Песок гравелистый характеристики: Песчаный грунт: классификация, плотность, состав, характеристика

Содержание

Песчаный грунт: классификация, плотность, состав, характеристика

Определение, состав, основные характеристики

Песчаный грунт – один из разновидностей почв, существующих на планете. Например, только в России ими занято около 1850 тыс. кв. км, а в Казахстане – 1 млн. км2.

Он широко применяется в различных сферах производственной, хозяйственной и бытовой деятельности человека. Особенно он популярен в сфере строительства зданий, дорог и мостов. В этой отрасли хозяйственной деятельности человека он используется с момента возведения фундамента здания и вплоть до внутренних отделочных работ.

У песчаного грунта состав достаточно разнообразен. Это зависит от того, как он образовался, в каких климатических условиях и какие еще виды пород в него входят.

Песок бывает гравелистый, крупный и средней крупности и может быть одновременно в разных разрезах одного отложения.

В состав песка могут входить разные минералы. В среднем составе песка такие минералы: кварц – 70%, полевые шпаты – 8%, кальцит – 3% и остальные минералы – 11%. В состав могут входить соли и железо, но самые распространенные кварцевые пески и кварцево-полевошпатовые.

Песчаный грунт несвязанный. Форма песчинок шарообразная, величиной более 0,1 мм. Капиллярных сил песчинок не хватает, чтобы преодолеть расстояние между ними или поры, и установить между собой прочные связи. Поры в нем несколько больше, чем в глинистых породах и потому песок не обладает пластичностью. Если сделать из него шар, то он непременно рассыплется.

Песчаный грунт практически не удерживает воду. Но если он влажный, то сделанные из него фигуры сохраняют форму, хотя разваливаются при малейшем надавливании.

Классификация по ГОСТ

Классификация песчаных грунтов содержится в ГОСТ 25100 – 2011. Она приведена исходя из размеров зерен и частиц и процентного их содержания в его массе.

Гранулометрический состав песчаных грунтов таков:

  • Гравелистый. Размер зерен и частиц более 2 мм. Их содержание в массе более 25%.
  • Крупный. Размер – более 0,5 мм и содержание – 50%.
  • Средней крупности. Размер — более 0,25 мм, содержание более 50%.
  • Мелкий. Размер – более 0,1 мм, содержание более или равно 75%.
  • Пылеватый. Размер – более 0,1 мм, содержание менее 75%.

Плотность и несущая способность

Песчаный грунт любого класса быстро и хорошо уплотняется под нагрузкой. По этому показателю он бывает плотный и средней плотности. Плотный обычно располагается на глубине более 1,5 м. Такое расположение, под давлением вышележащих слоев, на протяжении длительного времени делает его максимально плотным и пригодным основанием для фундамента.

Средней плотности грунт – это тот, который лежит выше 1,5 м или уплотнен искусственно. Его несущие качества хуже и он подвержен большей осадке.

У песчаного грунта плотность и несущая способность взаимно связаны. У гравелистого песка при средней плотности несущая способность – 5 кг на см2, при высокой – более 6 кг на см2. У крупного при средней плотности эта способность – 4 кг на см2, а при высокой – 5–6 кг на см2. Средний песок имеет такие параметры: при высокой плотности – 4–5 кг на см2, при средней – 3–4 кг на см2. Мелкий или пылеватый обладает максимальной несущей способностью в плотном состоянии 3 кг на см2, в среднем – 2,5 кг на см2.

При насыщении влагой средний и мелкий снижают несущую способность на 2 кг на см2.

Поглощение и удержание влаги

Песчаный грунт, в связи с его низкой пористостью, от 0,2 до 0,5, плохо удерживает влагу. Это его делает практически не подверженным пучению при замерзании. Что является положительным качеством в строительстве.

Благодаря этому можно не проводить расчет его промерзания при проведении инженерно-строительных работ, но несущая способность песка зависит от влажности. И это необходимо учитывать. Таким образом, с понижением влажности песка и увеличением его плотности, возрастает несущая способность.

Исходя из всех приведенных параметров, наилучшая из песчаных грунтов характеристика, для возведения фундаментов зданий и сооружений, у гравелистых и крупных пород. Они почти не поглощают воду, потому их плотность от количества влаги не зависит. Эти виды имеют наибольшую и постоянную несущую способность.

Видео — Добыча песка

Основные физические характеристики песчаного грунта

Песчаный грунт широко используется во многих отраслях хозяйственной деятельности. Главные характеристики песчаного грунта делают его самым востребованным материалом при строительстве зданий и объектов инфраструктуры. Здесь он используется на всех этапах работ – от устройства основания до внутренней отделки.

Состав и свойства материала варьируется в зависимости от пород, на основе которых он образовался, а также климатических особенностей местности. Он имеет разную крупность зерна, содержит кварц, шпаты и другие минералы.

Классификация и особенности песчаного грунта

К песчаным грунтам относятся почвы, у которых половина состава представлена частицами размером до 2,0 мм.

Государственным стандартом 25100 – 2011 принята следующая классификация в зависимости от состава и крупности зерна:

  • Гравелистый – с размером частиц более 2,0 мм, удельный вес которых составляет 25%.
  • Крупный – с песчинками более 0,5 мм, доля которых не менее 50%;
  • Средний – более 50% состава приходится на частицы 0,25;
  • Мелкий – содержит 75% элементов с крупностью более 0,1;
  • Пылеватый – более 75% состава представлено зерном менее 0,1.

Чем крупнее частицы, из которых состоит масса, тем прочнее состав. Несущая способность мелких песков быстро снижается под воздействием влаги, в зимнее время они промерзают на большую глубину. В то же время средне- и крупноразмерные разновидности не боятся увлажнения и хорошо выдерживают нагрузки.

Основные характеристики песчаного грунта

Основным показателем, который влияет на прочность и деформацию песчаных грунтов, является плотность сложения. Кроме того, прочность зависит и от структурных связей между отдельными микрочастицами.

К механическим характеристикам относится:

  • Деформационные – модули упругости и общей деформации, сжимаемость.
  • Прочностные – сопротивление сдвигу, водопроницаемость, фильтрация.

Основные физические характеристики песчаного грунта:

  • Несущая способность. Варьируется от 1 до 6 кг/кв. см, определяется степенью уплотнения и увлажнения. Показатель повышается при уменьшении влажности и повышении уплотнения.
  • Высокая способность быстро уплотняться. Объект, возведенный на такой почве, быстро дает усадку.
  • Пористость. Находится в пределах 0,2 до 0,5, что меньше, чем у глинистой разновидности почвы.
  • Хорошая водопроницаемость. Песчаники плохо задерживает влагу, поэтому под воздействием отрицательной температуры не происходит ее пучение. Гравелистые разновидности обладают способностью хорошо фильтровать воду, что можно увидеть во время дождя или при сильном увлажнении материала.
  • Плотность песчаного грунта. По этому критерию он делится на плотный и средний.

У каждой разновидности – свои особенности и характеристики, что позволяет подобрать подходящий стройматериал для конкретного вида работ.

Производитель нерудных материалов компания «Инерт Групп» предлагает приобрести песок, супесь, ПГС, ЩПС с доставкой по Краснодару и Краснодарскому краю. Здесь покупателей ждут лучшие цены на высококачественную продукцию.

Плотность песка в граммах на см3 (г/см3). Плотность песка в килограммах на м3 (кг/м3). .

* Данная статья составлена по материалам сайта: http://kovka-dveri.com/metal_stroitelstvo00842346.HTML Что-либо редактировать смысла не вижу, даже в ущерб рейтингам.

Поставка песка в Московском регионе ООО «СТРОЙРЕСУРС»                                    +7 (495) 280-19-50

Парадоксальными и непонятными, на первый взгляд, кажутся разницы в значениях удельной плотности песка, указанные в разных источниках. Для одного и того, же вида песка могут быть указаны значения удельной массы в диапазоне близком к 1.6 грамма на см3 и для него же в диапазоне близком к 2.6 грамма на см3. Никакой ошибки тут нет. Просто требуется уточнение. Песок — это сыпучий материал, плотность которого зависит от размеров воздушных полостей между твердыми частицами в нем. Именно поэтому, различают реальную, технологическую, насыпную плотность и условную, так называемую истинную плотность песка. Истинная плотность определяется сложными лабораторными методами, она намного выше, чем та, которую имеет песок в «реальной жизни». На практике мы всегда сталкиваемся с насыпной плотностью. Даже если песок уплотнен, сжат, утрамбован, увлажнен, «слежался», все равно его плотность не достигает истинной физической. То есть, истинная плотность песка — величина условная, теоретическая. В нашей таблице указаны значения удельного веса песка технологические, именно для случая насыпной плотности. В некотором смысле, по крайней мере для наглядности, можно считать, что истинный удельный вес песка равен удельному весу твердых частиц, зерен в составе песка.

 Плотность песка в граммах на см3 (г/см3). Плотность песка в килограммах на м3 (кг/м3). .

