Грунты. Классификация. Определение грунта по ГОСТ 25100 - 2011

1. Основные определения

ГОСТ 25100-2011.
Грунты. Классификация.

2. Определение грунта по ГОСТ 25100-2011

Грунт: любые горные породы, почвы, осадки и
техногенные образования, рассматриваемые
как многокомпонентные динамичные системы,
и как часть геологической среды и изучаемые в
связи с инженерно-хозяйственной
деятельностью человека.

3. Корректное определение

Грунты- геологические тела, представленные
горными породами, геологическими
осадками, техногенными образованиями,
которые используются при строительстве.
Грунты могут служить:
1) материалом оснований зданий и сооружений;
2) средой для размещения в них сооружений;
3) материалом самого сооружения.

4.

5.

Долматов Б.И. и др. Основания и фундаменты. 2002:
• Фундаментом называется заглубленная в
грунт конструкция, передающая нагрузки и
воздействия от здания (сооружения) на
основание
• Основанием называется напластование
грунтов, воспринимающее давление от
сооружения
• Слой грунта под подошвой фундамента
называется несущим. Слои, залегающие
ниже несущего- подстилающими, вышеперекрывающими

6. Некоторые термины «свободного пользования»

• Слабый грунт- сильно сжимаемый и
легко деформируемый грунт с очень
низкой прочностью (торф, илы,
сапропели, текучие-текучепластичные
глинистые грунты и др.)
• Надежный грунт- слабо сжимаемый или
практически недеформируемый грунт с
относительно высокой прочностью
(пески среднего и крупного состава,
крупнообломочные грунты, скальныеполускальные грунты и др.)

7.

Грунт- многофазная система, состоящая из твердых минеральный частиц с
примесью органики. В пористом пространстве содержиться вода и газ
(воздух)

8. Основные характеристики грунта

• Структура грунта — пространственная
организация, определяемая размером, формой,
характером поверхности, количественным
соотношением структурных элементов грунта
(частиц, агрегатов, кристаллов и пр.) и характером
связей между ними.
• Текстура грунта — строение, обусловленное
ориентацией и пространственной организацией
структурных элементов грунта
• Вещественный состав грунта— химикоминеральный состав вещества твердых, жидких,
газовых и биотических компонентов грунта.

9. Основные классы грунтов (Таблицы 1-4)

I КЛАСС ПРИРОДНЫХ СКАЛЬНЫХ
ГРУНТОВ
II КЛАСС ПРИРОДНЫХ ДИСПЕРСНЫХ
ГРУНТОВ
III КЛАСС ПРИРОДНЫХ МЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ

10. ГОСТ 25100-2011

• Грунт скальный —грунт, имеющий
жесткие структурные связи
кристаллизационного типа.
К этому классу относятся все
магматические и метаморфические
породы, а также осадочные породы
высокой степени литификации.

11. ГОСТ 25100-2013, Таблица 1

12. Визуальная оценка прочности скальных и полускальных пород

Очень прочные и прочные- поглощение воды не
замечается, керн руками не разламывается, с
трудом разбивается молотком, удар звонкий,
излом раковистый или ровный
Средней прочности и малопрочные- замечается
поглощение воды, керн раскалывается
относительно легко (по слоистости), звенит под
ударом слабо, руками разламывается с трудом,
между ладонями не растирается
Пониженной и низкой прочности- поглощение воды
сильное, керн разламывается руками, иногда
растирается в ладонях, при ударе крошится на
мелкие обломки, звук удара глухой
Очень низкой прочности (рухляк)- поглощение воды
очень сильное, керн крошится руками, распадаясь
на мелкие обломки

13. Основные классы грунтов (Таблицы 1-4)

I КЛАСС ПРИРОДНЫХ СКАЛЬНЫХ
ГРУНТОВ
II КЛАСС ПРИРОДНЫХ ДИСПЕРСНЫХ
ГРУНТОВ
III КЛАСС ПРИРОДНЫХ МЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ

14.

• Грунт дисперсный — грунт,
состоящий из отдельных минеральных
частиц (зерен) разного размера,
слабосвязанных друг с другом
механическими, водно-колоидными и
слабыми цементационными связями.
К этим грунтам относятся
слаболитифицированные осадочные
породы, геологические осадки и
техногенные образования. Развиты
практически повсеместно.

