Происхождение грунтов

Состав, строение и состояние грунтов

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КУРСА

Грунты основания обычно обладают в тысячи раз большей деформативностью и в сотни раз меньшей прочностью, чем материалы, из которых возводятся конструкции сооружений, поэтому благополучное существование последних в значительной степени зависит от величины неравномерности деформаций грунтов оснований. Следствием неправильной оценки характера напластований и строительных качеств грунтов часто являются большие деформации конструкций сооружений и даже их разрушение

Деформации конструкций сооружений в ряде случаев обусловлены наличием в основании слабых и структурно неустойчивых грунтов (сильно сжимаемых, просадочных, вечномерзлых, рыхлых песков, илов, торфов и др.). Эти грунты часто неоднородны, что приводит к развитию неравномерных осадок.

Деформации грунтов в основании в значительной степени зависят от характера распределения нагрузки по подошве фундаментов. В связи с этим при проектировании фундаментов их конструкции и размеры в плане требуется выбирать с учетом совместной работы грунтов в основании с конструкциями сооружения, при которой обеспечивались бы нормальные условия эксплуатации последних.

Поскольку деформации верхнего слоя грунтов зависят от характера нарушения их природного состояния, необходимо стремиться сохранять природную структуру грунтов во время отрывки котлованов и выполнения других строительных работ.

Глубокое изучение курса «Механика грунтов» позволит будущим инженерам-строителям:

1) правильно оценивать свойства различных грунтов, возможность их деформации под действием нагрузок и степень устойчивости грунтов в массивах;

2) улучшать в случае необходимости строительные качества грунтов для возможности использования их в основании;

3) выбирать основные размеры фундаментов и наземные конструкции сооружений, при которых обеспечивалась бы надлежащая их долговечность;

4) выбирать методы устройства фундаментов, при которых не нарушалась бы природная структура грунтов в основании в период строительства.

Стоимость работ по подготовке оснований и устройству фундаментов обычно составляет 5-10% общей стоимости здания, однако при сложных грунтовых условиях она может превысить 20%. Это свидетельствует о важности изучения перечисленных основных задач курса.

Являясь рыхлыми горными породами – дисперсными телами, грунты образовались в результате накопления продуктов физического и химического выветривания. Некоторые грунты образовались следствие отложения органических веществ (торф и др.), а также при искусственной отсыпке или намыве различных материалов (техногенные отложения). Результатом физического выветривания являются крупнообломочные и песчаные грунты. Результатом химического и частично биологического выветривания являются минералы, составляющие мелкодисперсную часть глинистых грунтов.

В зависимости от условий образования различают грунты континентальные и морские. К континентальным грунтам относят отложения элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, дельтовые, лагунные, эоловые и все виды ледниковых отложений. К морским грунтам относят все накопления из материала, приносимого в море поверхностными водными потоками и образующегося при переработке морских берегов волновым прибоем.

Из-за различий в условиях образования и последующих процессов диагенеза свойства грунтов весьма разнообразны. В ряде случаев разнообразие свойств наблюдается и у грунтов одного и того же происхождения. В связи с этим грунты являются телами неоднородными как по глубине слоя, так и по простиранию.