Название песка, вид или разновидность.

Другое название.

Насыпная плотность или удельный вес в граммах на см3.

Насыпная плотность или удельный вес в килограммах на м3.

Сухой.

Сухой песок.

1.2 — 1.7

1200 — 1700

Речной.

Песок из реки, песок добытый в реке, песок со дна реки.

1.5 — 1.52

1500 — 1520

Речной уплотненный.

Песок из реки, мытый без глинистой фракции.

1.59

1590

Речной размер зерна 1.6 — 1.8.

Песок из реки, песок добытый в реке, песок со дна реки.

1.5

1500

Речной намывной.

Песок из реки, песок намытый в реке, песок со дна реки добытый намывным способом.

1.65

1650

Речной мытый крупнозернистый.

Крупнозернистый песок из реки мытый.

1.65

1400 — 1600

Строительный.

песок для строительства, песок для строительных и отделочных работ, песок используемый и применяемый в строительстве.

1.68

1680

Строительный сухой рыхлый.

Песок для строительства, песок для строительных и отделочных работ, песок используемый и применяемый в строительстве.

1.44

1440

Строительный сухой уплотненный.

Уплотненный песок для строительства, уплотненный песок для строительных и отделочных работ, уплотненный песок используемый и применяемый в строительстве.

1.68

1680

Карьерный.

Песок из карьера, песок добытый карьерным способом.

1.5

1500

Карьерный мелкозернистый.

Мелкозернистый песок из карьера, мелкий песок добытый карьерным способом.

1.7 — 1.8

1700 — 1800

Кварцевый обычный.

Песок из кварца.

1.4 — 1.9

1400 — 1900

Кварцевый сухой.

Песок из кварца.

1.5 — 1.55

1500 — 1550

Кварцевый уплотненный.

Песок из кварца.

1.6 — 1.7

1600 — 1700

Морской.

Песок из моря, песок с морского дна.

1.62

1620

Гравелистый.

Песок с примесью гравия.

1.7 — 1.9

1700 — 1900

Пылеватый.

Песок с примесью пыли.

1.6 — 1.75

1600 — 1750

Пылеватый уплотненный.

Уплотненный песок с примесью пыли.

1.92 — 1.93

1920 — 1930

Пылеватый водонасыщенный.

Песок с примесью пыли.

2.03

2030

Природный.

Песок в природного происхождения, обычно кварцевый.

1.3 — 1.5

1300 — 1500

Природный крупнозернистый.

Песок в природного происхождения, обычно кварцевый.

1.52 — 1.61

1520 — 1610

Природный среднезернистый.

Песок в природного происхождения, обычно кварцевый.

1.54 — 1.64

1540 — 1640

Для строительных работ — нормальной влажности по ГОСТу.

Песок строительный.

1.55 — 1.7

1550 — 1700

Керамзитовый марки 500 — 1000.

Песок из керамзита.

0.5 — 1.0

500 — 1000

Керамзитовый размер твердых зерен (частиц) — фракция 0.3.

Песок из керамзита.

0.42 — 0.6

420 — 600

Керамзитовый размер твердых зерен (частиц) — фракция 0.5.

Песок из керамзита.

0.4 — 0.55

400 — 550

Горный.

Карьерный песок.

1.5 — 1.58

1500 — 1580

Шамотный.

Песок из шамота.

1.4

1400

Формовочный нормальной влажности по ГОСТу.

Песок для формовки деталей, литейный песок, песок для форм и литья.

1.71

1710

Перлитовый.

Песок из перлита вспученный.

0.075 — 0.4

75 — 400

Перлитовый сухой.

Сухой песок из перлита вспученный.

0.075 — 0.12

75 — 120

Овражный.

Песок залегающий в оврагах, песок из оврага.

1.4

1400

Намывной.

Песок намытый, песок добытый намыванием.

1.65

1650

Средней крупности.

Среднезернистый песок.

1.63 — 1.69

1630 — 1690

Крупный.

Крупнозернистый песок.

1.52 — 1.61

1520 — 1610

Среднезернистый.

Песок средней зернистости.

1.63 — 1.69

1630 — 1690

Мелкий.

Песок мелкой зернистости.

1.7 — 1.8

1700 — 1800

Мытый.

Песок промытый из которого удалена почва, глинистая и пылевая фракции.

1.4 — 1.6

1400 — 1600

Уплотненный.

Песок искусственно подвергавшийся уплотнению и трамбовке.

1.68

1680

Средней плотности.

Песок нормальной плотности, обычный, средней плотности для строительных работ.

1.6

1600

Мокрый.

Песок с высоким содержанием воды.

1.92

1920

Мокрый уплотненный.

Песок с высоким содержанием воды уплотненный.

2.09 — 3.0

2090 — 3000

Влажный.

Песок с повышенной влажностью, отличающейся от нормальной по ГОСТу.

2.08

2080

Водонасыщенный.

Песок залегающий в водоносном горизонте.

3 — 3.2

3000 — 3200

Обогащенный.

Песок после обагащения.

1.5 — 1.52

1500 — 1520

Шлаковый.

Песок из шлака.

0.7 — 1.2

700 — 1200

Пористый песок из шлаковых расплавов.

Песок шлаковый.

0.7 — 1.2

700 — 1200

Вспученный.

Перлитовые и вермикулитовые пески.

0.075 — 0.4

75 — 400

Вермикулитовый.

Вспученные пески.

0.075 — 0.4

75 — 400

Неорганический пористый.

Пористый легкий песок неорганического происхождения.

1.4

1400

Пемзовый.

Песок из пемзы.

0.5 — 0.6

500 — 600

Аглопоритовый.

Песок получаемый после выгорания минералов — пережога исходной породы.

0.6 — 1.1

600 — 1100

Диатомитовый.

Песок диатомитовый.

0.4

400

Туфовый.

Песок туфовый.

1.2 — 1.6

1200 — 1600

Эоловый.

Природный песок образовавшийся естественным путем в результате эолового выветривания твердых горных пород.

2.63 — 2.78

2630 — 2780

Грунт песок.

Песок в естественном залегании, грунт с очень высоким содержанием песка.

2.66

2660

Песок и щебень.

Строительные материалы.

песок 1.5 — 1.7 и щебень 1.6 — 1.8

песок 1500 — 1700 и щебень 1600 — 1800

Песок и цемент.

Строительные материалы.

песок 1.5 — 1.7 и цемент 1.0 — 1.1

песок 1500 — 1700 и цемент 1000 — 1100

Песчано гравийная смесь.

Смесь песка и гравия.

1.53

1530

Песчано гравийная смесь уплотненная.

Смесь песка и гравия.

1.9 — 2.0

1900 — 2000

Бой обычного глиняного кирпича красного.

Песок полученный дроблением красного керамического кирпича глиняного.

1.2

1200

Муллитовый.

Песок муллитовый.

1.8

1800

Муллитокорундовый.

Песок муллитокорундовый.

2.2

2200

Корундовый.

Песок корундовый.

2.7

2700

Кордиеритовый.

Песок кордиеритовый.

1.3

1300

Магнезитовый.

Песок магнезитовый.

2

2000

Периклазошпинельный.

Песок периклазошпинельный.

2.8

2800

Из доменных шлаков.

Песок шлаковый из доменных шлаков.

0.6 — 2.2

600 — 2200

Из отвальных шлаков.

Песок шлаковый из отвальных шлаков.

0.6 — 2.2

600 — 2200

Из гранулированных шлаков.

Песок шлаковый из гранулированных шлаков.

0.6 — 2.2

600 — 2200

Из шлаковой пемзы.

Песок шлаково пемзовый.

1.2

1200

Из шлаков ферротитана.

Песок шлаково пемзовый.

1.7

1700

Титаноглиноземистый.

Песок титаноглиноземистый.

1.7

1700

Базальтовый.

Песок из базальта.

1.8

1800

Диабазовый.

Песок из диабаза.

1.8

1800

Андезитовый.

Песок из андезита.

1.7

1700

Диоритовый.

Песок из диорита.

1.7

1700

Из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем.

Песок из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем.

1.4

1400

    

Некоторые пояснения к вопросу.

     Как вы уже заметили, в интернете достаточно трудно найти четкий ответ на конкретно поставленный вопрос: какая плотность песка или его удельная масса. Информации поисковая система, например Яндекс или ГУГЛ, выдает много. Но вся она, скорее носит «косвенный» характер, а не точный и понятный. Поисковик подбирает разные упоминания, обрывки фраз, строчки из больших и маловразумительных таблиц удельного веса строительных материалов, в которых весьма хаотично приводятся значения в разных системах единиц. «Попутно» на сайтах «вываливается» большое количество «дополнительных» сведений. Преимущественно: по видам и разновидностям песка, его использованию, применению, происхождению, минералогическому составу, цвету, размерам твердых частиц, цвету, примесям, способам добычи, стоимости, цене песка и так далее. Что добавляет неопределенности, неудобств нормальным людям, желающим быстро найти точный и понятный ответ: сколько плотность песка в граммах на см3. Мы решили «исправить ситуацию», сведя данные по разным видам песка в одну общую таблицу. Заранее исключив «лишнюю» по нашему мнению, «попутную» информацию общего характера. А указав в таблице только точные данные, какая плотность песка.

