Caracteristici ale stării solurilor argiloase mâloase. Probleme moderne ale științei și educației

]: stâncoase (soluri cu legături rigide) și nestâncoase (soluri fără legături rigide).

GOST 25100-95 Soluri. Clasificare

În clasa solurilor stâncoase se disting rocile magmatice, metamorfice și sedimentare, care sunt împărțite în funcție de rezistență, moliciune și solubilitate în conformitate cu Tabelul. 1.4. Solurile stâncoase a căror rezistență în stare saturată cu apă este mai mică de 5 MPa (semi-stâncoase) includ șisturi argiloase, gresii cu ciment argilos, siltstones, noroioase, marne și cretă. Când apa este saturată, rezistența acestor soluri poate scădea de 2-3 ori. În plus, clasa solurilor stâncoase include și solurile stâncoase artificiale - fisurate și nestâncoase fixate în apariția lor naturală.

TABELUL 1.4. CLASIFICAREA SOLURILOR STĂCICE

Aceste soluri sunt împărțite după metoda de consolidare (cimentare, silicatizare, bituminizare, rășinizare, prăjire etc.) și după rezistența lor la compresiune uniaxială după consolidare, la fel ca și solurile stâncoase (vezi Tabelul 1.4).

Solurile nestâncoase sunt împărțite în soluri grosiere, nisipoase, argilo-lutroase, biogene și soluri.

Solurile grosoclastice includ soluri neconsolidate, în care masa fragmentelor mai mari de 2 mm este de 50% sau mai mult. Solurile nisipoase sunt soluri care conțin mai puțin de 50% particule mai mari de 2 mm și nu au proprietatea de plasticitate (numărul de plasticitate eu r < 1 %).

TABELUL 1.5. CLASIFICAREA SOLURILOR CLASICE GROSIOARE ȘI NISPISOARE DUPĂ COMPOZIȚIA GRANULOMETRICĂ

Solurile cu granulație grosieră și nisipoase sunt clasificate în funcție de compoziția lor granulometrică (Tabelul 1.5) și gradul de umiditate (Tabelul 1.6).

TABELUL 1.6. DIVIZIUNEA SOLURILOR CLASTICE GRUPIOARE ŞI NISPIOASE DUPĂ GRADUL DE UMIDITATE S r

Proprietățile solului grosier cu un conținut de agregat nisipos de peste 40% și solului argilos-lutroși de peste 30% sunt determinate de proprietățile agregatului și pot fi stabilite prin testarea agregatului. Cu un conținut de agregat mai scăzut, proprietățile solului grosier sunt determinate prin testarea solului în ansamblu. La determinarea proprietăților agregatului de nisip se iau în considerare următoarele caracteristici: umiditatea, densitatea, coeficientul de porozitate, iar pentru agregatul de argilă lămoasă, suplimentar numărul de plasticitate și consistența.

Principalul indicator al solurilor nisipoase, care determină rezistența și proprietățile lor de deformare, este densitatea acestora. După densitatea lor, nisipurile sunt împărțite în funcție de coeficientul lor de porozitate e, rezistivitatea solului în timpul sondării statice q cuși rezistența condiționată a solului în timpul sondării dinamice qd(Tabelul 1.7).

Cu un conținut relativ de materie organică de 0,03< eu din≤ 0,1 solurile nisipoase se numesc soluri cu adaos materie organică. În funcție de gradul de salinitate, solurile grosiere și nisipoase sunt împărțite în nesaline și saline. Solurile grosiere sunt clasificate ca saline dacă conținutul total de săruri ușor și moderat solubile (% din masa solului absolut uscat) este egal sau mai mare de:

• - 2% - atunci când conținutul de agregat de nisip este mai mic de 40% sau agregatul de argilă mâloasă este mai mic de 30%;
• - 0,5% - cu un conținut de agregat de nisip de 40% sau mai mult;
• - 5% - cu un conținut de agregat argilos-silt de 30% sau mai mult.

Solurile nisipoase sunt clasificate ca saline dacă conținutul total al acestor săruri este de 0,5% sau mai mult.

Solurile lutoase-argiloase sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate Ip(Tabelul 1.8) și prin consistență, caracterizată prin indicele de fluiditate eu L(Tabelul 1.9).

TABELUL 1.7. DIVIZIUNEA SOLURILOR NIsipoase DUPA DENSITATE

TABELUL 1.8. DIVIZIUNEA SOLURILOR LOTO-argiloase DUPA NUMĂRUL DE PLASTICITATE

Dintre solurile limos-argiloase, este necesar să se distingă solurile de loess și nămolurile. Solurile de loess sunt soluri macroporoase care conțin carbonați de calciu și pot, atunci când sunt înmuiate cu apă, să se lase sub sarcină și să devină ușor umede și erodate. Mâlul este un sediment modern saturat de apă al corpurilor de apă, format ca urmare a proceselor microbiologice, având un conținut de umiditate care depășește conținutul de umiditate la limita fluidului și un coeficient de porozitate, ale cărui valori sunt date în tabel. 1.10.

TABELUL 1.9. DIVIZIUNEA SOLURILOR DULY-ARCILLOSE DUPA INDICATORUL DE FLUIDITATE

TABELUL 1.10. DIVIZIUNEA NĂLURILOR PE COEFICIENT DE POROZITATE

Solurile luto-argiloase (lut nisipos, lut și argilă) se numesc soluri cu un amestec de substanțe organice cu un conținut relativ al acestor substanțe de 0,05< eu din≤ 0,1. Pe baza gradului de salinitate, luturile nisipoase, luturile și argilele se împart în nelocuite și saline. Solurile saline includ soluri în care conținutul total de săruri ușor și moderat solubile este de 5% sau mai mult.

Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se distingă solurile care prezintă proprietăți nefavorabile specifice atunci când sunt înmuiate: tasare și umflare. Solurile de tasare includ soluri care, sub influența unei sarcini exterioare sau a propriei greutăți atunci când sunt îmbibate cu apă, dau naștere la sedimentare (subsidență) și, în același timp, la tasarea relativă. ε sl≥ 0,01. Solurile umflabile includ soluri care, atunci când sunt înmuiate cu apă sau cu soluții chimice, cresc în volum și, în același timp, se umflă relativ fără sarcină. ε sw ≥ 0,04.

O grupă specială a solurilor nestâncoase include solurile caracterizate printr-un conținut semnificativ de materie organică: biogene (lac, mlaștină, mlaștină aluvionară). Compoziția acestor soluri include soluri turboase, turbe și sapropele. Solurile de turbă includ soluri nisipoase și argilo-lutroase care conțin 10-50% (în greutate) substanțe organice. Când conținutul de materie organică este de 50% sau mai mult, solul se numește turbă. Sapropelele (Tabelul 1.11) sunt nămoluri de apă dulce care conțin mai mult de 10% materie organică și au un coeficient de porozitate, de obicei mai mare de 3, și un indice de fluiditate mai mare de 1.

TABELUL 1.11. DIVIȚIA SAPROPELELOR DUPĂ CONȚINUTUL RELATIV DE MATERIE ORGANICA

Solurile sunt formațiuni naturale care alcătuiesc stratul de suprafață al scoarței terestre și au fertilitate. Solurile sunt împărțite în funcție de compoziția lor granulometrică, în același mod ca solurile cu granulație grosieră și nisipoase, și în funcție de numărul de plasticitate, ca și solurile argilo-lumoasoase.

Solurile artificiale nestâncoase includ soluri compactate în apariția lor naturală diverse metode(compactare, laminare, compactare prin vibrații, explozii, drenaj etc.), vrac și aluvionare. Aceste soluri sunt împărțite în funcție de compoziția lor și de caracteristicile de stare în același mod ca și solurile naturale nestâncoase.

Soluri stâncoase și neloioase cu temperatura negativăși care conțin gheață în compoziția lor sunt clasificate ca soluri înghețate, iar dacă au fost în stare înghețată de 3 ani sau mai mult, atunci sunt clasificate ca permafrost.

Umiditatea solului este determinată prin uscarea unei probe de sol la o temperatură de 105°C până la greutate constantă. Raportul dintre diferența dintre masa probei înainte și după uscare și masa solului absolut uscat dă valoarea umidității, exprimată ca procent sau fracțiune de unitate. Procentul de pori ai solului umpluți cu apă - gradul de umiditate S r calculat folosind formula (vezi Tabelul 1.3). Umiditatea solurilor nisipoase (cu excepția celor prăfuite) variază în limite mici și practic nu afectează proprietățile de rezistență și deformare ale acestor soluri.

Caracteristicile de plasticitate ale solurilor argilo-lumoase sunt conținutul de umiditate la limitele de producție WlŞi laminarea w P, determinată în condiţii de laborator, precum şi numărul de plasticitate /p şi debitul II, calculate folosind formule (vezi Tabelul 1.3). Caracteristici w L, w PŞi IP sunt indicatori indirecţi ai compoziţiei (granulometrice şi mineralogice) a solurilor limo-argiloase. Valorile ridicate ale acestor caracteristici sunt caracteristice solurilor cu un conținut ridicat de particule de argilă, precum și solurilor în care compoziţia mineralogică care include montmorillonitul.

1.3. CLASIFICAREA SOLURILOR

Solurile de fundație ale clădirilor și structurilor se împart în două clase: stâncoase (soluri cu legături rigide) și nestâncoase (soluri fără legături rigide).

În clasa solurilor stâncoase se disting rocile magmatice, metamorfice și sedimentare, care sunt împărțite în funcție de rezistență, moliciune și solubilitate în conformitate cu Tabelul. 1.4. Solurile stâncoase a căror rezistență în stare saturată cu apă este mai mică de 5 MPa (semi-stâncoase) includ șisturi argiloase, gresii cu ciment argilos, siltstones, noroioase, marne și cretă. Când apa este saturată, rezistența acestor soluri poate scădea de 2-3 ori. În plus, în clasa solurilor stâncoase se disting și solurile stâncoase artificiale - fisurate și nestâncoase fixate în apariție naturală. Aceste soluri sunt împărțite în funcție de metoda de fixare (cimentare, silicatizare,

bituminizare, rășinizare, prăjire etc.) și din punct de vedere al rezistenței la compresiune uniaxiale după consolidare, la fel ca și în cazul solurilor stâncoase (vezi Tabelul 1.4).

Solurile nestâncoase sunt împărțite în soluri grosiere, nisipoase, argilo-lutroase, biogene și soluri.

■ Solurile grosoclastice includ soluri neconsolidate în care masa fragmentelor mai mari de 2 mm este de 50% sau mai mult. Solurile nisipoase sunt soluri care conțin mai puțin de 50% particule mai mari de 2 mm și nu au proprietatea de plasticitate (număr de plasticitate /p<

Proprietățile solului grosier cu un conținut de agregat nisipos de peste 40,% și sol argilos-lutroși de peste 30% sunt determinate de proprietățile agregatului și pot fi stabilite prin testarea agregatului. Cu un conținut de agregat mai scăzut, proprietățile solului grosier sunt determinate prin testarea solului în ansamblu. La determinarea proprietăților umpluturii cu nisip, se iau în considerare următoarele caracteristici - umiditatea, densitatea, coeficientul de porozitate și umplutura argilosă - în plus, numărul de plasticitate și consistența.

