Грунты и их применение в различных природных условиях

Страницы: 1 2

Насыпи 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).

Таблица 7.1. Классификация связных грунтов
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.

Таблица 7.2. Среднее суммарное содержание легкорастворимых солей, % массы сухого грунта
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
* Дорожно-климатическое районирование территории СССР приведено в различных учебниках, справочниках, инструкциях, технических указаниях и т. д.