     Что такое плотность песка или его удельная масса (объемный вес, удельный вес – синонимы)? Плотность песка – это вес, помещающийся в единице объема, в качестве которой чаще всего рассматривается см3. Совершенно объективно затрудняет вопрос такая ситуация, что песок сам по себе имеет множество видов, различающихся по минералогическому составу, размеру фракции твердых частиц в песке, количеству содержащихся примесей. Примесями в песке могут быть глина, пыль, щебень, каменная крошка и камни более крупного размера. Естественно, что наличие примесей сразу скажется на том, какая плотность песка будет определяться лабораторными методами. Но больше всего, на плотность песка, будет влиять его влажность. Влажный песок более тяжелый, больше весит и сразу значительно увеличивает удельную массу в единице объема этого материала. Что связано с его стоимостью при покупке и продаже. Например, если вы хотите купить песок по весу, то его продажа должна быть привязана к так называемой нормальной влажности, определяемой ГОСТом. Иначе, купив мокрый или влажный песок, вы рискуете сильно «проиграть» на его общем количестве. В любом случае, для потребителя, гораздо лучше купить песок измеряемый в единицах объема, например в кубах ( м3), чем в единицах веса (кг, тоннах). Влажность песка влияет на его плотность, но очень незначительно сказывается на объеме. Хотя и тут есть свои «тонкости». Более плотный влажный и мокрый песок, занимает несколько меньший объем, чем сухой. Иногда это нужно учитывать. На удельной массе песка содержащегося в выбранном объеме, то есть на плотности, в значительной степени скажется «способ укладки» его. Здесь, подразумевается то, что песок одного и того же вида может находиться: в состоянии естественного залегания, быть под воздействием взвешивающего влияния воды, являться искусственно уплотненным или просто насыпанным. В каждом случае мы имеет совершенно разные значения, сколько плотность песка этого вида. Естественно, что в одной таблице отразить все это разнообразие трудно. Некоторые данные приходится искать в специальной литературе.

     Среди всех многочисленных вариантов плотности сухого песка, практический интерес для посетителей сайта, обычно представляет только одна – это насыпная плотность. Именно для нее мы и приводим значения удельного веса сухого песка в таблице. Полезно знать, что существует еще и другая плотность – это истинная плотность сухого песка. Как определить ее? Она определяется лабораторными методами или рассчитывается по формуле. Хотя, удобнее воспользоваться справочными данными в специальной таблице. Истинная плотность сухого песка дает нам другой удельный вес — теоретический, который всегда намного выше тех значений удельного веса сухого песка, что используются на практике и считаются технологическими характеристиками материала. С некоторыми оговорками, истинный удельный вес сухого песка можно считать плотностью твердых частиц (зерен) входящих в его состав. Кстати, при определении насыпной плотности, а значит — и технологического удельного веса сухого песка, некоторое значение играет и размер зерен. Эта характеристика материала называется зернистостью. В данном случае в этой таблице мы рассматриваем среднезернистый сухой песок. Крупнозернистый и мелкозернистый используются реже и их значения удельного веса могут несколько отличаться. Не только размер зерен, но минералогический состав этого сыпучего строительного материала может быть разным. В этой таблице приведена насыпная плотность материала состоящего преимущественно из кварцевых зерен. Количество и вес измеряются в килограммах (кг) и тоннах (т). Однако, не будем забывать и о других видах материала. На нашем сайте вы можете найти и более узкую информацию, редко встречающуюся в интернете.

Примечание.

     В таблице указана плотность песка следующих видов: речной обычный, речной природный, речной уплотненный, речной с размером зерна 1.6 – 1.8, речной намывной, речной мытый крупнозернистый, строительный обычный, строительный рыхлый, строительный уплотненный, карьерный обычный, карьерный мелкозернистый, кварцевый природный, кварцевый сухой, кварцевый уплотненный, морской, гравелистый, пылеватый, пылеватый уплотненный, пылеватый водонасыщенный, природный, природный крупнозернистый, природный среднезернистый, для строительных работ нормальной влажности по ГОСТу, керамзитовый марки 500 – 1000, керамзитовый с размером твердых зерен 0.3, керамзитовый с размером твердых зерен 0.5, горный, шамотный, формовочный с нормальной влажностью по ГОСТу, перлитовый, перлитовый сухой, овражный, намывной, средней крупности, крупный, среднезернистый, мелкий, мытый, уплотненный, средней плотности, мокрый, мокрый уплотненный, влажный, водонасыщенный, обогащенный, шлаковый, пористый из шлаковых расплавов, вермикулитовый, вспученный, неорганический пористый, пемзовый, аглопоритовый, диатомитовый, туфовый, эоловый, грунт песок, песчано гравийная смесь, песчано гравийная смесь уплотненная, из боя обычного красного глиняного керамического кирпича, муллитовый, муллитокорундовый, корундовый, кордиеритовый, магнезитовый, периклазошпинельный, из доменных шлаков, из отвальных шлаков, из гранулированных шлаков, из шлаковой пемзы, из шлаков ферротитана, титаноглиноземистый, базальтовый, диабазовый, андезитовый, диоритовый, из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем и некоторых других видов.

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Для выбора фундамента необходимо знать, что за грунты слагают основание участка, какая у них несущая способность и свойства – просадка, пучинистость, возможность плывуна под верхними слоями грунта. Все это и еще – все, что возможно, о грунтовой воде, ее высоте, агрессивности к бетону, напорная она или более выражена как фильтрационная, как меняется по сезонам. Для получения полной информации нужны исследование – геологические и гидрологические.

Механические свойства грунта верхнего слоя можно определить и своими руками, и хозяева участков отлично знают свои грунты. Способы определения свойств по морфологии образца грунта несложные.

Песчаные грунты, их состав и свойства

Пески – это мелкодисперсные грунты, состоящие главным образом из частиц размерами от 0,25 мм до 2 мм. Это наиболее часто встречающиеся пески на планете. Чтобы рассмотреть песчинки, микроскоп не нужен, и на первый взгляд, они все одинаковы. Но это не так, пески из различных мест и их свойства очень сильно отличаются. В пустынных песках, иногда на речном и морском берегу, песок состоит из окатанных, сглаженных и округлых частиц. Нередко встречаются практически идеальные «шары».

У подножий горных склонов песок будет совершенно другой – песчинки неокатанные, остроребристые, «колючие», с четкими очертаниями кристаллов. В песочке с пляжа вероятнее всего можно будет увидеть в микроскоп и слабоокатанные и кристаллические зерна.

Основной минерал в составе песков – кварц, материал исключительной твердости и прочности. Полевой шпат и слюда в составе песков имеет меньший процент. Состав песка обусловлен его образованием. Скальные грунты – граниты, гнейсы и др. выветриваются в результате многовековых колебаний температур, солнечной радиации, мороза, ветра, прорастания корней растений, воды и влаги и еще многих природных факторов.

Наиболее стойкий минерал – кварц, и в результате миллионов лет геологических процессов и выветривания кварц остается основным составом песков, но даже кварц разрушает всесильное время. Поверхность кварцевых песчинок покрывается слоем силикатов или глинистых минералов. При миграциях с дождями, ветрами, в реках и т.п, попадая на морское дно, песок за тысячи лет превращается в песчаник, затем опять выветривается, и процессы эти бесконечны.

К чему все эти сказки? Да просто к тому, что недостаточно определить свой грунт на своем участке – это песок. У песков очень большой диапазон свойств! И поведут себя пески различной крупности и рыхлости под фундаментами и в дренажных подушках очень по-разному.

Песок имеет особые свойства, невозможные для других грунтов. Форма и размеры песчинок при отсыпке слоев обуславливает их рыхлую, «воздушную» укладку. Плотным слой песка станет только если применить вибрационное воздействие и уплотнить его механически. Песчинки укладываются компактно, слой становится значительно тоньше – может «сесть» на четверть высоты и более и приобретает несущие качества.

Также можно уплотнить песок, пропуская через него воду. Песчинки мгновенно перераспределяются, «переориентируются» в водной массе и образуют плотный массив. Они упаковываются компактно и плотно, в результате активная пористость песка снижается. Это явление известно всем, кто ходил по пляжу, иногда по песочку возле прибоя можно бегать, как по асфальту.

Прием уплотнения песков способом пропускания через него воды в строительстве применяется редко. В некоторых случаях нормы прямо запрещают уплотнение проливкой, одна из причин – большое количество воды размывает нижележащие грунты, может нарушить их структуру на участке под будущей конструкцией, и в результате снизить их несущую способность. Еще у песка есть «неприятное» свойство, хорошо знакомое строителям, да и дачникам тоже – песок способен с водой просачиваться сквозь слои даже плотных глин и при этом утягивать часть глины с собой. Особенно этим отличаются речные пески. В конструкциях пирогов отсыпок, отмосток и пр. эти свойства песка и глин обязательно учитывают.