Principalul indicator al solurilor nisipoase, care determină rezistența și proprietățile lor de deformare, este densitatea acestora. În funcție de densitatea lor, nisipurile sunt împărțite în funcție de coeficientul de porozitate e, rezistivitatea solului în timpul sondării statice q cși rezistența condiționată a solului în timpul sondării dinamice q&(Tabelul 1.7).

Cu un conținut relativ de materie organică de 0,03

0,5% ■- cu un conţinut de agregat de nisip de 40% sau mai mult;

Solurile nisipoase sunt clasificate ca saline dacă conținutul total al acestor săruri este de 0,5% sau mai mult.

Solurile lutoase-argiloase sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate h(Tabelul 1.8) și conform con-

sistem, caracterizat printr-un indice de fluiditate 1 L(Tabelul 1.9). Dintre solurile limos-argiloase, este necesar să se distingă solurile de loess și nămolurile. Solurile de loess sunt soluri macroporoase care conțin carbonați de calciu și, atunci când sunt înmuiate cu apă, capabile să se taseze sub sarcină, să devină ușor umede și erodate. Mâlul este un sediment modern saturat de apă al rezervoarelor, format ca urmare a proceselor microbiologice, având un conținut de umiditate care depășește conținutul de umiditate la limita de fluiditate și un coeficient de porozitate, ale cărui valori sunt date în tabel. 1.10.

Solurile luto-argiloase (lut nisipos, lut și argilă) se numesc soluri cu un amestec de substanțe organice cu un conținut relativ al acestor substanțe de 0,05

Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se distingă solurile care prezintă proprietăți nefavorabile specifice atunci când sunt înmuiate: tasare și umflare. Solurile de tasare includ soluri care, sub influența unei sarcini exterioare sau a propriei greutăți la îmbibare cu apă, dau naștere la sedimentare (subsidență), și în același timp și subsidența relativă Ss/>0,01. Solurile gonflabile includ soluri care, atunci când sunt înmuiate cu apă sau soluții chimice, cresc în volum, și în același timp umflarea relativă fără sarcină e S! „>0,04.

O grupă specială a solurilor nestâncoase include solurile caracterizate printr-un conținut semnificativ de materie organică: biogene (lac, mlaștină, aluvionă-mlaștină). Compoziția acestor soluri include soluri turboase, turbe și sapropele. Solurile de turbă includ soluri nisipoase și argilo-lutroase care conțin 10-50% (în greutate) substanțe organice. Cu un conținut organic de 5Q% și

mai mult pământ se numește turbă. Sapropelele (Tabelul 1.11) sunt nămoluri de apă dulce care conțin mai mult de 10% materie organică și au un coeficient de porozitate, de obicei mai mare de 3, și un indice de fluiditate mai mare de 1.

Solurile sunt formațiuni naturale care alcătuiesc stratul de suprafață al scoarței terestre și au fertilitate. Solurile sunt împărțite în funcție de compoziția lor granulometrică, în același mod ca solurile cu granulație grosieră și nisipoase, și în funcție de numărul de plasticitate, ca și solurile argilo-lumoasoase.

Solurile artificiale nestâncoase includ soluri compactate în apariția lor naturală prin diverse metode (compactare, laminare, compactare prin vibrații, explozii, drenaj etc.), solurile vrac și aluviale. Aceste soluri sunt împărțite în funcție de compoziția lor și de caracteristicile de stare în același mod ca și solurile naturale nestâncoase.

Solurile stâncoase și nestâncoase care au o temperatură negativă și conțin gheață sunt clasificate ca soluri înghețate, iar dacă au fost în stare înghețată de 3 ani sau mai mult, atunci sunt clasificate ca permafrost.

1.4. DEFORMABILITATEA SOLURILOR SUB COMPRESIUNE

O caracteristică a deformabilității solului sub compresie este modulul de deformare, care este determinat în condiții de teren și de laborator. Pentru calculele preliminare, precum și pentru calculele finale ale fundațiilor clădirilor și structurilor de clasa II și III, este permis să se ia modulul de deformare conform tabelului. 1.12 și 1.13.

Modul deformările se determină prin testarea solului cu o sarcină statică transmisă unei ștampile. Testele se efectuează în gropi cu ștampilă rotundă rigidă cu o zonă

5000 cm 2, iar sub nivelul apei subterane și la adâncimi mari - în puțuri cu ștampilă cu o suprafață de 600 cm 2. Pentru a determina modulul de deformare, utilizați un grafic al dependenței tasării de presiune (Fig. 1.1), pe care se identifică o secțiune liniară, se trasează o linie dreaptă de mediere și se calculează modulul de deformare. Eîn conformitate cu teoria mediului liniar deformabil conform formulei

La testarea solurilor, este necesar ca grosimea stratului de sol omogen de sub ștampilă să fie de cel puțin două ori diametrul ștampilei.

