Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов

Виды грунтов

 

Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) материалом основании зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

Грунт скальный — грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.

Грунт полускальный — грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурный связи цементационного типа.

Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (R_c ³ 5 МПа — скальные грунты, R_c < 5 МПа — полускальные грунты).

Грунт дисперсный — грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.

Структура грунта — пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др).

Состав грунта вещественный — категория, характеризующая химико-минеральный состав твердых, жидких и газовых компонентов.

Органическое вещество — органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, и также продуктов их разложения и преобразования.

Грунт глинистый — связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности I_p ³ 1.

Песок — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (I_p = 0).

Грунт крупнообломочный — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Ил — водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости е ³ 0,9, текучую консистенцию I_L > 1, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30—50 % по массе.

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 I_L > 1, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе.

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.

Почва — поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.

Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) e _sw ³ 0,04.

Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки e _sl ³ 0,01.

Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения e _fn ³ 0,01.

Степень засоленности — характеристика, определяющая количество воднорастворимых солей в грунте D_sal, %.

Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения e _fn, д. е., которая определяется по формуле

(A.1)

где h_0,f — высота образца мерзлого грунта, см;

h₀ — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

Предел прочности грунта на одноосное сжатие R_c, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

Плотность скелета грунта — плотность сухого грунта r _d, г/см³, определяемая по формуле

(A.2)

где r — плотность грунта, г/см³;

W — влажность грунта, д. е.

Коэффициент выветрелости К_wr, д. е. — отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Коэффициент размягчаемости в воде К_sor, д. е. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, q_sr, г/л.

Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации К _ф, м/сут. Определяется по ГОСТ 12536.

Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

Степень неоднородности гранулометрического состава C_u — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

(А.3)

где d ₆₀, d ₁₀ — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.

Число пластичности I_p — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L и на границе раскатывания W _p. W _L и W _p определяют по ГОСТ 5180.

Показатель текучести I_L — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания W_p, к числу пластичности I_p.

Относительная деформация набухания без нагрузки e_sw, д. е. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143.

Относительная деформация просадочности e_s, д. е. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определенном давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161.

Коэффициент водонасыщения S_r, д. е. — степень заполнения объема пор водой. Определяется по формуле

(A.4)

где W — природная влажность грунта, д. е.;

е — коэффициент пористости;

r_s — плотность частиц грунта, г/см³;

r_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Коэффициент пористости е определяется по формуле

(A.5)

где r _s — плотность частиц грунта, г/см³;

r _d — плотность сухого грунта, г/см³.

Степень плотности песков I_D определяется по формуле

(A.6)

где е — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении;

e _max — коэффициент пористости в предельно-плотном сложении;

e _min — коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении.

Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов К_wr,д. е ., определяется по формуле

(А.7)

где К ₁ — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

К ₀ — то же, в природном состоянии.

Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов

К_fr, д. е., определяется по формуле

(A.8)

где q ₁ — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

q ₀ — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

Относительное содержание органического вещества I_r, д. е. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

Степень разложения торфа D_{d r}, д. е. — характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650.

Степень зольности торфа D_ds, д. е. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306.

Грунт мерзлый — грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.

Грунт многолетнемерзлый (синоним — грунт вечномерзлый) — грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

Грунт сезонномерзлый — грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

Грунт морозный — скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

Грунт сыпучемерзлый (синоним — «сухая мерзлота») — крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий силами сцепления.

Грунт охлажденный — засаленный крупнообломочный, песчаный и глинистый грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания.

Грунт мерзлый распученный — дисперсный грунт, который при оттаивании уменьшает свой объем.

Грунт твердомерзлый — дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

Грунт пластичномерзлый —дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

Температура начала замерзания (оттаивания) Т (Т) —температура, °С, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед.

Криогенные структурные связи грунта — кристаллизационные связи, возникающие во влажных дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом.

Криогенная текстура — совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

Лед (синоним — грунт ледяной) — природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10 % (по объему), характеризующееся криогенными структурными связями.

Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта d_r — относительная деформация мерзлого грунта под нагрузкой.

Степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой S_r, д. е., определяется но формуле

(A.9)

где W_ic — влажность мерзлого грунта за счет перового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д. е.;

W_w — влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д. е.;

r _s — плотность частиц грунта, г/см³;

е_f — коэффициент пористости мерзлого грунта;

r _w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Суммарная льдистость мерзлого грунта i_tot, д. е., — отношение содержащегося в нем объема льда к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

(A.10)

Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений i_i, д. е., — отношение содержащегося в нем объема видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

(A.11)

где i_ic, — льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д. е.;

W_tot — суммарная влажность мерзлого грунта, д. е.;

r _i — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;

r _f — плотность мерзлого грунта, г/см³;

W_m — влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.

Техногенныегрунты — естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

Антропогенныеобразования — твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья.

Природные перемещенные образования — природные грунты, перемещенные с мест их естественного залегания, подвергнутые частично производственной переработке в процессе их перемещения.

Природные образования, измененные в условиях естественного залегания, — природные грунты, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %.

Грунты, измененные физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие (уплотнение, замораживание, тепловое воздействие и т. д.) изменяет строение и фазовый состав.

Грунты, измененные химико-физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру.

Насыпные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва.

Намывные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с помощью средств гидромеханизации.

Бытовые отходы — твердые отходы, образованные в результате бытовой деятельности человека.

Промышленные отходы — твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.

Шлаки — продукты химических и термических преобразований горных пород, образующиеся при сжигании.

Шламы — высокодисперсные материалы, образующиеся в горнообогатительном, химическом и некоторых других видах производства. Золы — продукт сжигания твердого топлива.

Золошлаки — продукты комплексного термического преобразования горных пород и сжигания твердого топлива.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: