирные глины

«Органические почвы или высокоорганические почвы» с
OL – Органические илы и органические пылеватые глины низкой пластичности
OH – Органические глины средней и высокой пластичности
PT – Торф и другие почвы с высоким содержанием органических веществ на сдвиг прочность, которая определяется как сопротивление парциальному трению внутреннему скольжению. В ожидании стройки
строительство, универсальный инженерный принцип заключается в том, что конструкции в некоторой степени оседают. Это урегулирование должно быть единообразным, а не
«дифференциальным». Геотехническое исследование и отчет помогают инженеру-строителю понять и спланировать это поселение.

Допустимое давление фундамента измеряется в «фунтах на квадратный фут» и измеряет расчетную прочность типа грунта. В целом можно ожидать, что допустимое давление на подшипник будет следующим:

GW/GP – 3000 PSF
SW/SP/SM/SC/GM/GC – 2000 PSF
CL/ML/MH/CH – 1500 PSF

Уровень грунтовых вод относится к высоте, на которой почва обычно полностью насыщена водой. Однако это может ввести в заблуждение, поскольку сезонные погодные изменения могут вызывать колебания уровня грунтовых вод, а также заставлять воду скапливаться в карманах крупнозернистых почв, над и между слоями мелкозернистой почвы.

Грунты также классифицируются OSHA следующим образом:

Тип A – Связные грунты с неограниченной прочностью на сжатие 3000 фунтов/кв. фут или выше. Примеры: глина, пылеватая глина, песчаная глина, суглинок. Однако факторы
дисквалифицирующие классификации типа А; трещины, подверженные вибрации (интенсивный транспорт, забивка свай, техника и т.п.), ранее нарушенный грунт.

Тип B – Связные грунты с пределом прочности на сжатие от 1000 до 3000 фунтов/фут или:

– Гранулированные несвязные грунты, в том числе: щебень, ил, пылеватый суглинок, супесь
– Трещиноватый грунт типа A .

Тип C – Связные грунты с неограниченной прочностью на сжатие 1000 фунтов/кв. фут или менее или:

– Зернистые грунты: гравий, песок, суглинистый песок
– Затопленный или просачивающийся грунт
– Затопленная неустойчивая порода

OSHA классифицирует эти грунты с целью установления требований к уклону/насыпи во время земляных работ:

– Грунты типа А глубиной 20 футов и менее можно наклонить от 3/4 (по горизонтали) до 1 (по вертикали) макс. Пример: выемка глубиной 20 футов – край берега будет 15 футов по горизонтали и 20 футов по вертикали
от дна выемки до края берега в верхней части выемки.