Modulii de deformare ai solurilor izotrope pot fi determinați în puțuri cu ajutorul unui presiometru (Fig. 1.2). În urma testelor, se obține un grafic al dependenței creșterii razei sondei de presiunea pe pereții acestuia (Fig. 1.3). Modulul de deformare este determinat în secțiunea dependenței liniare a deformației de presiunea dintre punct p\, corespunzând comprimarii pereților denivelați ai puțului și punctului p2, după care începe dezvoltarea intensivă a deformărilor plastice în sol. Se calculează modulul de deformare

Software ftlOnMVJlft

Coeficient k determinată, de regulă, prin compararea datelor presionometrice cu rezultatele încercărilor paralele ale aceluiași sol cu ​​ștampilă. Pentru clădirile secolului II III clasa poate fi acceptată în funcție de profunzimea testării h următoarele valori ale coeficientului Laîn formula (1.2): la ft<5 м 6 = 3; при 5мk = 2; la 10 m

Pentru soluri nisipoase si luto-argiloase se permite determinarea modulului de deformare" pe baza rezultatelor sondajului static si dinamic al solurilor. Se iau ca indicatori de sondare: pentru sondaj static - rezistenta solului la imersarea conului sondei. q c , iar în timpul sondării dinamice - rezistenţa dinamică condiţionată a solului la imersiunea conului qa, Pentru argile si argile E-7qcși I-6#<*; для песчаных грунтов E-3qc, iar valorile £ conform datelor de sondare dinamică sunt date în tabel. 1.14. Pentru clădiri din clasa I și II

Este obligatorie compararea datelor de sondare cu rezultatele testării acelorași soluri cu ștampile. Pentru structurile de clasa a III-a este permisă determinarea E numai pe baza rezultatelor sondajului.

1.4.2. Determinarea modulului de deformare in conditii de laborator

În condiții de laborator se folosesc dispozitive de compresie (odometre), în care o probă de sol este comprimată fără posibilitatea de dilatare laterală. Modulul de deformare este calculat la intervalul de presiune selectat Dr = P2-Pi al programului de testare (Fig. 1.4) folosind formula

Presiunea pi corespunde presiunii naturale, iar p2 corespunde presiunii așteptate sub baza fundației.

Valorile modulelor de deformare din testele de compresiune sunt subestimate pentru toate solurile (cu excepția celor foarte compresibile), astfel încât acestea pot fi utilizate pentru o evaluare comparativă a compresibilității.

solurile de amplasament sau pentru a evalua eterogenitatea compresibilității. La calcularea așezărilor, aceste date trebuie ajustate pe baza unor teste comparative ale aceluiași sol în condiții de câmp cu ștampilă. Pentru argile nisipoase cuaternare, argile și argile se pot adopta factori de corecție T(Tabelul 1.16), în timp ce valorile Eovts trebuie determinată în intervalul de presiune 0,1-0,2 MPa.

1.5. FORTA SOLULUI

Rezistența la forfecare a solului este caracterizată prin tensiuni de forfecare la starea limită când are loc cedarea solului. Relația dintre tangentele limită t și tangentele normale la zonele de forfecare O stresul este exprimat prin condiția de rezistență Coulomb-Mohr

1.5.1. Determinarea caracteristicilor de rezistență în laborator conditii

În practica cercetării solului, metoda de tăiere a solului de-a lungul unui fix

avioane în dispozitive de tăiere cu un singur plan. A primi<р и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта la valori diferite ale sarcinii verticale. Pe baza valorilor rezistenței la forfecare t obținute în experimente, este trasat un grafic al dependenței liniare T = f(a) și se găsesc unghiul de frecare internă f și aderența specifică Cu(Fig. 1.5). Dată-

Există două scheme experimentale principale: o tăiere lentă a unei probe de sol pre-compactate până la consolidarea completă (test consolidat-drenat) și o tăiere rapidă fără compactare preliminară (test ceva-consolidat-nedrenat).

Capitolul 2. INGINERIE PRODUSE GEOLOGICE

INFORMAȚII GENERALE

Studiile inginerie-geologice ■ fac parte integrantă dintr-un ansamblu de lucrări efectuate pentru a furniza proiectării construcției cu date inițiale privind condițiile naturale ale zonei de construcție (șantier), precum și pentru a anticipa modificările mediului natural care pot apărea în timpul construcției și funcţionarea structurilor. La efectuarea sondajelor inginerești-geologice, solurile sunt studiate ca fundații ale clădirilor și structurilor, apele subterane, procese și fenomene fizico-geologice (carst, alunecări de teren, curgeri de noroi etc.) - Studiile inginerești-geologice sunt însoțite de sondaje inginerești-geodezice, al căror obiect de studiu îl constituie condițiile topografice zona de construcție, precum și studiile inginerești și hidrometeorologice, în cadrul cărora se studiază apele de suprafață și clima.

Efectuarea sondajelor este reglementată de documente și standarde de reglementare. Cerințele generale pentru efectuarea sondajelor sunt date în SNiP P-9-78, iar cerințele pentru sondaje pentru anumite tipuri de construcții sunt în instrucțiunile SN 225-79 și SN 211-62. Ținând cont de specificul proiectării fundațiilor de piloți, cerințele de bază pentru sondajele pentru acestea sunt date în SNiP 11-17-77 și în „Ghidul de proiectare a fundațiilor de piloți”. Determinarea proprietăților de construcție de bază ale solurilor este reglementată de standardele specificate în clauza 2.4.

Studiile inginerești-geologice ar trebui efectuate, de regulă, de către organizațiile de cercetare teritorială, precum și de către organizații specializate de cercetare și proiectare și sondaj. Acestea pot fi realizate de către organizațiile de proiectare cărora li sa acordat un astfel de drept în modul prescris.

