Грунты. Классификация (заменен на ГОСТ 25100-2011)

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

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_fh 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_fh, д. е., которая определяется по формуле

,(A.1)

где h_o,f - высота образца мерзлого грунта, см;

h_o - 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_sof, 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 25584.

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 d₆₀, d₁₀ - 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 ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³;

ρ_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 K₁ - отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

K₀ - то же, в природном состоянии.

Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов К_fr, д.е., определяется по формуле

, (A.8)

где q₁ - масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

q₀ - 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_dp, 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_f - 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.

Техногенные грунты - естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

Антропогенные образования - 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.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

РАЗНОВИДНОСТИ ГРУНТОВ

1. Класс природных скальных грунтов

1.1 По пределу прочности на одноосное сжатие R_c в водонасыщенном состоянии грунты подразделяют согласно таблице Б.1.

Таблица Б.1

1.2 По плотности скелета r_d грунты подразделяют согласно таблице Б.2.

Таблица Б.2

1.3 По коэффициенту выветрелости К_wr грунты подразделяют согласно таблице Б.3.

Таблица Б.3

1.4 По степени размягчаемости в воде грунты подразделяют согласно таблице Б.4.

Таблица Б.4

1.5 По степени растворимости в воде грунты подразделяют согласно таблице Б.5.

Таблица Б.5

1.6* По степени водопроницаемости грунты подразделяют согласно таблице Б.6.

_____________

* Применяется также и для класса дисперсных грунтов

Таблица Б.6

1.7 По степени засоленности D_sal грунты подразделяют согласно таблице Б.7.

Таблица Б.7

1.8 По структуре и текстуре грунты подразделяют согласно таблице Б.8.

Таблица Б.8

1.9 По температуре грунты подразделяют согласно таблице Б.9.

Таблица Б.9

2 Класс природных дисперсных грунтов

2.1 По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице Б.10.

Таблица Б.10

Примечание - При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от обшей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

2.2 По степени неоднородности гранулометрического состава С_u, крупнообломочные грунты и пески подразделяют на:

- однородный грунт С_u £ 3;

- неоднородный грунт С_u > 3.

2.3 По числу пластичности I_p глинистые грунты подразделяют согласно таблице Б.11.

Таблица Б.11

Примечание - Илы подразделяют по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.

2.4 По гранулометрическому составу и числу пластичности I_p глинистые группы подразделяют согласно таблице Б.12.

Таблица Б.12

2.5 По наличию включений глинистые грунты подразделяют согласно таблице Б.13.

Таблица Б.13

2.6 По показателю текучести I_L глинистые грунты подразделяют согласно таблице Б.14.

Таблица Б.14

2.7 По относительной деформации набухания без нагрузки e_sw глинистые грунты подразделяют согласно таблице Б.15.

Таблица Б.15

2.8 По относительной деформации просадочности e_sl глинистые грунты подразделяют согласно таблице Б.16.

Таблица Б.16

2.9 По коэффициенту водонасыщения S_r крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице Б.17.

Таблица Б.17

2.10 По коэффициенту пористости е пески подразделяют согласно таблице Б.18.

Таблица Б.18

2.11 По степени плотности I_D пески подразделяют согласно таблице Б.19.

Таблица Б.19

2.12 По коэффициенту выветрелости К_wr крупнообломочные грунты подразделяют согласно таблице Б.20.

Таблица Б.20

2.13 По коэффициенту истираемости К_fr крупнообломочные грунты подразделяют согласно таблице Б.21.

Таблица Б.21

2.14 По относительному содержанию органического вещества I_r глинистые грунты и пески подразделяют согласно таблице Б.22.

Таблица Б.22

2.15 По относительному содержанию органического вещества I_r сапропели подразделяют согласно таблице Б.23.

Таблица Б.23

2.16 По степени разложения D_dр торфы подразделяют согласно таблице Б.24.

Таблица Б.24

2.17 По степени зольности D_ds, торфы подразделяют согласно таблице Б.25.

Таблица Б.25

2.18 По степени засоленности D_sal дисперсные грунты подразделяют согласно таблице Б.26.

Таблица Б.26

2.19 По относительной деформации пучения e_fh грунты подразделяют согласно таблице Б.27.

Таблица Б.27

2.20 По температуре t грунты подразделяют согласно таблице Б.28.

Таблица Б.28

3 Класс природных мерзлых грунтов

3.1 По льдистости за счет видимых ледяных включений i_i, грунты подразделяют согласно таблице Б.29.

Таблица Б.29

3.2 По температурно-прочностным свойствам грунты подразделяют согласно таблице Б.30.

Таблица Б.30

Примечание - T_h - температурная граница твердомерзлого состояния минеральных грунтов, - то же, для заторфованных грунтов.

3.3 По степени засоленности D_sal (для морского типа засоления - NaCl, Na₂SO₄ более 90%) грунты подразделяют согласно таблице Б.31.

Таблица Б.31

3.4 По криогенной текстуре грунты подразделяют согласно таблице Б.32.

Таблица Б.32

Ключевые слова: грунты, классификация, инженерно-геологические изыскания, проектирование, строительство

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Общие положения

5 Классификация

Приложение 1 Термины и определения

Приложение 2 Разновидности грунтов