Слагать основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная. Зачастую для усиления оснований приходится применять меры – уплотнение не только механическое, но и различные виды цементаций, силикатизаций и многие другие. Притчи и выражения вида «построить домик на песке» относятся именно к рыхлым сухим песчаным грунтам. Строить на этих грунтах – рискованно.

Песчаные грунты разнообразны по составу, их свойства зависят от условий образования, климатических условий местности и от минералогического состава, от вида горных пород, которые в составе песка. Пески делят на следующие виды – гравелистый, крупный, средней крупности и мелкий, причем в одном отложении песок может быть всех видов сразу. Минералы, входящие в состав песка — до 70% кварца, до 8% полевых шпатов, до 3% кальцита, соли и железо. Чаще всего встречаются песок кварцевый и кварцево-полевошпатовый.

Классифицируют пески по ГОСТу, исходя из размера зерен и процента содержания частиц разного размера в массе пробы, то есть по гранулометрическому составу:

  • Пески гравелистые. По содержанию – более 25% частиц размером более 2мм
  • Пески крупные. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,5 мм
  • Пески средней крупности, или средние. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,25 мм
  • Пески мелкие. По содержанию – более и равное 75 % по массе число частиц размером более 0,1 мм
  • Пески пылеватые. По содержанию – до 75% частиц более 0,1 мм

По плотности и несущей способности песчаные грунты подразделяют на пески плотной и средней плотности. Плотные пески, как правило, расположены глубже 1,5 м, и спрессовались под давлением от расположенных выше слоев грунта. Такие пески являются хорошим основанием для фундаментов.

Пески средней плотности – те, что находятся на глубине до 1,5 или отсыпаны и уплотнялись искусственно. Эти пески имеют несущую способность похуже, и подвержены значительной осадке под фундаментом.

Понятна взаимосвязь между плотностью и несущей способностью песчаных грунтов. Для гравелистых песков средней плотности предел нагрузки до 5 кгс/см2, у плотных – больше 6 кгс/см2. Средние пески плотные имеют предел несущей способности до 4-5 кгс/см2, среднеплотные – до 3-4 кгс/см2. Мелкие пылеватые пески в плотном состоянии максимально несут нагрузку в 3кгс/см2, при средней плотности – до 2кгс/см2. Водонасыщенные пески резко снижают свою несущую способность до 2 кгс/см2.

Эта особенность песчаных грунтов связана с их способностью резко терять прочность и переходить в «текучее» состояние при насыщении водой и вибрациях. На крайнем полюсе этого явления – зыбучие пески. Разжижение водонасыщенных песков связано с процессами разрушения их структуры при заводнении, а затем новом уплотнении и уменьшении прочности. Причем в текучее состояние переходят не только пески пылеватые, имеющие в составе тонкие глинистые частицы и коллоидные примеси, увеличивающие тиксотропию (разжижение при механическом воздействии). Неожиданно потерять прочность могут и слои чистых крупных песков.

Характеристики прочности связаны с другой характеристикой песка – пористостью. Пористость – это отношение воздушных пор в объеме грунта к его общему объему, и измеряется в процентах. У гранита и базальта пористость составляет десятые доли процента, у глин – до 80%. У песков пористость меньше, чем у глин – 30-38%, у крупных гравелистых песков до 50%, но пески в отличие от глин отлично пропускают воду, являются дренирующими грунтами. А глины, имея пористость от 35 до 80%, практически водонепроницаемые. Объяснение – в структуре грунтов. У песка поры крупные, до 0,01 мм, так как частицы песка имеют размеры от 0,1 до 2,5 мм, а глинистые грунты содержат тонкие частицы от 0,0001 до 0,005 мм и менее, и поэтому имеют тонкопористую структуру, где вода начинает испытывать силы капиллярного притяжения. Тонкие поры глин воду не пропускают и делают слой уплотненной глины отличным водоупором, несмотря на высокий процент пористости. Пески, особенно гравелистые, фильтруют воду с большой скоростью, это отлично видно при дожде, когда участок сложен крупными песками. Луж не будет даже после ливня.

Другое дело – если грунт сжать. Крупные поры песков разрушатся очень быстро, а тонкие поры глин могут сохраняться долгое время при нагружении грунта. Поры размером более 0,01 мм называют активными, а структуры грунтов оценивают еще одной важной характеристикой – активной пористостью.

На прочность слоя песчаного грунта в основании участка их пористость влияет в огромной степени, причем абсолютно по-разному на крупные и мелкие пылеватые пески. Вода уходит через поры крупных песков, а нагрузки воспринимает скелет грунта. Поэтому песок с низкой пористостью влагу держит плохо, и практически не подвержен морозному пучению. Чем меньше влажность песка и выше его плотность, тем больше несущая способность данного основания.

Самый лучший вид песчаного грунта для устройства фундамента – крупные и гравелистые пески. Фундамент можно выбирать практически любого типа, в зависимости от веса, архитектурного плана здания и нагрузок. Эти пески практически не насыщаются водой, а фильтруют ее без изменений своей структуры, и вода не может влиять на их плотность. Хороший дренаж – как следствие малая степень пучинистости, и в итоге — не будет подвижек грунта. Вследствие этого крупные и гравелистые пески отличаются наибольшей несущей способностью.

Мелкий и пылеватый песок отличаются тем, что воду не фильтруют, а впитывают и удерживают. Образуется, простыми словами, грязь, которая при замерзании значительно увеличивается в объеме, и происходит процесс под названием морозное пучение, способный вытолкнуть дом из земли, повредить дорожное покрытие и т. далее. Пылеватые пески – основание, склонное к сильному пучению, и этот фактор ограничивает выбор видов фундамента и требует расчета глубины заложения.

Фундаменты на гравелистых, крупных и средних песках можно устраивать ленточные или ленточно-столбчатые, заглубляя подошву на 30-70 см. Эти пески под действием нагрузок быстро уплотняются, мало промерзают, их поведение в основаниях довольно стабильно. В отличие от крупных, пылеватые мелкие пески зачастую испытывают просадку под фундаментами многие годы, отличаются невысокой прочностью и «держат», а не фильтруют воду. Если УГВ высокий, то фундамент на пылеватых песках следует закладывать ниже глубины промерзания грунта.

При необходимости строительства на мелких пылеватых песках необходимо особое внимание уделять связи их свойств с возможным высоким уровнем грунтовых вод. Одна из особенностей пылеватых песков с примесями глины – образовывать плывуны при насыщении водой. Если в основании участка мелкие и пылеватые пески, и близко есть (или был) водоем, болото или заболоченное место, исследование геологии участка – практичное решение.

Песчаные грунты

В грунтовой лаборатории компании ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» проводятся комплексные работы по исследованию характеристик различных грунтов. Поэтому наши специалисты обладают обширными знаниями по классификации грунтов, без чего невозможно добиться успехов в данной отрасли.

Песчаным грунтов называют рыхлую горную породу, в состав которой входят пылеватые и песчаные частицы, а содержание глинистых частиц не превышает 10-30 процентов. Соотношение песка и суглинка в песчаных грунтах составляет примерно 3:1. Именно это свойство способствует снижению пластичности песчаных грунтов в сравнении с суглинком.

В состав песчаных грунтов более, чем на 50%, входят частицы песка, размер которых не превышает пяти миллиметров, а форма их является шарообразной. В пространстве между песчинками находятся поры, заполняемые воздухом и водой. Песчаные грунты отличаются от глинистых более низкой пористостью, в диапазоне 0,2 – 0,5, поэтому они не могут также хорошо удерживать влагу. Поры обладают достаточно большим размером, поэтому величина капиллярных сил притяжения не способна связать песчинки. Именно поэтому песчаный грунт относится к несвязным, то есть способен рассыпаться. Если песчаный грунт находится в сухом виде, он абсолютно не способен держать форму, а если из песка слепить шар, он рассыплется сам по себе. Если песок насытить влагой, он сможет держать форму, но если на него оказать малейшее давление, он тоже рассыплется.

Несущая способность песчаного грунта, которая является его главной характеристикой, находится в зависимости от содержащейся в нем влаги и степени уплотнения. Грунт становится слабее, при увеличении содержания в нем воды. Несущая способность грунта растет с ростом его уплотнения. Для всех песчаных грунтов характерно быстрое и хорошее уплотнение при увеличении нагрузки, что отличается этот тип грунта от других. Осадка песчаного грунта также происходит очень быстро.

Песчаные грунты могут быть плотными или средней плотности. К плотным относится песчаный грунт, который располагается на глубине более полутора метров. На него оказывается постоянное давление слоев грунта, лежащих выше, поэтому он максимально уплотнен и может использоваться в качестве хорошего основания для фундамента. Песчаным грунтом средней плотности называют то, что располагается выше полутора метров, а также тот, который прошел искусственное уплотнение. Его несущая способность немного меньше, и он более подвергается осадке.