15. ГОСТ 25100-2013, Таблица 2

16. ГОСТ 25100-2013, Таблица 2

17. Основные разновидности дисперсных грунтов

Глинистые грунты:
• Супеси
• Суглинки
• Глины
Песчаные грунты:
• Пески гравелистые
• Пески крупные
• Пески средней крупности
• Пески мелкие
• Пески пылеватые

18. Основные разновидности дисперсных грунтов

Крупнообломочные
• валунные (глыбовые)
• галечниковые (щебенчатые)
• гравийные (дресвяные)
Органо-минеральные:
• Илы
• Сапропели
• Почвы
• Торф и оторфованные грунты
Техногенные грунты:
• Насыпные
• Намывные
• Измененные в условиях естественного залегания
• Антропогенные

19. Определения основных подвидов

• Грунт глинистый — связный минеральный
пластичный грунт, состоящий в основном из
пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц,
обладающий числом пластичности Ip 1%
(0.01д.е.).
• Песчаный грунт (песок)— несвязанный
(сыпучий) минеральный грунт с массой частиц
размером 0.05-2мм более 50 % (Ip отсутствует).
• Грунт крупнообломочный — несвязанный
минеральный грунт, в котором масса частиц
размером более 2 мм составляет более 50 %.

20.

Свойства глинистых грунтов
определяются глинистостью.
Глинистость содержание глинистых
частиц в породе. Глинистые частицы
размером <0.002мм обладают
коллоидными свойствами и
поверхностной энергией.
С глинистостью связана пластичность и
текучесть глинистых грунтов.

21. Коллоиды

Коллоиды- частицы, распределенные
в жидкой фазе. Коллоидные растворы
являются переходной формой от истинных
растворов к грубодисперсным взвесям. В
коллоиде дисперсные частицы не
выпадают в осадок. Во взвешенном
состоянии их поддерживает броуновское
движение. Коллоиды могут фильтроваться
через пористую среду (в отличие от
грубодисперсных взвесей).

22. Разновидности глинистых грунтов

Супеси- глинистые
слабопластичные грунты
(1<Ip<7), в
гранулометрическом
составе которых
преобладают песчаные (20.05мм) и пылеватые (0.050.002м) частицы.
Глинистые частицы (менее
В шнур между ладонями не
0.002мм) содержаться
раскатываются,
небольших количествах.
поверхность среза
шероховатая морщинистая

23.

• Суглинки- пластичные (7<Ip<17)
глинистые грунты, раскатываются в
тонкий шнур между ладонями,
поверхность среза матовая
блестящая. В составе преобладают
пылевато-глинистые частицы.
Содержание песчаных (2-0.05мм)
не превышает обычно 30%.

24.

• Глинывысокопластичные (Ip>17)
глинистые грунты,
раскатываются в тонкий
шнур между ладонями,
поверхность среза
матовая жирная
блестящая. В составе
преобладают глинистые
частицы (менее 0.002мм).
Количество песчаных
зерен (2-0.05мм) обычно
не превышает 20%.

25.

Крупнообломочные грунты (в зависмости от
размеров и окатанности):
• Валунный грунт (неокатанные обломкиглыбовый)- на 50% и более состоит из
обломков размером более 200мм
• Галечниковые (неокатанные обломкищебенистый)- на 50% и более состоит из
обломков размером 10-200мм
• Гравийный грунт (неокатанные обломкидресвянистый)- на 50% и более состоит из
обломков размером 2-10мм

26.

Валунный грунт
http://9332388.ru/wp-content/uploads/2012/05/valuni.jpg
Глыбовый грунт
http://s59.radikal.ru/i164/1109/63/c0edb84c0eb1t.jpg

27.

Галечниковый грунт
Щебенистый грунт
http://s59.radikal.ru/i164/1109/63/c0edb84c0eb1t.jpg
http://www.splyse.ru/netcat_files/11/3/gravel_5_20.jpg

28.

Гравийный грунт
Дресвянистый грунт
http://images.tiu.ru/12707229_w640_h640_gravij4.jpg
http://www.portkellsnurseries.com/images/soil/Pond_Boulders.jpg

29. Окатанные и неокатанные обломки

Для оценки окатанности обломков в
России используется четырехбальная
шкала Рухина. Согласно этой шкалы:
0-I балл- неокатанные обломки
II-IV- окатанные обломки
Обкатка обломков происходит в
пляжевой зоне водоемов за счет
взаимного истирания под воздействием
волн и течений.

30. Шкала Рухина

31. Примечание

Заполнитель- относительно более мелкий (тонкий) по
составу грунт, заполняющий пространство между
крупными (более 2мм) обломками.
При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного
заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более
30% от обшей массы воздушно-сухого грунта в
наименовании крупнообломочного грунта добавляется
наименование вида заполнителя и указывается
характеристика его состояния. Вид заполнителя
устанавливается после удаления из крупнообломочного
грунта частиц крупнее 2мм.

32.

Органо-минеральные грунты
• Илы (глинистые, суглинистые,
супесчаные)
• Сапропели
• Торф
• Оторфованные грунты
• Почвы

33.

ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫЕ ГРУНТОЫ
• Торф — органический грунт,
образовавшийся в результате
естественного отмирания и неполного
разложения болотных растений в
условиях повышенной влажности при
недостатке кислорода и содержащий 50
% (по массе) и более органических
веществ.
• Грунт заторфованный — песок и
глинистый грунт, содержащий в своем
составе в сухой навеске от 10 до 50%
(по массе) торфа.

34.

ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫЕ ГРУНТОЫ
По ГОСТ 25100-2011:
Почва- поверхностный слой дисперсного
грунта, состоящий из органической и
неорганического веществ и обладающий
плодородием.
В пористом пространстве почв содержаться
влага и воздух. Также содержится
биотическая компонента (в основном корни
растений). Почвы могут быть современными
(верхний горизонт грунтовой толщи) и
древними (погребенные почвы), перекрытыми
слоями грунтов различного состава и
генезиса.

35.

• Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся
на дне застойных водоемов из продуктов распада
растительных и животных организмов и
содержащий более 10 % (по массе) органического
вещества в виде гумуса и растительных остатков.
Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3,
как правило, текучую консистенцию IL > 1, высокую
дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25
мм обычно не превышает 5 % по массе.
• Ил — нелитифицированный осадок морских
акваторий, содержащий органическое вещество в
виде растительных остатков и гумуса. Обычно
верхние слои ила имеют коэффициент пористости
е 0,9, текучую консистенцию IL > 1, содержание
частиц меньше 0,01мм составляет более 30% по
массе.

36.

Органо-минеральные грунты
являются весьма неблагоприятными
основаниями для зданий и сооружений.
Они характеризуются низкой прочностью
и высокой сжимаемость, а также
неустойчивостью к динамическим
нагрузкам и вибрации.
При строительстве в районах
распространения органо-минеральных
грунтов эти грунты обычно прорезаются
котлованами либо сваями.

37. Основные классы грунтов (Таблицы 1-4)

I КЛАСС ПРИРОДНЫХ СКАЛЬНЫХ
ГРУНТОВ
II КЛАСС ПРИРОДНЫХ ДИСПЕРСНЫХ
ГРУНТОВ
III КЛАСС ПРИРОДНЫХ МЕРЗЛЫХ
ГРУНТОВ

38.

• Грунт мерзлый — грунт, имеющий
отрицательную или нулевую
температуру, содержащий в своем
составе видимые ледяные включения и
(или) лед-цемент и характеризующийся
криогенными структурными связями.
К этим грунтам относятся все типы
горных пород и геологических осадков, а
также техногенных и антропогенных
образования, имеющих отрицательную
температуру

39. ГОСТ 25100-2013, Таблица 3

40.

Криогенные структурные связи
Криогенные связи- связь частиц
грунта льдом-цементом.
• Лед-цемент- не видимый глазу лед,
заполняющий пористое пространство
грунта и связывающий частицы друг с
другом
• Текстурный лед- выделения льда в
виде видимых глазом гнезд, линз,
прослоев, жил и т.п.

41. Керны из мерзлых грунтов

42. Криотекстура-

Криотекстураориентация в пространстве и относительно друг
друга ледяных включений видимых глазом

43. Льды- группы, подгруппы, типы

В составе мерзлых грунтов выделяется отдельная
группа ледяных грунтов.
Подгруппы: конституционные (внутригрунтовые),
погребенные, пещерно-жильные льды.
Типы:
Конституционных льдов- сегрегационные,
инъекционные, ледниковые
Погребенных льдов- наледные, речные, озерные,
морские, донные, инфильтрационные (снежные)
Пещерно-жильных льдов- жильные,
повторножильные, пещерные

44. Конституционные льды

Конституционный лед- образуется при промерзании
увлажненных горных пород из воды, находящейся
в этих породах.
Подразделяется на типы:
Сегрегационный- лед, выделившийся внутри или на
поверхности промерзающей глинистой или
торфяной толщи в результате выжимания льда и
воды из глубины к фронту промерзания (к кровле
толщи).
Инъекционный- лед, возникший при замерзании
внедрений напорных подземных вод.
Ледниковые- льды современных ледников

45. Погребенные льды

• Погребенные льды- льды образовавшиеся в
геологическом прошлом на поверхности и
перекрытые ныне более молодыми слоями грунта.
• Наледи- слоистый ледяной массив на поверхности
земли, льда или инженерных сооружений,
образовавшийся при замерзании периодически
изливающихся грунтовых или речных вод
• Инфильтрационные льды- льды, образованные из
снега, погребенного в составе грунтовой толщи
(под воздействием давления вышележащих слоев
грунта снег уплотнился, перекристаллизовался и
превратился в лед)
• Озерные, морские, речные льды- льды
образованные на берегах, осушках, пляжах

46. Пещерно-жильные льды

Пещерно-жильные льды- льды, образовавшиеся в
результате замерзания воды в трещинах толщ
горных пород и карстовых полостях (пещерах)
Жильные льды- льды, образованные в трещинах
Повторножильные льды- льды, заполняющие
трещины, возникшие в результате
растрескивания пород под воздействием
промерзания
Пещерные льды- льды, возникающие в карстовых
полостях (пещерах)

47.

