Свойства и гранулометрическая классификация грунтов

В процессе производства дноуглубительных работ разрабатывают скальные и рыхлые грунты. К скальным относят грунты, в которых между отдельными зернами имеется прочное сцепление; в рыхлых грунтах такое сцепление отсутствует.

Рыхлые грунты делят в свою очередь на связные, в которых между частицами существуют пластичные связи, и несвязные. Типичный связный грунт — глина, несвязный — песок. Гравий и галька представляют собой обломки кристаллических горных пород: гранитов, сиенитов, базальтов, известняков и т. д. Песчаные грунты в основном состоят из кварца, полевого шпата, роговой обманки, слюды и т. п. Основную массу глин составляют минералы с частицами в виде пластинок толщиной в 0,001 мм и меньше, способных склеиваться между собой и связывать более крупные зерна.

Грунты характеризуются гранулометрическим составом — размером зерен («гранула»—зерно), составляющих грунт. Близкие по величине зерна объединяют в группы, называемые фракциями. Наиболее распространенные наименования и размеры фракций помещены в табл. 1. В зависимости от крупности частиц (фракций) грунты делят на гранулометрические классы.

Гранулометрическая классификация помещена в табл. 2.

Гранулометрическая классификация характеризует не только состав, но и свойства грунта, изменяющиеся с уменьшением размеров частиц и, в частности, с увеличением содержания в грунте глинистых фракций.

По своим свойствам пески являются несвязными грунтами, супеси малосвязными, а суглинки и глины — связными грунтами.

По сочетанию в этих группах пылеватых и песчаных фракций выделены разновидности. Так, относящийся к третьему классу песок может быть крупным, средним, мелким и. пылеватым. Для грунтов III, IV, V и VI классов содержание гравия не свыше 10%, а гальки и более крупных включений — не более 2%. Если гравия в грунтах этих классов содержится от 10 до 35%, то к основному наименованию грунта добавляют наименование «гравелистый», например, «гравелистый песок», «гравелистая супесь» и т. д. Если же гравия содержится от 35 до 50%, то грунты называются «гравийными» с добавлением наименования основного класса, например, «песчано-гравийный грунт», «суглинисто-гравийный грунт» и т. д.

В случае, если в песчаном грунте (III класс) ни в одной из фракций не содержится более 50% частиц, то к крупному относят песок, в котором крупнопесчаная фракция совместно с гравийной составляет более 50%; к мелкому относят песок, у которого мелкопесчаная фракция с пылеватой составляет более 50%; при отсутствии этих признаков песок считают средним. При наличии в грунте гальки в количестве от 2 до 25% к основному наименованию грунта прибавляют «галечный», например, «галечный песок», «галечный суглинок»; при содержании гальки от 25 до 50% грунт называют «галечным» с добавлением наименования основного класса, например, «песчано-галечный грунт», «суглинисто-галечный грунт».

Свойства скальных грунтов приведены в части V («Скалоуборочные работы»).

Строение связных грунтов (глин и суглинков) зависит от количества воды, находящейся в грунте, т. е. от влажности грунта. При увлажнении глина из сухого твердого тела сначала превращается в пластичное, а затем — в жидкое.

Плотность связных грунтов характеризуется их консистенцией (влажностью).

По прилипаемости различают следующие категории грунтов:

Разрыхляемость грунтов при отделении их черпаками снарядов и разрушении зависит от гранулометрического состава и плотности или консистенции грунтов.

Разрыхляемость характеризуется коэффициентом, показывающим, во сколько раз объем разрыхленной породы больше ее объема в плотном теле.

Коэффициенты разрыхления приведены в табл. 2.

На производительность землечерпательных снарядов, в зависимости от их конструктивных особенностей, влияют отдельные свойства грунтов или их комплекс.

От консистенции и плотности зависит сопротивление грунта резанию черпаками и ножами механических разрыхлителей, а также всасываемость грунтов; от консистенции — использование емкости черпаков; от прилипаемости — возможное наполнение и опорожнение черпаков, а также режим работы механического разрыхлителя; разрыхляемость влияет на использование емкости черпаков и шаланд. Различные сочетания перечисленных факторов определяют режим работы отдельных типов землечерпательных снарядов.

Последнее обновление 07.08.15 22:03