2.2. CERINȚE LA SPECIFICAȚII TEHNICE ȘI PROGRAMUL DE CERCETARE

Planificarea și executarea sondajelor se realizează pe baza specificațiilor tehnice pentru sondaje întocmite de organizația de proiectare - client. La întocmirea specificațiilor tehnice, este necesar să se determine care materiale caracterizează condițiile naturale de construcție,

va trebui să dezvolte proiectul și, pe această bază, să obțină permisiunea autorităților competente pentru a efectua sondaje pentru acest obiect. Autoritatea care eliberează autorizația poate indica necesitatea utilizării (pentru a evita dublarea) materialelor pe care le are la dispoziție din lucrările efectuate anterior pe teritoriul unității proiectate, ceea ce trebuie reflectat în specificațiile tehnice. Dacă există materiale din sondajele efectuate anterior pentru proiectul în curs de proiectare, acestea sunt transferate organizației de sondaj ca anexă la specificațiile tehnice emise. De asemenea, sunt supuse transferului și alte materiale care caracterizează condițiile naturale ale zonei construcției proiectate și care se află la dispoziția organizației de proiectare.

Caietul de sarcini se întocmește conform formularului de mai jos cu anexe text și grafice.

În clauza 7 a atribuirii este necesar să se prevadă următoarele caracteristici tehnice: clasa de responsabilitate, înălțimea, numărul de etaje, dimensiunile planului și caracteristicile de proiectare ale structurii proiectate; valori ale deformațiilor limitative ale fundațiilor structurilor; prezența și adâncimea subsolurilor; tipuri, dimensiuni și adâncime planificate ale fundațiilor; natura și valorile sarcinilor pe fundații; caracteristici ale proceselor tehnologice (pentru construcții industriale); densitatea clădirii (pentru construcții urbane și de așezări). În multe cazuri, este recomandabil să se menționeze aceste caracteristici într-o anexă la specificațiile tehnice sub formă de tabel. La specificațiile tehnice trebuie anexate următoarele: planuri situaționale care indică amplasarea (opțiunile de amplasare) șantiere (șantiere) și trasee de utilități; planuri topografice la scara 1: 10.000-1: 5000 indicând contururile amplasării clădirilor și structurilor proiectate și traseelor ​​de utilități, precum și marcajele de planificare; copii ale protocoalelor de aprobare a pasajelor și racordurilor (adiacente) liniilor de utilități care afectează componența și sfera sondajelor inginerești, cu aplicații grafice; materiale de sondaje as-built sau documentație de proiectare a comunicațiilor subterane (în timpul sondajelor la amplasamentele întreprinderilor industriale existente și în interiorul blocurilor).

Termenii de referință stau la baza întocmirii unei organizații de anchetă

Este un program de cercetare în care se justifică etapele, componența, volumele, metodele și succesiunea lucrărilor și pe baza căruia se întocmește devizul și documentația contractuală. Pregătirea programului este precedată de colectarea, analiza și sinteza materialelor despre condițiile naturale ale zonei de anchetă, iar în cazurile necesare (absența sau inconsecvența materialelor) - o cercetare în teren a zonei de anchetă.

Programul include o parte de text și aplicații. Partea de text ar trebui să conțină următoarele secțiuni: 1) informații generale; 2) caracteristicile zonei de anchetă; 3) cunoașterea zonei de anchetă; 4) compoziția, sfera și metodologia cercetării; 5) organizarea muncii; 6) lista materialelor depuse; 7) lista de referințe.

Secțiunea 1 oferă date din primele cinci puncte ale specificațiilor tehnice. Secțiunea 2 oferă o scurtă descriere fizică și geografică a zonei de cercetare și a condițiilor naturale locale, reflectând caracteristicile reliefului și climei, informații despre structura geologică, condițiile hidrogeologice, procesele și fenomenele fizice și geologice nefavorabile, compoziția, starea și proprietățile. a solurilor. Secțiunea 3 prezintă informații despre materialele de stoc disponibile ale lucrărilor de cercetare, prospectare și cercetare efectuate anterior și oferă o evaluare a caracterului complet, fiabilității și gradului de adecvare a acestor materiale. În secțiunea 4, pe baza cerințelor din specificațiile tehnice, se determină caracteristicile zonei de sondaj (situl) și cunoștințele acesteia, compoziția optimă și volumul de lucru și se justifică alegerea metodelor de realizare a cercetării geotehnice. Atunci când coordonează programul, designerii ar trebui să acorde o atenție deosebită acestei secțiuni, ghidându-se de informațiile despre compoziția și domeniul de aplicare a lucrării prezentate mai jos în paragrafe. 2.3 și 2.4. Secțiunea 5 stabilește

se determină succesiunea și durata planificată a lucrărilor, resursele și măsurile organizatorice necesare, precum și măsurile de protecție a mediului. Secțiunea 6 indică organizațiile cărora trebuie trimise materialele, precum și numele materialelor. Secțiunea 7 oferă o listă a documentelor normative și a standardelor de stat din întreaga Uniune, instrucțiuni (directive) din industrie și departamente, orientări și recomandări, surse literare, rapoarte de cercetare care ar trebui utilizate la efectuarea cercetărilor.

Programul de sondaj trebuie să fie însoțit de: o copie a specificațiilor tehnice ale clientului; materiale care caracterizează compoziția, volumul și calitatea anchetelor efectuate anterior; planul sau diagrama instalației care indică limitele sondajului; proiect de amplasare a siturilor miniere, cercetări de teren etc., realizat pe bază topografică; harta tehnologică a secvenței de lucru; desene (schițe) de lucrări și echipamente nestandard.