У песчаных грунтов отмечается способность к меньшему удерживанию влаги, и в связи с этим качеством для них не так опасно морозное пучение. Чаще всего песчаные грунты относятся к непучинистым. Это можно считать большим достоинством для строительства фундамента. Ведь при наличии такого грунта на участке строительства можно не задумываться о глубине промерзания. Даже при мелко заглубленном фундаменте у сооружения будет абсолютная устойчивость.

Существует классификация песчаных грунтов по крупности песчинок.

Самым крупным считается гравелистый песок, так как в его составе песчинки размером 0,25 – 5 мм. Гравелистый песок обладает высокой несущей способностью, от 5 до 6 кг/кВ. см.

Размер песчинок крупного песка составляет 0,25 – 2 мм. Его несущая способность от 4 до 6 кг/кВ. см.

На свойства гравелистого и крупного песчаного грунта абсолютно не влияет наличие влаги, величина их несущей способности не изменяется.

Размер песчинок среднего песка: 0,1 – 1 мм, он обладает несущей способностью от 3 до 5 кг/кВ. см. если этот тип грунта насытить влагой, то его несущая способность снизится еще на 1 кг/кВ. см.

У мелкого (пылеватого) песка размер частиц менее 0,1 мм. Своими свойствами он схож с глинистым грунтом. Несущая способность мелкого песка не превышает 3 кг/кВ. см., а если его насытить влагой, то несущая способность снижается до 1 кг/кВ. см.

В качестве лучшего основания для фундамента из всех типов песчаного грунта можно назвать песок гравелистого или крупного типа, который обладает отличной несущей способностью, а при увлажнении практически сохраняет свои свойства.

Классификация грунтов | Компания ЕвроДор

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.    По своим физико-механическим свойствам грунты, залегающие в верхней толще земной коры, подразделяют:

    • Щебенистый грунт – не окатанные 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.
    • Гравелистый грунт – обломочная горная порода, состоящая из несцементированных окатанных зерен размером до 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.
    • Песок – рыхлая горная порода, состоящая из обломков 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.
    • Супесь – грунт, содержащий от 30 до 50 % песчаных частиц. Насыпная плотность 1500…1600 кг/м3, естественная влажность – 10…15 %, коэффициент разрыхления – 1,2…1,3, число пластичности – 1…7.
    • Глина представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести и др., а также химически 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 – 20…30 % составляет 1500…1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления – 1,15…1,30. Число пластичности, в зависимости от содержания глинистых частиц, – 17…27.
    • Суглинок – грунт, содержащий от 10 до 30 % глинистых частиц. Плотность суглинка при естественной влажности 14…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.
    • Растительный грунт имеет в своем составе гумуса от 4 до 22 %. По механическим свойствам приближается к тяжелым суглинкам. Плотность растительного грунта при влажности 20…25 % составляет 1200…1300 кг/м3, а коэффициент разрыхления – 1,3…1,4.

Пригодность грунта для сооружения земляного полотна определяется его дорожно-строительными свойствами.

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 не размягчаемые породы, крупнообломочные, песчаные (кроме мелких и пылеватых), супеси крупные и легкие.

Гранулометрический состав песков.

В составе инженерно-геологических изысканий проводят лабораторные исследования, по определению гранулометрического состава песчаных грунтов.

Образец песка, 100 грамм, просеивают через сита с отверстиями,-10 ;5; 2,5; 1,0; 0,5; 0,25;0,10 миллиметров, разделяя на фракции. Потом каждую фракцию отдельно взвешивают, и по процентному соотношению частиц,  пески разделяют на гравелистые,  крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Также в определение физических характеристик песчаных грунтов входит   определение влажности, удельного и объемного веса, и плотности.

гранулометрический состав песчаных грунтов

Определение  крупности песков, очень важная задача для будущего строительства, так как от этого показателя зависит несущая способность грунтов основания. Чем крупнее состав фракций песчаных грунтов, тем больше его  несущая способность.

Пылеватые и мелкие пески в насыщенные водой, при низкой плотности сложения — являются плывунами. Наличие таких грунтов в основании фундамента проектируемого сооружения,  зачастую приводит к неравномерным осадкам здания или сооружения, возникновению и развитию трещин как в основании фундаментов, так и в стенах сооружения.

Поэтому изучение гранулометрического состава песчаных грунтов, очень важная задача для проектирования  будущего строительства зданий и сооружений.

Так же песок используется как  строительный материал, для строительства насыпей железных и автомобильных дорог, входит в состав цемента, бетона, является основой для производства стекла и стеклянных изделий. Цели его использования различны, но для всех них необходимы точные значения гранулометрического состава.

Гранулометрический (зерновой, механический) состав песков — процентное, весовое содержание в породе различных по величине фракций —  это совокупность одинаковых зерен и частиц

Для определения гранулометрического состава  осадочных пород чаще всего применяют следующую классификацию обломков (размер обломков в мм): валуны крупные > 500, средние 500 — 250, мелкие 250 — 100; галька (щебень) крупная 100 — 50, средняя 50 — 25, мелкая 25 — 10; гравий  крупный 10 — 5, мелкий 5 — 2; песок очень крупный 2 — 1, крупный 1 — 0,5, средний 0,5 — 0,25, мелкий 0,25 — 0,10, тонкозернистый 0,10 — 0,05, пыль 0,05 — 0,005; глина <0,005.

Гранулометрический (механический) анализ — определение размеров и количественного соотношения частиц, слагающих рыхлую горную породу. Самым простым видом  гранулометрический анализ  является так называемый ситовый анализ. Разделение на фракции частиц породы, которые не проходят через сита с отверстиями 0,25 мм, производят методом отмучивания. Для гранулометрического анализа  глинистых грунтов применяют ареометрический метод.

По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице

Разновидность грунтов    

Размер зерен,   частиц d, мм

Содержание зерен, частиц,% по массе

Крупнообломочные:
валунный  (при  преобладание окатанных частиц — глыбовый) св. 200 св.50
галечниковый (при не окатанных гранях — щебенистый) >10 >50
гравийный  (при  не окатанных гранях — дресвяный) >2 >50
Пески:                       
гравелистый >2 >25
крупный >0,50 >0,50
средней крупности >0,25 >0,50
мелкий >0,10 75 и св.
пылеватый >0,10 менее 75

 

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от общей 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.

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

однородный грунт С_u <= 3;       неоднородный грунт С_u > 3.

% PDF-1.4
%
1 0 объект
> / Метаданные 2 0 R / Страницы 3 0 R / StructTreeRoot 5 0 R / Тип / Каталог >>
эндобдж
2 0 obj
> поток
2018-04-18T10: 44: 31-07: 002018-04-18T10: 44: 31-07: 002018-04-18T10: 44: 31-07: 00 Приложение Adobe InDesign CS5.5 (7.5) / pdfuuid: d1c67074- a4a9-40f7-bc72-a5f7f07ebad9uuid: ef04dbef-4409-4854-840d-fb6f3905aedb Adobe PDF Library 9.9 Ложь

конечный поток
эндобдж
3 0 obj
>
эндобдж
5 0 obj
>
эндобдж
7 0 объект
>
эндобдж
8 0 объект
>
эндобдж
9 0 объект
>
эндобдж
10 0 obj
>
эндобдж
22 0 объект
>
эндобдж
23 0 объект
>
эндобдж
24 0 объект
>
эндобдж
25 0 объект
>
эндобдж
26 0 объект
>
эндобдж
27 0 объект
>
эндобдж
28 0 объект
>
эндобдж
29 0 объект
>
эндобдж
30 0 объект
>
эндобдж
31 0 объект
>
эндобдж
32 0 объект
>
эндобдж
33 0 объект
>
эндобдж
34 0 объект
>
эндобдж
35 0 объект
>
эндобдж
36 0 объект
>
эндобдж
37 0 объект
>
эндобдж
38 0 объект
>
эндобдж
39 0 объект
>
эндобдж
40 0 объект
>
эндобдж
41 0 объект
>
эндобдж
42 0 объект
>
эндобдж
43 0 объект
>
эндобдж
44 0 объект
>
эндобдж
45 0 объект
>
эндобдж
46 0 объект
>
эндобдж
47 0 объект
>
эндобдж
48 0 объект
>
эндобдж
49 0 объект
>
эндобдж
50 0 объект
>
эндобдж
51 0 объект
>
эндобдж
52 0 объект
>
эндобдж
53 0 объект
>
эндобдж
54 0 объект
>
эндобдж
55 0 объект
>
эндобдж
56 0 объект
>
эндобдж
57 0 объект
>
эндобдж
58 0 объект
>
эндобдж
59 0 объект
>
эндобдж
60 0 объект
>
эндобдж
61 0 объект
>
эндобдж
62 0 объект
>
эндобдж
63 0 объект
>
эндобдж
64 0 объект
>
эндобдж
65 0 объект
>
эндобдж
84 0 объект
>
эндобдж
21 0 объект
>
эндобдж
6 0 obj
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 0 / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >>
эндобдж
87 0 объект
> поток
HWn} S = L4n
`! (‘dK

