Земляные работы. Классификация грунтов

Физико-механические и физические свойства грунтов оказывают существенное влияние на конструкцию земляного полотна, способы производства работ и, в конечном итоге, на стоимость всей автомобильной дороги.

Грунты, используемые для возведения насыпей, разделяют на четыре основные группы: скальные, добываемые путем разрушения естественных сплошных или трещиноватых скальных массивов; крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных и делювиальных отложений; песчаные; глинистые.

Классификация грунтов

 
По своим физико-механическим свойствам грунты, залегающие в верхней точке земной коры, разделяют на:

1. Щебенистый грунт – неокатанные остроугольные разрушенные горные породы размером частиц до 200 мм и насыпной плотностью 1750…1900 кг/м3, естественной влажностью 2…6 % и коэффициентом разрыхления 1,3…1,4.
2. Гравелистый грунт – обломочная горная порода, состоящая из несцементированных окатанных зерен размером  да 70 мм. Окатанные частицы от 70 до 200 мм принято называть галькой. Насыпная плотность гравелистого грунта достигает 1700…1900 кг/ м3 , естественная влажность – 2…8 % и коэффициент разрыхления – 1,14…1,28.
3. Песок – рыхлая горная порода, состоящая  из  облом­ ков различных минералов и пород  в  виде  зерен  диаметром от 0,12 до 5 мм. Песок подразделяют на крупный с преобладанием  фракции 0,5…5 мм, средний с преобладанием фракции 0,25…0,5 мм; мелкий с содержанием  частиц 0,1…0,25 мм более 50%. Песок, в котором преобладает фракция менее 0,1 мм, называют пылеватым. Насыпная плотность песка 1500…1600 кг м3, естественная влажность 8…12%  и коэффициент разрыхления – 1,0…1,1.
4. Супесь – грунт, содержащий от 30 до 50 °/4 песчаных частиц. Насыпная плотность 1500…1600 кг / м3 , естественная влажность – 10…15 %, коэффициент разрыхления – 1,2…1,3, число пластичности – 1…7.
5. Глина представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести и др., а также хими­ чески связанную воду. Глина содержит частиц мельче 0,005 мм более 30 %. При содержании в глине частиц мельче 0,005 мм более 60 %, ее называют тяжелой. Плотность глины при естественной влажности – ..30 %  составляет  1500…1600 кг / м3• Коэффициент разрыхления – 1,15…1,30. Число пластич­ности, в зависимости от содержания глинистых частиц, – 17…27.
6. Суглинок – грунт, содержащий от 10 до 30 % глинистых частиц. Плотность суглинка при естественной влажности ..19% составляет от 1500 до 1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления изменяется в пределах от 1,2 до 1,3. Суглинок с числом пластичности 7 …12 называют легким, а с числом пластичности свыше 12 – тяжелым.
7. Растительный грунт имеет в своем составе гумуса от 4 до 22%. По механическим свойствам приближается к тяже­ лым суглинкам. Плотность растительного грунта при влажности 20…25% составляет 1200…1300 кг/м3, а коэффициент разрыхления – 1,3… 1,4.

Классификация грунтов по их дорожно-строительным свойствам

Пригодность грунта для сооружения земляного полотна определяется его дорожно-строительными свойствами (таблица 1). Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что не влияет на их порочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относят: скальные неразмягчаемые породы, крупнообломочные, песчаные (кроме мелких и пылеватых), супеси крупные и легкие (табл. 1).

Грунты глинистые, мелкие и пылеватые пески, размягчаемые скальные грунты также пригодны для возведения земляного полотна, но при этом необходимо учитывать некоторые ограничения.

Кроме грунтов природного происхождения для отсыпки насыпей применяют отходы промышленности: золошлаковые материалы, отвалы горнодобывающей промышленности и  др. Насыпи возводят из грунта, который получают при разработке выемок, грунтовых карьеров или боковых резервов.