Dacă solul conține o cantitate suficient de mare de particule de argilă, atunci se numește argilos. Solurile argiloase au proprietatea de coeziune, care se exprimă în capacitatea solului de a-și menține forma datorită prezenței particulelor de argilă.
Dacă există puține particule de argilă (mai puțin de 10% din greutate), se numește solul lut nisipos . lut nisipos are o coeziune redusă și este adesea practic imposibil de distins de nisip. Lotul nisipos este greu de rostogolit într-o frânghie sau o minge. Dacă lut nisipos frecați-l pe o palmă umedă, puteți vedea particule de nisip după scuturarea solului, urme de particule de argilă sunt vizibile pe palmă. bulgări lut nisipos când sunt uscate, se sfărâmă ușor și se sfărâmă atunci când sunt lovite. lut nisipos Este non-plastic, particulele de nisip predomină în el și aproape că nu se rostogolesc într-o frânghie. O minge rostogolită din pământul umezit se sfărâmă sub presiune ușoară.
Se numește sol în care conținutul de particule de argilă ajunge la 30% din greutate lut . Lut Are o coeziune mai mare decât lut nisipos și este capabil să supraviețuiască în bucăți mari fără a se rupe în bucăți mici. Bucăți lut nisipos când este uscat, mai puțin dur decât argila. La impact, se sfărâmă în bucăți mici. Când sunt umede, au puțină plasticitate. La frecare, particulele de nisip sunt simțite, bulgări sunt zdrobiți mai ușor, granule mai mari de nisip sunt prezente pe fundalul nisipului mai fin. O frânghie întinsă din pământul umed este scurtă. O minge rulată din pământul umezit, atunci când este presată, formează o prăjitură cu crăpături de-a lungul marginilor.
Când conținutul de particule de argilă din sol este mai mare de 30%, solul este numit lut . Lut are o conexiune excelentă. Lut în stare uscată este tare, în stare umedă este plastic, vâscos, se lipește de degete. Când frecați particulele de nisip cu degetele, nu puteți simți particulele de nisip, este foarte dificil să zdrobiți bulgări. Dacă piesa este crudă lut tăiat cu un cuțit, tăietura are o suprafață netedă pe care boabele de nisip nu sunt vizibile. Când stoarceți o minge rulată din crud lut , rezultă o prăjitură plată ale cărei margini nu prezintă crăpături.
Cea mai mare influență asupra proprietăților soluri argiloase este influențată de prezența particulelor de argilă, de aceea solurile sunt de obicei clasificate în funcție de conținutul de particule de argilă și de numărul de plasticitate. Numărul de plasticitate Ip — diferența de umiditate corespunzătoare a două stări de sol: la limita de producție W L iar la limita rulării W p, W L și W p este determinat conform GOST 5180.
Tabelul 1. Clasificarea solurilor argiloase în funcție de conținutul de particule de argilă.

Majoritatea solurilor argiloase în condiții naturale, în funcție de conținutul lor de apă, pot fi în diferite stări. Standardul de construcție (GOST 25100-95 Clasificarea solurilor) determină clasificarea solurilor argiloase în funcție de densitatea și conținutul de umiditate. Starea solurilor argiloase se caracterizează prin rata de rulaj eu L - raportul diferenţei de umiditate corespunzător a două condiţii de sol: natural W iar la limita rulării Wp, la numărul de plasticitate Ip. Tabelul 2 prezintă clasificarea solurilor argiloase după indicele de fluiditate al acestora.
Tabelul 2. Clasificarea solurilor argiloase după indicele de fluiditate.

După compoziția granulometrică și numărul de plasticitate Ip grupele de argilă sunt împărțite conform tabelului 3.
Tabelul 3.

Pe baza prezenței incluziunilor solide, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 4.

Tabelul 4. Conținutul de solide în solurile argiloase.

Tabelul 5 prezintă metode prin care puteți determina vizual caracteristicile solurilor argiloase.
Tabelul 5. Determinarea compoziției mecanice a solurilor argiloase.

Dintre solurile argiloase trebuie distinse următoarele:
sol de turbă;
soluri de tasare;
umflarea (umflarea) solurilor.
Solul de turbă este sol nisipos și argilos, care conține în compoziția sa într-o probă uscată de la 10 la 50% (în greutate) turbă.
În funcție de conținutul relativ de materie organică Ir, solurile argiloase și nisipurile sunt împărțite conform Tabelului 6.
Tabelul 6.

Solul umflat este un sol care, atunci când este înmuiat cu apă sau alt lichid, crește în volum și are o tensiune relativă de umflare (în condiții de umflare liberă) mai mare de 0,04.
Solul de tasare este un sol care, sub influența sarcinii exterioare și a greutății proprii sau numai din greutatea proprie atunci când este îmbibat cu apă sau alt lichid, suferă o deformare verticală (subsidență) și are o deformare de subsidență relativă e sl ³ 0,01.
Solul înclinat este un sol dispersat, care, în timpul tranziției de la starea dezghețată la starea înghețată, crește în volum datorită formării cristalelor de gheață și are o deformare relativă la îngheț e fn ³ 0,01.
În funcție de deformația relativă de umflătură fără sarcină e sw, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 7.
Tabelul 7.

În funcție de deformația relativă de subsidență e sl, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 8.
Tabelul 8.