Характеристики сдвига известкового гравийного грунта

  • Alba JL, Audibert JM (1999) Проектирование свай в известковых и углеродистых гранулированных материалах, исторический обзор. В: Вторая международная конференция по инженерии известковых отложений, Манама , Бахрейн, том 1. Balkema, Rotterdam, pp 29–44

  • Angemeer J, Carlson E, Klick JH (1973) Методы и результаты испытаний под нагрузкой на свай в известняковых песках.В: 5-я ежегодная конференция оффшорных технологий, Хьюстон, Техас

  • Стандарт ASTM D 2487-00 (2016) стандартная практика классификации грунтов для инженерных целей (унифицированная система классификации грунтов), Ежегодная книга стандартов ASTM, ASTM International, West Conshohocken

  • Brandes HG (2011) Поведение известковых и кварцевых песков при простом сдвиге. Geotech Geol Eng 29 (1): 113–126

    Статья

    Google Scholar

  • Brandes HG, Seidman J (2008) Динамическое и статическое поведение известковых песков.В: Материалы восемнадцатой международной конференции по морской и полярной инженерии. Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, 6–11 июля

  • Селестино Т. Б., Митчелл Дж. Д. (1983) Поведение карбонатных песков для оснований морских сооружений. В: Proceedings Brazil Offshore ‘83, Rio de Janeiro, pp 85–102

  • Chen QC (2003) Кодекс биоразнообразия островов Наньша (на китайском языке). Science, Beijing, pp. 62–69

  • Chen HY (2005) Исследование внутренней поры известкового песка (на китайском языке).Диссертация на соискание степени магистра геотехнической инженерии. Институт механики горных пород и грунтов. Китайская академия наук, КНР

  • Cullity BD (1978) Элементы дифракции рентгеновских лучей. Эддисон-Уэсли, Ридинг

    Google Scholar

  • Фиораванте В., Гиретти Д., Ямиолковски М. (2013) Малая деформационная жесткость карбонатного кенийского песка. Eng Geol 161: 65–80

    Статья

    Google Scholar

  • Ladd RS (1978) Подготовка образцов для испытаний с использованием недоуплотнения.Geotech Test J ASTM 1: 16–23

  • Mooer DM, Reynolds RC (1997) Дифракция рентгеновских лучей, идентификация и анализ глинистых минералов. Oxford University Press, Нью-Йорк

    Google Scholar

  • Nauroy JF, Brucy F, Le Tirant P (1988) Кожное трение свай в известковых песках. Proc Int Conf Calcareous Sands, Перт, стр. 239–244

    Google Scholar

  • Нган-Тиллард Д., Хаан Дж., Лоутон Д., Малдер А., ван дер Колфф А. Н. (2009) Индекс-тест для определения потенциала разложения карбонатных песков во время гидравлической транспортировки.Eng Geol 108: 54–64

    Статья

    Google Scholar

  • Оно С., Очиай Х., Ясуфуку Н. (1999) Оценка оседания свай в известковых песках. В: Аль-Шафей К.А. (ред.) Проектирование известковых отложений. Баклкема, Роттердам, стр. 1–6

    Google Scholar

  • Салем М., Эльмамлук Х., Агайби С. (2013) Статическое и циклическое поведение известковых песков Северного побережья в Египте.Soil Dynam Earthq Eng 55: 83–91

    Статья

    Google Scholar

  • Шахназари Х., Резвани Р. (2013) Эффективные параметры дробления известковых песков: экспериментальное исследование. Eng Geol 159: 98–105

    Статья

    Google Scholar

  • Shaqour FM (2007) Сопротивление конусному проникновению известкового песка. Bull Eng Geol Environ 66: 59–70

    Статья

    Google Scholar

  • Тиан YH, Кэссиди MJ, Gaudin c (2010) Совершенствование моделей взаимодействия трубы с почвой в известковом песке.Appl Ocean Res 32: 284–297

    Статья

    Google Scholar

  • Верон Дж. (2000) Кораллы мира. Австралийский институт морских наук и CRR Old Pty, Таунсвилл, Квинсленд, Австралия, стр. 1–49

  • Wang XZ, Jiao YY, Wang R, Hu MM, Meng QS, Tan FY (2011) Технические характеристики известкового песка на островах Наньша, Южно-Китайское море. Eng Geol 120: 40–47

    Статья

    Google Scholar

  • Wang XZ, Tan FY, Jiao YY, Wang R (2014) Новый прибор для испытания несущей способности известкового песка в лаборатории.Mar Georesour Geotechnol 32 (4): 379–386

    Статья

    Google Scholar

  • Уоррен Б.Е. (1990) Дифракция рентгеновских лучей. Довер, Нью-Йорк, стр. 29–30

    Google Scholar

  • Wess JA, Chamberlin RS (1971) Khazzan Dubai no. 1: конструкция и установка свай. J Soil Mech Found Div 10: 1415–1429

    Google Scholar

  • Ye JH (2012) Трехмерный критерий разжижения морского дна с учетом сцепления и трения грунта.Appl Ocean Res 37: 111–119

    Статья

    Google Scholar

  • Ye JH, Jeng D-S, Chan AHC (2012) Консолидация и динамика трехмерного ненасыщенного пористого морского дна под жестким кессонным волноломом под гидростатическим давлением и волной. Sci China Technol Sci 55 (8): 2362–2376

    Статья

    Google Scholar

  • Чжан Дж. М., Цзян Г. С., Ван Р. (2009) Исследование влияния разрушения частиц и дилатансии на сопротивление сдвигу известняковых песков (на китайском языке).Rock Soil Mech 30: 2043–2048

    Google Scholar

  • Характеристики разжижения щебнистых грунтов с щелевым слоем в состоянии K0

    Основные

    Мембрана, армированная стековыми кольцами, используется для проведения испытаний K 0 -CDSS.

    Коэффициент пустотности каркаса является лучшим индексом упаковки, чем коэффициент пустотности для гравийных грунтов с прослойкой градации.

    Содержание гравия имеет лишь небольшое влияние на CRR гравийных песков при заданном e sk .

    Для оценки CRR гравийных песков следует использовать поправку на содержание гравия.

    Для оценки CRR песчаного гравия следует использовать другую кривую CRR– V s 1 .

    Реферат

    Была проведена серия испытаний на недренированный циклический прямой простой сдвиг, в которых использовался контейнер для грунта с мембраной, усиленной кольцевыми трубами для поддержания состояния K 0 , и встроенные элементы изгиба для измерения скорости сдвиговой волны. выполнено для изучения характеристик разжижения гравийных грунтов с щелевым слоем без содержания мелких фракций.Концепция межзернового состояния использовалась для классификации песчано-гравийных смесей с прослойкой фракции на песчано-гравийные и переходные грунты, которые демонстрируют разные характеристики разжижения. Результаты испытаний показывают, что существует линейная зависимость между скоростью поперечной волны и содержанием второстепенной фракции для песчано-гравийных смесей при заданном соотношении пустотности каркаса частиц основной фракции. Для гравийно-гравийного песка с прослойкой гранулометрического состава содержание гравия имеет небольшое влияние на сопротивление разжижению, и коэффициент циклического сопротивления (CRR) гравийных песков с прослойкой гранулометрического состава можно оценить с использованием современных методов для песков с поправками на содержание гравия.Кроме того, результаты показывают, что текущая корреляция на основе скорости поперечной волны ( V s ) недооценивает сопротивление разжижению для значений V s менее 160 м / с, и должны быть разные корреляции. Предлагается для песчаных и гравийно-гравийных почв. Таким образом, были предложены предварительные модификации корреляций, используемых в текущих оценках сопротивления сжижению.

    Ключевые слова

    Разжижение почвы

    Гравийные почвы

    Циклические испытания на простой сдвиг

    Скорость сдвиговой волны

    Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

    Полный текст

    Авторские права короны © 2013 Опубликовано Elsevier Ltd.Все права защищены.

    Рекомендуемые статьи

    Цитирующие статьи

    Характеристики проницаемости высококачественных ненарушенных гравийных грунтов, измеренные в лабораторных испытаниях

    РЕЗЮМЕ

    Была проведена серия испытаний на проницаемость как высококачественных ненарушенных образцов, так и восстановленных образцов с использованием крупномасштабных трехосная ячейка. По результатам тестирования и обсуждения были сделаны следующие выводы.

    (1)

    Коэффициент проницаемости в горизонтальном направлении больше, чем в вертикальном.Однако его разница составляет от 10% до 70% и не так уж и велика.

