Aug
22
1.1.3. Краткая классификация твердых частиц грунта

1.1.3.   Краткая классификация твердых частиц грунта
Поскольку свойства грунтов в значительной степени предопределяются размерами  и минералогическим  составом
слагающих их твердых частиц, последние принято классифицировать по размерам, мм:

Картинка
В некоторой степени учитывается и содержание глинистых минералов, так как в большинстве случаев размер частиц из таких минералов менее 0,005 мм. Частицы крупнее 0,05 мм обычно имеют остроугольную или округлую форму, а более мелкие глинистые — пластинчатую (рис. 1.1), иногда игольчатую. Песчаные частицы подразделяются, в свою очередь, на крупные, средние и мелкие, а пылеватые — на крупные и мелкие.
Крупные частицы грунта разделяют просеиванием через сита. Частицы мельче 0,1 мм определяют по скорости падения идеализированных шарообразных частиц в воде. В этом случае размеры частиц, указанные выше, следует рассматривать как их гидравлический диаметр (по шкале Сабакина). При использовании шкалы Стокса принимают, что глинистые частицы имеют гидравлический диаметр менее 0,002 мм.
Разделение частиц грунтов по категориям обусловливается тем, что грунты, состоящие из частиц одной категории, обладают специфическими свойствами.
Грунт, состоящий только из галечных частиц (щебня), весьма водопроницаем, имеет жесткий скелет и высокую несущую способность. Грунт только из гравелистых частиц также обладает большой водопроницаемостью, сравнительно жестким скелетом и достаточно высокой несущей способностью. В некоторых случаях при динамических воздействиях он может уплотняться. Оба эти грунта не обладают связностью (сыпучи); капиллярное поднятие в них отсутствует.
Песчаные частицы слагают различные по крупности пески, которые обладают водопроницаемостью, не пластичны, имеют сравнительно жесткий, мало сжимаемый при действии статической нагрузки скелет.

 

Картинка

Рис. 1.1. Пластинчатая форма глинистых частиц каолинита  (снято в МГУ)

По гранулометрическому составу различают песок:
гравелистый (частиц крупнее 2 мм более 25 % по массе);
крупный (частиц крупнее 0.5 мм более 50 %);
средней крупности (частиц крупнее 0,25 мм более 50 %);
мелкий (частиц крупнее 0,1 мм 75 % и более);
пылеватый (частиц крупнее 0,1 мм менее 75 %).
В зависимости от плотности сложения пески способны существенно уплотняться при динамических воздействиях. Они характеризуются небольшой высотой капиллярного поднятия (до 0,5 м) и в сухом состоянии являются сыпучими телами.
Грунт, состоящий только из глинистых частиц, практически водонепроницаем, во влажном состоянии характеризуется высокой пластичностью, может обладать большой сжимаемостью при действии статической нагрузки, при динамических воздействиях не уплотняется, но может снижать прочность. После прекращения динамических воздействий прочность грунта постепенно частично или полностью восстанавливается, т. е. он обладает специфическими тиксотропными свойствами. Такой грунт при изменении содержания в нем воды меняет объем, набухает при увлажнении и получает усадку при высыхании. Все эти свойства, характерные для глины, особенно ярко проявляются, когда она содержит некоторое количество, весьма мелких коллоидных частиц и состоит из минерала монтмориллонита.
Пылеватые частицы составляют пылеватый грунт, который имеет все недостатки песка и глины. Пылеватый грунт слабо водопроницаем, плохо отдает воду и обладает свойствами плывунности — перемещается вместе с водой даже при малой скорости ее движения. Капиллярное поднятие в нем развивается быстро и достигает обычно 2...3,5 м.
В природных условиях образования в состав одного грунта обычно входят частицы различных категорий.