Solul argilos este un sol care este mai mult de jumătate compus din particule foarte mici, cu dimensiunea mai mică de 0,01 mm, care sunt sub formă de fulgi sau plăci. Distanțele dintre aceste particule se numesc pori; de obicei sunt umplute cu apă, care este bine reținută în argilă, deoarece particulele de argilă în sine nu permit trecerea apei. Solurile argiloase au porozitate ridicată, adică raport mare dintre volumul porilor și volumul solului. Acest raport variază de la 0,5 la 1,1 și este o caracteristică a gradului. Fiecare por este un mic capilar, astfel încât astfel de soluri sunt susceptibile.

Solul argilos reține foarte bine umiditatea și nu o dă niciodată pe toate, chiar și atunci când se usucă, așa este. Când este înghețată, umiditatea conținută în sol se transformă în gheață și se extinde, crescând astfel volumul întregului sol. Toate solurile care conțin argilă sunt susceptibile la acest fenomen negativ și, cu cât conținutul de argilă este mai mare, cu atât această proprietate este mai pronunțată.

Porii solului argilos sunt atât de mici încât forțele capilare de atracție dintre apă și particulele de argilă sunt suficiente pentru a le lega împreună. Forțele de atracție capilare, combinate cu plasticitatea particulelor de argilă, asigură plasticitatea solului argilos. Și cu cât conținutul de argilă este mai mare, cu atât solul va fi mai plastic. În funcție de conținutul de particule de argilă, acestea sunt clasificate în lut nisipos, lut și lut.

Clasificarea solului argilos

Locul nisipos este un sol argilos care nu conține mai mult de 10% particule de argilă, restul este nisip. Locul nisipos este cel mai puțin plastic dintre toate solurile argiloase, când îl freci între degete, se simt granule de nisip și nu se rostogolește bine într-un șnur. O minge rulată din lut nisipos se va prăbuși dacă puneți puțină presiune pe ea. Datorită conținutului ridicat de nisip, lut nisipos are o porozitate relativ scăzută - de la 0,5 la 0,7. În consecință, poate conține mai puțină umiditate și, prin urmare, poate fi mai puțin susceptibil la înăbușire. Cu o porozitate de 0,5 (adică cu compactare bună) în stare uscată, lut nisipos este de 3 kg/cm2, cu o porozitate de 0,7 - 2,5 kg/cm3.

Loam este un sol argilos care conține de la 10 la 30% argilă. Acest pământ este destul de plastic când îl freci între degete, nu poți simți granule de nisip individuale. O minge rulată din lut este zdrobită într-un tort, de-a lungul marginilor căreia se formează crăpături. Porozitatea lutului este mai mare decât a lutului nisipos și variază de la 0,5 la 1. Lutul poate conține mai multă apă și este mai susceptibil la înăbușire decât lut nisipos. Lotul uscat cu o porozitate de 0,5 are o capacitate portantă de 3 kg/cm2, cu o porozitate de 0,7 - 2,5 kg/cm2.

Argila este un sol în care conținutul de particule de argilă este mai mare de 30%. Lutul este foarte plastic și se rostogolește bine într-un șnur. O minge rulată din lut este comprimată într-o prăjitură plată, fără a se forma crăpături la margini. Porozitatea argilei poate ajunge la 1,1 este mai susceptibilă decât toate celelalte soluri deoarece poate conține o cantitate foarte mare de umiditate. Cu o porozitate de 0,5, argila are o capacitate portantă de 6 kg/cm2, cu o porozitate de 0,8 – 3 kg/cm2.

Toate solurile argiloase sunt supuse tasării sub influența încărcăturii de la fundație și durează foarte mult timp - mai multe sezoane. Cu cât porozitatea solului este mai mare, cu atât așezarea va fi mai mare și mai lungă. Pentru a reduce porozitatea solului argilos și, prin urmare, a îmbunătăți caracteristicile acestuia, solul poate fi compactat. Compactarea naturală a solului argilos are loc sub presiunea straturilor de deasupra: cu cât stratul este mai adânc, cu atât este mai compactat, cu atât este mai mică porozitatea și capacitatea sa portantă este mai mare.

Porozitatea minimă a solului argilos va fi de 0,3 pentru stratul cel mai compactat, care se află sub adâncimea de îngheț. Faptul este că atunci când solul îngheață, are loc zgomot: particulele de sol se mișcă și apar noi pori între ele. În stratul de sol care se află sub adâncimea de îngheț, nu există astfel de mișcări este compactat maxim și poate fi considerat incompresibil. depinde de condițiile climatice, în Rusia variază de la 80 la 240 cm Cu cât mai aproape de suprafața pământului, cu atât solul argilos va fi mai puțin compact.

Pentru a estima aproximativ capacitatea portantă a solului argilos la o anumită adâncime, puteți lua o porozitate maximă de 1,1 la suprafața pământului și un minim de 0,3 la adâncimea de îngheț și să presupunem că aceasta variază uniform în funcție de adâncime. Odată cu aceasta se va modifica și capacitatea portantă: de la 2 kg/cm2 la suprafață la 6 kg/cm2 sub adâncimea de îngheț.

O altă caracteristică importantă a solului argilos este: cu cât conține mai multă umiditate, cu atât capacitatea sa portantă este mai slabă. Solul argilos saturat cu umiditate devine prea plastic și poate deveni saturat cu umiditate atunci când apele subterane sunt aproape. Dacă este înalt și la mai puțin de un metru de adâncimea fundației, atunci valorile de mai sus pentru capacitatea portantă a argilei, lutului și lutului nisipos ar trebui împărțite la 1,5.