    (2)

    Коэффициент проницаемости уменьшается с увеличением ограничивающего напряжения. Эффект ограничивающего напряжения можно понять как эффект коэффициента пустотности. А небольшое изменение коэффициента пустотности из-за уплотнения приводит только к небольшому изменению коэффициента проницаемости.

    (3)

    Нет четкой корреляции между физическими свойствами и коэффициентом проницаемости.

    (4)

    Коэффициент проницаемости гравийных почв почти такой же, как и у песчаных почв, хотя диаметр 50% гравийных почв примерно в десять-сто раз больше, чем у песчаных почв. Этот результат означает, что крупные частицы гравийных грунтов не оказывают существенного влияния на характеристики проницаемости гравийных грунтов.

    (5)

    Было введено новое определение для определения D 10 , D 20 и содержания мелких частиц только в тех частицах почвы диаметром менее 2 мм.Корреляция, аналогичная песчаным почвам, прослеживается между коэффициентом проницаемости и содержанием мелких частиц на основе новых определений D 10 , D 20 , .

    (6)

    Влияние мелких частиц гравийных грунтов на коэффициент проницаемости было обнаружено значительным на основании результатов испытаний с использованием образцов со специальной смесью размера частиц и плотности, восстановленных из ненарушенных образцов.

    (7)

    На коэффициент проницаемости многослойных гравийных грунтов в направлении, перпендикулярном седиментации, существенно повлияла самая низкая проницаемость. Да и коэффициент проницаемости многослойности в целом хорошо согласуется с теоретической оценкой.

    (8)

    Хотя данные ограничены, не было существенной разницы в коэффициенте проницаемости между ненарушенными и восстановленными образцами.Этот результат согласуется с результатами, полученными для песчаных почв Hatanaka et al. (1997). Этот результат также означает, что почвенная ткань не влияет на коэффициент проницаемости гравийной почвы. В результате коэффициент проницаемости гравийных грунтов на месте может быть хорошо оценен для практических целей по восстановленным образцам с такими же градационными свойствами.

    Ключевые слова

    коэффициент проницаемости

    содержание мелких частиц

    содержание гравия

    гравийных грунтов

    присущая анизотропия

    испытание на проницаемость ( IGC : D4 / E7) полный текст

    Copyright © 2001 Японское геотехническое общество.Производство и хостинг Elsevier B.V.Все права защищены.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Характеристики разжижения гравийных грунтов во время землетрясения Вэньчуань

    [1]
    SEED H B , IDRISS I M.J. Упрощенная процедура оценки потенциала разжижения грунта Журнал отдела механики грунтов и фундаментов , ASCE , Vol.97 (1971), стр. 1249.

    [2]
    СЕМЕНА R B CETIN K O , MOSS R E S et al. R. Последние достижения в инженерии разжижения грунта , единая и последовательная структура.EERC , США : Центр инженерных исследований землетрясений (2003 г.).

    [3]
    H.M. Рен X.L. Lv, P.Z. Ли Дж. Достижения в исследованиях разжижения насыщенных почв.Журнал землетрясения инженера и инженера вибрации, Vol. 27 (2007), с. 166.

    [4]
    Группа по составлению национальных стандартов Китайской Народной Республики.S. GB0011–2001 Нормы сейсмического проектирования зданий, Пекин, Китай. Архитектура и строительная пресса, (2001).

    [5]
    Z.Z. Цао, X.М. Юань, Л.В. Чен и др. Резюме разжижения макофено при землетрясении Вэньчуань. Китайский журнал геотехнической инженерии, Vol. 32 (2010), стр. 645.

    [6]
    Группа по составлению национальных стандартов Китайской Народной Республики.S. GB0021–2001, Кодекс по геотехническим исследованиям. Пекин, Китай. Архитектура и строительная пресса, (2002).

    Угол трения

    Угол трения грунта — это параметр прочности грунта на сдвиг. Его определение основано на критерии разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу трением вместе с нормальным эффективным напряжением.Угол трения грунта — это параметр прочности грунта на сдвиг. Его определение происходит из критерия разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу трением вместе с нормальным эффективным напряжением.

    В плоскости напряжения нормального напряжения, эффективного по напряжению сдвига, угол трения почвы представляет собой угол наклона по отношению к горизонтальной оси линии сопротивления сдвигу Мора-Кулона.

    Типовые значения угла трения о грунт


    Некоторые типичные значения угла трения грунта приведены ниже для различных типов грунта USCS в нормально уплотненном состоянии, если не указано иное.Эти значения следует использовать только как ориентир для геотехнических проблем; однако для правильного выбора геотехнических параметров часто необходимо учитывать конкретное состояние каждой инженерной проблемы.

    Описание USCS Угол трения о грунт [°] Номер ссылки
    мин. макс Удельное значение
    Гравий с хорошей сортировкой, песчаный гравий с небольшим количеством мелких частиц или без них GW 33 40 [1], [2],
    Гравий с плохой сортировкой, песчаный гравий с небольшим количеством мелких частиц или без них GP 32 44 [1],
    Песчаный гравий — рыхлый (GW, GP) 35 [3 цитируется в 6]
    Песчаный гравий — Плотный (GW, GP) 50 [3 цитируется в 6]
    илистый гравий, илистый песчаный гравий GM 30 40 [1],
    Глинистый гравий, глинистый песчаный гравий GC 28 35 [1],
    Песок с хорошей сортировкой, гравийный песок, с небольшим количеством мелких частиц или без них SW 33 43 [1],
    Песок чистый, гравийно-песчаный — уплотненный SW 38 [3 цитируется в 6]
    Песок мелкозернистый, угловатый — рыхлый (SW) 33 [3 цитируется в 6]
    Песок крупнозернистый с угловатыми зернами — плотный (SW) 45 [3 цитируется в 6]
    Песок с плохой сортировкой, гравийный песок, с небольшим количеством мелких частиц или без них СП 30 39 [1], [2],
    Плохой чистый песок — уплотненный СП 37 [3 цитируется в 6]
    Песок однородный, с круглым зерном — сыпучий (SP) 27 [3 цитируется в 6]
    Песок однородный, с круглым зерном — Плотный (SP) 34 [3 цитируется в 6]
    Песок SW, SP 37 38 [7],
    Песок рыхлый (SW, SP) 29 30 [5 цит. В 6]
    Песок средний (SW, SP) 30 36 [5 цит. В 6]
    Плотный песок (SW, SP) 36 41 [5 цит. В 6]
    илистые пески SM 32 35 [1],
    Глины илистые, песчано-иловая смесь — уплотненная SM 34 [3 цитируется в 6]
    илистый песок — рыхлый SM 27 33 [3 цитируется в 6]
    илистый песок — плотный SM 30 34 [3 цитируется в 6]
    Пески глинистые SC 30 40 [1],
    Пески тростниковые, песчано-глинистая смесь уплотненная SC 31 [3 цитируется в 6]
    Песок супесчаный, супесчаный Суглинок SM, SC 31 34 [7],
    Илы неорганические, илистые или глинистые мелкие пески, слабопластичные мл 27 41 [1],
    Ил неорганический — рыхлый мл 27 30 [3 цитируется в 6]
    Ил неорганический — плотный мл 30 35 [3 цитируется в 6]
    Глины неорганические, илистые, глины песчаные малопластичные класс 27 35 [1],
    Глины низкой пластичности — уплотненные класс 28 [3 цитируется в 6]
    Илы органические и глины органические малопластичные ПР 22 32 [1],
    Илы неорганические высокой пластичности MH 23 33 [1],
    Илы глинистые — уплотненные MH 25 [3 цитируется в 6]
    Илы и глинистые илы — уплотненные мл 32 [3 цитируется в 6]
    Глины неорганические высокой пластичности СН 17 31 [1],
    Глины высокой пластичности — уплотненные СН 19 [3 цитируется в 6]
    Глины органические высокой пластичности ОН 17 35 [1],
    Суглинок ML, OL, MH, OH 28 32 [7],
    Илистый суглинок ML, OL, MH, OH 25 32 [7],
    Суглинок илистый суглинок ML, OL, CL, MH, OH, CH 18 32 [7],
    Глина илистая OL, CL, OH, CH 18 32 [7],
    Глина CL, CH, OH, OL 18 28 [7],
    Торф и другие высокоорганические почвы Pt 0 10 [2],

    Корреляция между значением SPT-N, углом трения и относительной плотностью


    Корреляция между значением SPT-N и углом трения и относительной плотностью (Meyerhoff 1956)
    SPT N3
    [Удары / 0.3 м — 1 фут]

    Сойская упаковка

    Относительная плотность [%]

    Угол трения
    [°]