Виды и разновидности мерзлых грунтов
• Многолетнемерзлый грунт- грунт,
находящийся в мерзлом состоянии
постоянно в течении 3-х и более лет
• Сезонно-мерзлый грунт- грунт,
находящийся в мерзлом состоянии
периодически в течении холодного
сезона года.
• Охлажденный грунт- водонасыщенный
дисперсный грунт, имеющий
отрицательную температуру, но не
содержащий в своем составе льда.

48.

Виды и разновидности мерзлых грунтов
• Сыпучемерзлый грунт- имеющий
отрицательную температуру сухой
песчаный или крупнообломочный грунт
не содержащий в своем составе льда
• Морозный грунт- имеющий
отрицательную температуру скальный
грунт не содержащий в своем составе
льда (свободной воды)
• Ледогрунт- грунт, состоящий на 90% и
более из льда

49. Техногенные грунты

Во всех классах выделяется особый тип грунтовтехногенный.
Техногенный грунт: грунт, измененный,
перемещенный или образованный в
результате инженерно-хозяйственной
деятельности человека.
Включают в свой состав:
• перемещенные
– насыпные
– намывные
• измененные в условиях естественного
залегания
• антропогенные образования

50. Виды и разновидности техногенных грунтов

Намывные грунты- дисперсные грунты, отобранные
со дна водоема и отложенные у берега из грунтоводяной смеси с помощью земснарядов
http://zn.by/userfiles/Fontan.jpg
http://www.mosstroy.su/images/110381.jpg
http://www.miniboat.ru/image/8628.jpg
http://zanesupportservices.com/images/dredger.jpg

51. намыв грунта рефулерными земснарядами

52.

Намыв грунта земснарядом

53. Строительство на намывных грунтах

http://www.restate.ru/material/115089.html

54. Намывной массив в Мурманске на берегу Кольского залива- Нефтебаза- авторынок

Намывной массив в Мурманске на берегу Кольского залива- Нефтебазаавторынок

55. Виды и разновидности техногенных грунтов

Насыпной- дисперсный грунт,
отобранный с места естественного
залегания и уложенный в необходимом
месте механическим способом.
http://www.bautehnik.by/media/files/licenses/v17.png
http://s0alex.ru/img7/ab13-105.jpg

56.

Отсыпка грунта по технологии «Геотех» на территории СМУ-8

57. Разработка, укладка и планировка насыпного грунта

http://www.trekelektrostal.ru/upload/project_galery/pic/5303.jpg

58.

Грунты измененные в условиях
естественного залегания (не
перемещенные)- скальные и диперсные
грунты, подвергшиеся воздействию
высоких температур, насыщению
агрессивными и вяжущими растворами и
пр. в условиях естественного залегания,
в результате чего их состав и свойства
претерпели существенные изменения.

59. Виды и разновидности техногенных грунтов

• Антропогенный грунт (антропогеннообразованный): образовавшийся естественноисторическим образом (культурные слои) или
созданный человеком разными способами
грунт, представленный отходами или
продуктами его производительной и/или
хозяйственной деятельности, являющимися
компонентами геологической среды.
• Антропогенный грунт- грунт, состоящий из
искусственных материалов или отходов.

60.

http://www.etoya.ru/files/images/pub/part_0/12127/gallery/13808/pre/1024_768.jpg

61. Виды и разновидности техногенных грунтов

Скальные техногенные грунты включают:
• природные скальные грунты, измененные в
условиях естественного залегания
• дисперсные грунты, пропитанные
цементирующими растворами, в результате
чего они прибрели прочные структурные связи
Дисперсные техногенные грунты включают:
• перемещенные (намывные и насыпные)
• природные дисперсные грунты, измененные
в условиях естественного залегания
• антропогенные образования

62.

Мерзлые техногенные скальные грунты
представлены в основном грунтами,
измененными в условиях естественного
залегания.
Мерзлые дисперсные техногенные грунты
включают в себя:
• Дисперсные мерзлые
– перемещенные (в основном насыпные)
– измененные в условиях естественного
залегания
• Ледяные
– искусственно намороженные льды
• Промороженные антропогенные
образования