Toate solurile argiloase vor servi drept fundație bună pentru fundația unei case dacă apa subterană se află la o adâncime considerabilă și solul în sine este omogen ca compoziție.

Citeste si:

• Acest articol discută principalele tipuri de soluri - stâncoase, grosiere, nisipoase și argiloase, fiecare dintre ele având propriile sale proprietăți și caracteristici distinctive.
• Capacitatea portantă a solului este caracteristica sa de bază care trebuie cunoscută atunci când se construiește o casă, arată cât de multă sarcină poate suporta o unitate de suprafață de sol. Capacitatea portantă determină care ar trebui să fie suprafața de susținere a fundației casei: cu cât capacitatea solului de a rezista la sarcină este mai slabă, cu atât suprafața fundației ar trebui să fie mai mare.
• Solul înghețat este un sol care este susceptibil la îngheț, când îngheață, crește semnificativ în volum. Forțele de ridicare sunt destul de puternice și sunt capabile să ridice clădiri întregi, așa că este imposibil să se pună o fundație pe solul înclinat fără a lua măsuri împotriva ridicării.
• Apa subterană este primul strat acvifer subteran de la suprafața pământului, care se află deasupra primului strat impermeabil. Acestea au un impact negativ asupra proprietăților solului și fundațiilor caselor trebuie cunoscut și luat în considerare la așezarea fundației.
• Mai mult de jumătate din solul nisipos este format din particule de nisip mai mici de 5 mm. În funcție de dimensiunea particulelor, acesta este împărțit în pietriș, mare, mediu și fin. Fiecare tip de nisip are proprietățile sale.
• Înghețul este o creștere a volumului solului la temperaturi sub zero, adică în timpul iernii. Acest lucru se întâmplă deoarece umiditatea conținută în sol crește în volum atunci când îngheață. Forțele de îngheț acționează nu numai pe baza fundației, ci și pe pereții laterali ai acesteia și sunt capabile să stoarce fundația unei case din pământ.

Compararea umidității naturale a solului cu umiditatea de la limita de rulare face posibilă determinarea stării acestuia pe baza indicelui de fluiditate

, (1.11)

conform căruia solurile argiloase sunt împărțite în următoarele tipuri:

greu...................
< 0

plastic.............de la 0 la 1 inclusiv

fluid...................>1

Loamuri și argile:

greu...................................
< 0

semisolid..............de la 0 la 0,25

plastic dur.................de la 0,25 la 0,5

plastic moale...........de la 0,5 la 0,75

fluid-plastic......de la 0,75 la 1

fluid.............................>1

Densitate maximă și umiditate optimă a solului

În timpul construcției lucrărilor de terasament și amenajării teritoriului, solurile trebuie compactate. În același timp, rezistența solului crește, permeabilitatea apei și capilaritatea acestuia scad. Gradul maxim de compactare este necesar în straturile superioare ale terasamentului, unde apar cele mai mari solicitări de la sarcinile externe.

Gradul de compactare se apreciază prin valoarea coeficientului de compactare. Prin compactarea solurilor cu conținut diferit de umiditate cu aceeași muncă de compactare se obțin valori diferite ale densității solului uscat. Umiditatea la care se atinge densitatea maximă a solului uscat
cu un sigiliu standard, se numește optim W opta .

In conditii de laborator W optaŞi
determinat cu ajutorul dispozitivului Soyuzdorniy (Fig. 1.7). Metoda constă în stabilirea dependenței densității solului uscat de conținutul de umiditate al acestuia în timpul compactării probelor de sol cu ​​lucru constant de compactare și o creștere constantă a conținutului de umiditate a solului. Cel puțin 5-6 experimente sunt efectuate la diferite niveluri de umiditate a solului. Pamantul se compacteaza in sticla aparatului strat cu strat cu lovituri de sarcina de 2,5 kg care cad de la o inaltime de 30 cm. Fiecare strat de pamant (3 straturi in total) se compacteaza cu 40 de lovituri. După compactare, în fiecare experiment, determinați Şi
și construiește un grafic proprietate
(Fig. 1.8).

Graficul determină umiditatea la care compactarea standard atinge densitatea maximă a solului uscat
. Gradul de compactare al unei structuri de pământ se apreciază prin valoarea coeficientului de compactare

, (1.12)

Unde
– coeficientul de compactare a solului al structurii de pământ; – densitatea solului uscat;
– densitatea maximă a aceluiași sol uscat cu compactare standard. Magnitudinea
este specificat de proiectarea terasamentului în intervalul de la 0,92 la 1,00.

Întrebări de securitate

1. Determinarea solului conform GOST 25100-95.

2.Care sunt tipurile genetice ale sedimentelor continentale?

3. Din ce sunt făcute solurile?

4.Ce se înțelege prin structura și textura solului?

5.Care sunt caracteristicile mineralelor argiloase?

6. În ce formă se găsește apa în sol?

7.Ce conexiuni structurale există în sol?

8.Care sunt dimensiunile particulelor grosiere, nisip, nămol și argilă?

9.Cum se numește compoziția granulometrică a solului?

10.Cum se determină coeficientul de eterogenitate a solului?

11.Care sunt principalele caracteristici fizice ale solului?

12.Cum sunt clasificate solurile nisipoase?

13.Cum se numește numărul de plasticitate?

14.Cum sunt clasificate solurile coezive?

15.Ce este rata de rotație? În ce limite variază?

16. Pentru ce se utilizează metoda standard de compactare a solului?