    <4

    Очень рыхлый

    <20

    <30

    4-10

    Свободные

    20-40

    30–35

    10–30

    Компактный

    40–60

    35–40

    30–50

    плотный

    60–80

    40–45

    > 50

    Очень плотная

    > 80

    > 45

    Ссылки


    1. Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Швейцарский стандарт Швейцарских дорожных инженеров Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Ассоциация швейцарских инженеров-дорожников и дорожников
    2. JON W.КОЛОСКИ, ЗИГМУНД Д. ШВАРЦ и ДОНАЛЬД В. ТАББС, Геотехнические свойства геологических материалов, Инженерная геология в Вашингтоне, Том 1, Вашингтонское отделение геологии и ресурсов Земли, Бюллетень 78, 1989, ссылка
    3. Картер М. и Бентли С. (1991). Соотношения свойств почвы. Издательство Penetech Press, Лондон.
    4. Мейерхоф, Г. (1956). Испытания на пенетрацию и несущую способность несвязных грунтов. J Отделение механики грунтов и фундаментов ASCE, 82 (SM1).
    5. Пек, Р., Хэнсон, В., и Торнберн, Т. (1974). Справочник по фундаментальной инженерии. Wiley, Лондон.
    6. Обрзуд Р. и Трутый А. МОДЕЛЬ УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ — ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО Отчет Z Soil.PC 100701, отредактированный 31.01.2012
    7. Министерство транспорта Миннесоты, Дизайн дорожных покрытий, 2007

    JMSE | Бесплатный полнотекстовый | Экспериментальное исследование влияния содержания воды на параметры прочности кораллового гравийного песка

    Коралловый песок, также известный как известковый, ракушечный или карбонатный песок, представляет собой особую геотехническую среду с карбонатом кальция, карбонатом магния и другими карбонатами в качестве основные минеральные компоненты, которые обычно образуются биологическим мусором после гибели морских организмов, таких как коралловые рифы, ракушки, водоросли и т. д.посредством физических, химических и биохимических воздействий. Коралловый песок в основном встречается на континентальном шельфе и береговой линии между 30 ° с.ш. – 30 ° ю.ш., а также встречается в Южно-Китайском море [1]. Коралловый гравийный песок определяется как коралловый песок, 25% –50% его общей массы и содержащий частицы размером более 2 мм. В конце 2013 года в Южно-Китайском море началось крупномасштабное гидравлическое мелиоративное строительство, единственным доступным материалом для которого является коралловый песок, отложившийся в рифовом поддоне и лагуне острова.Из-за характеристик гидравлической рекультивации и периодической обработки фундамента [2] коралловый гравийный песок распределяется в середине пласта и является основным поддерживающим слоем в фундаменте. Поэтому очень важно определить прочностные параметры кораллового гравийного песка (c, φ) для проектирования и строительства инфраструктуры островного рифа. Теория механики грунта Терзаги и теория прочности Мора – Кулона решили проблему прочности насыщенного грунта в начале двадцатого века [3].Однако коралловый песок на островном рифе в основном ненасыщенный. Из-за отсутствия научного понимания прочностных характеристик ненасыщенного кораллового гравийного песка для обеспечения инженерной безопасности инженеры часто используют прочность насыщения на сдвиг для проверки расчетов при проектировании островных рифовых построек. Соответствующие результаты исследований [4,5,6] показывают, что механические свойства кораллового песка в ненасыщенном и насыщенном состояниях сильно различаются, и здания, спроектированные с учетом прочности на сдвиг в насыщенном состоянии, неизбежно приведут к огромным экономическим потерям.Таким образом, изучение механических свойств ненасыщенного кораллового гравийного песка имеет большое значение для развития механики почв и сохранения ресурсов. Ранее было проведено множество исследований изменения прочностных параметров ненасыщенных грунтов с помощью ω. Большинство исследователей [7,8] считают, что прочностные характеристики ненасыщенных грунтов уменьшаются с увеличением ω. Однако единого мнения о тенденции к снижению пока не достигнуто. Например, Miao et al. [9] полагают, что логарифм параметра прочности ненасыщенного расширяющегося грунта (lgc, lgφ) линейно уменьшается с увеличением ω, причем уменьшение сцепления (c) более очевидно.Ling and Yin [10] и Shen et al. [11] сообщили, что в определенном диапазоне значений ω показатель прочности ненасыщенного грунта линейно уменьшался с увеличением ω. Биан и Ван [12] изучили взаимосвязь между прочностными параметрами и ω илистой глины и обнаружили, что как когезия, так и угол внутреннего трения уменьшаются с увеличением ω, существует линейная зависимость между углом внутреннего трения и ω, а также связь между сцепление и ω могут быть аппроксимированы квадратным уравнением.Некоторые ученые полагали, что прочностные параметры ненасыщенного грунта не изменяются монотонно с увеличением ω. Например, Конг и Тан [13] изучали взаимосвязь между прочностными параметрами уплотненного расширяющегося грунта и ω и полагали, что сцепление уплотненного расширяющегося грунта также уменьшалось с увеличением ω, но когда ω превышало предел пластичности, сцепление достигла стабильного значения. Xiong et al. [14] провели несколько серий испытаний рыхлого и недренированного трехосного сдвига на ненасыщенной илистой глине и обнаружили, что зависимость между углом внутреннего трения и ω можно аппроксимировать W-образной кривой, в то время как сцепление показало «эффект горной вершины» с увеличение ω, которое достигло своего пика, когда ω было 18.16%. Cokca et al. [15] провели серию испытаний на прямой сдвиг ненасыщенной уплотненной глины и пришли к выводу, что угол внутреннего трения уменьшается с увеличением ω, а когезия достигает пика около оптимального ω. Lin et al. [16] изучили влияние ω на прочностные параметры илистого песка, песчаного ила и илистой глины, соответственно, и отметили, что сцепление трех типов грунтов достигает максимума при насыщении 40–60%, а угол внутреннего трения продолжал уменьшаться с увеличением насыщения.Хуанг и др. [17] изучали изменение прочностных параметров переформованного илистого песка с ω с помощью лабораторных испытаний на прямой сдвиг. Результаты показали, что сцепление илистого песка сначала увеличивалось, а затем уменьшалось с увеличением ω, а угол внутреннего трения сначала уменьшался, а затем увеличивался с увеличением ω. Chen et al. [18] и Wang et al. [19] изучали взаимосвязь между прочностными параметрами и ω ненасыщенного песка и полагали, что сцепление ненасыщенного ила сначала увеличивалось, затем уменьшалось с увеличением ω, а угол внутреннего трения продолжал уменьшаться с увеличением ω.Это показывает, что разные ненасыщенные грунты имеют существенные различия в прочностных параметрах в зависимости от ω. Кроме того, большинство результатов этих исследований основано на терригенных почвах. Благодаря особым морским организмам в коралловом песке он значительно отличается от терригенных почв; он имеет крайне неправильную форму частиц, высокую пористость и хрупкость и часто сопровождается цементацией [20], что существенно отличается от терригенных почв. Поэтому вопрос о том, применимы ли приведенные выше результаты исследований к коралловому песку, еще предстоит обсудить.С момента первого открытия слоев кораллового песка и рифового известняка инженерами-геотехниками в Персидском заливе в начале 1960-х годов [21], исследования механических свойств кораллового песка проводились в течение почти 60 лет. В 1988 году первая международная конференция по механике известковых почв, состоявшаяся в Перте, Австралия, вызвала большой скачок в исследованиях механических свойств кораллового песка. В настоящее время исследователи в основном изучают коралловые мелкозернистые почвы [2,20,22,23,24], средне-крупный песок [25,26,27,28,29,30,31] и крупнозернистые почвы [ 32,33].Исследований механических свойств кораллового гравийного песка относительно мало [34,35], и результаты этих исследований в основном ограничиваются влиянием плотности, градации, напряженного состояния и т. Д. На механические свойства кораллового гравийного песка. Есть несколько исследований, посвященных влиянию ω на механические характеристики кораллового гравийного песка и его микроскопические механизмы. В соответствии с анализом размера частиц керна скважины в верхнем заполнении гидравлического островного рифа в Южно-Китайском море было обнаружено, что коралловый гравийный песок широко распространен в гидравлическом основании островного рифа.Под влиянием таких факторов, как осадки, морские приливы, дренаж, испарение и другие факторы, ω кораллового гравийного песка часто изменяется, и нет убедительных данных исследований, подтверждающих, изменятся ли соответствующие инженерные механические свойства. Учитывая это, была проведена серия лабораторных испытаний на трехосное сжатие с твердым дренажем кораллового гравийного песка для сравнительного изучения его механических свойств при разном содержании воды и выявления изменений в прочностных параметрах кораллового гравийного песка с разным содержанием воды из макроэлемента. перспектива.Кроме того, были проведены испытания ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на коралловом гравийном песке с различным содержанием воды для изучения изменений содержания поровой воды в различных формах залегания в зависимости от ω образца, выявив механизм влияния ω на макроскопические механические характеристики. свойства кораллового гравийного песка с микроскопической точки зрения. Кроме того, на основе характеристик измельчения частиц кораллового песка при низком напряжении был проведен количественный анализ степени измельчения частиц кораллового гравийного песка с различным содержанием воды во время процесса трехосного сдвига.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *