Грунты и их применение в различных природных условиях
Страницы: 1 2Насыпи обычно возводят из крупнообломочных или песчаных, в крайнем случае, из легких супесчаных грунтов, которые обладают фильтрующей способностью, постоянным объемом при промерзании и значительной прочностью во влажном состоянии, что важно в районах с глубоким промерзанием земляного полотна. У насыпей из таких грунтов меньше осадка, причем они не прилипают к рабочим органам землеройных машин. Кроме того, земляные работы можно производить круглый год. По зерновому составу грунты различают в зависимости от размера зерен, или грунтовых частиц, мм: глинистые частицы — менее 0,005, мелкая пыль — 0,005—0,01, крупная пыль — 0,01—0,05;
песчаные частицы: тонкие — 0,05—0,1, мелкие —0,1 — 0,25, средней крупности —0,25—0,5, крупные — 0,5—1 и 1—2;
гравийные зерна: мелкие — 2—5, средние — 5—10, крупные— 10—20;
галька: мелкая — 20—40, средняя — 40—60, крупная—60—80 и 80—100, очень крупная —100—150 и 150—200;
валуны — более 200.
В зависимости от содержания частиц или зерен различного размера связные грунты (супеси, суглинки и глины) различают с учетом их физических свойств (табл. 7.1).
Грунт | Содержание песчаных зерен размером 2—0,05 мм, % массы | Число пластичности Wп |
Супесь: легкая крупная |
>50 | 1≤Wп≤7 |
легкая пылеватая тяжелая пылеватая |
20—50 <20 |
|
Суглинок: легкий легкий пылеватый |
>40 <40 |
7≤Wп≤12 |
тяжелый тяжелый пылеватый |
>40 <40 |
12≤Wп≤17 |
Глина: песчанистая пылеватая |
40 Меньше, чем пылеватых размером 0,05—0,005 мм |
17≤Wп≤27 |
жирная | Не нормируется | Wп>27 |
В легких и крупных супесях учитывают и содержание зерен размером 2—0,25 мм.
Если нет местных песков с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут, насыпи возводят послойно из связных грунтов, не кислых, не засоленных выше нормы и не переувлажненных, предусматривая соответствующие мероприятия, обеспечивающие устойчивость и прочность насыпей.
Связные грунты (часто называемые глинистыми) при естественной влажности We>0,75...0,85Wт (Wт — нижняя граница текучести) склонны к потере прочности, а в зимний период — к льдообразованию. Поэтому эти грунты стремятся применять лишь на сухих участках.
Нередко грунты классифицируют по коэффициенту консистенции В:
В = (We—Wр)/(Wт—Wр) ,
где Wр — влажность на границе раскатывания, %.
В зависимости от коэффициента В связные грунты, т. е. супеси, суглинки и глины, разделяют на твердые (В<0), полутвердые (0< В ≤ 25), тугопластичные (0,25< В ≤0,5), мягкопластичные (0,5< В ≤0,75), текучепластичные (0,75< В ≤1) и текучие (В>1). Как твердые, так и мягкопластичные не допускается применять для возведения насыпей. Наиболее целесообразно уплотнять грунты при оптимальной влажности Wо устанавливаемой методом стандартного уплотнения (см. гл. 11). При We=(1,15...1,2)Wо грунты считаются переувлажненными, не допускаемыми для возведения земляных сооружений. Если иногда их приходится применять, то предусматривают соответствующие мероприятия (см. п. 7.3, 7.4), что должно быть оправдано технико-экономическим расчетом.
Опоки, мергели, меловые грунты, сланцевые глины, аргиллиты, алевролиты, болотная руда, вулканические туфы (отходы в карьерах), горелые породы териконов, особенно из бурых углей, тальковые и трепельные грунты, жирные глины укладывают только в нижнюю часть насыпей высотой более 2 м (но не выше 1 м по отношению к нижней поверхности дорожных одежд). Перечисленные грунты и побочные продукты промышленности не следует применять для нижней части пойменных и подтопляемых насыпей с учетом высоты подпора и набега волны на откосы. Не допускаются для возведения земляных сооружений избыточно засоленные грунты (табл. 7.2), а также верхний гумусированный слой чернозема, содержащий в большом количестве корни растений. Грунты, содержащие свыше 0,5 % гипса, также нельзя применять.
Грунты | Хлоридное и сульфидно-хлоридное засоление | Сульфатное, хлоридно-сульфатное и содовое засоление | ||
V дорожно-климатическая зона * | Остальные зоны | V дорожно-климатическая зона | Остальные зоны | |
Слабозасоленные Среднезасоленные Сильнозасоленные Избыточно засоленные |
0,5—2 2—5 5—10 >10 |
0,3—1 1—5 5—8 >8 |
0,5—1 1—3 3—8 >8 |
0,3—0,5 0,5—2 2—5 >5 |