De fysieke eigenschappen van de onderliggende bodems worden onderzocht in termen van hun vermogen om de last van het huis door de fundering heen te dragen.

De fysische eigenschappen van de bodem variëren afhankelijk van externe omgeving. Ze worden beïnvloed door: vochtigheid, temperatuur, dichtheid, heterogeniteit en nog veel meer. Om de technische geschiktheid van de bodem te beoordelen, zullen we daarom hun eigenschappen onderzoeken, die onveranderd zijn en die kunnen veranderen wanneer de externe omgeving verandert:

• cohesie (adhesie) tussen gronddeeltjes;
• grootte, vorm van deeltjes en hun fysieke eigenschappen;
• homogeniteit van de samenstelling, de aanwezigheid van onzuiverheden en hun effect op de bodem;
• wrijvingscoëfficiënt van het ene deel van de grond tegen het andere (afschuiving van grondlagen);
• waterdoorlatendheid (wateropname) en veranderingen in draagvermogen bij veranderingen in bodemvocht;
• waterhoudend vermogen van de bodem;
• oplosbaarheid en oplosbaarheid in water;
• plasticiteit, samendrukbaarheid, losmakend vermogen, enz.

Bodems: soorten en eigenschappen

Bodem klassen

Bodems zijn onderverdeeld in drie klassen: rotsachtig, verspreid en bevroren (GOST 25100-2011).

• Rotsachtige bodems- stollingsgesteenten, metamorfe, sedimentaire, vulkanogene-sedimentaire, eluviale en technogene gesteenten met rigide structurele kristallisatie- en cementatieverbindingen.
• Dispersieve bodems- sedimentaire, vulkanogene-sedimentaire, eluviale en technogene gesteenten met water-colloïdale en mechanische structurele bindingen. Deze bodems zijn onderverdeeld in samenhangend en niet-samenhangend (los). De klasse van dispersiebodems is verdeeld in groepen:
  • mineraal- grofklastisch, fijnklastisch, stoffig, kleigronden;
  • organomineraal- veenzanden, slib, sapropelen, veenklei;
  • biologisch- turf, sapropelen.
• Bevroren bodems- dit zijn dezelfde rotsachtige en verspreide bodems, die bovendien cryogene (ijs) bindingen hebben. Bodems waarin alleen cryogene bindingen aanwezig zijn, worden ijzig genoemd.

Op basis van hun structuur en samenstelling zijn bodems onderverdeeld in:

• rotsachtig;
• grof klastisch;
• zanderig;
• kleiachtig (inclusief lössachtige leem).

Er zijn voornamelijk variëteiten van zand- en kleiachtige variëteiten, die zeer divers zijn, zowel qua deeltjesgrootte als qua fysische en mechanische eigenschappen.

Afhankelijk van de mate van voorkomen zijn bodems onderverdeeld in:

• toplagen;
• gemiddelde diepte;
• diep.

Afhankelijk van de grondsoort kan de basis geplaatst worden verschillende lagen bodem.

De bovenste grondlagen worden blootgesteld aan atmosferische invloeden (bevochtigen en drogen, verwering, bevriezen en ontdooien). Deze impact verandert de toestand van de bodem, de fysieke eigenschappen ervan en vermindert de weerstand tegen belastingen. De enige uitzonderingen zijn rotsachtige bodems en conglomeraten.

Daarom moet de fundering van het huis zich op een diepte bevinden met voldoende draageigenschappen van de grond.

Classificatie van bodems op deeltjesgrootte wordt bepaald door GOST 12536

Deeltjes	Facties	Grootte, mm
Groot puin
Rotsblokken*, blokken	groot	> 800
	middelgroot	400-800
	klein	200-400
Kiezels*, steenslag	groot	100-200
	middelgroot	60-100
	klein	10-60
Grind*, puin	groot	4-10
	klein	2-4
Klein puin
Zand	erg groot	1-2
	groot	0,5-1
	middelgroot	0,25-0,5
	klein	0,1-0,25
	heel klein	0,05-0,1
oponthoud
Stof (slib)	groot	0,01-0,05
	klein	0,002-0,01
Colloïden
Klei		< 0,002

* Namen van grote fragmenten met opgerolde randen.

Gemeten bodemeigenschappen

Om de draageigenschappen van de bodem te berekenen, hebben we gemeten bodemeigenschappen nodig. Hier zijn er een aantal.

Soortelijk gewicht van de bodem

Soortelijk gewicht van bodem γ wordt het gewicht van een eenheidsvolume grond genoemd, gemeten in kN/m³.

Het soortelijk gewicht van de grond wordt berekend aan de hand van de dichtheid:

ρ - bodemdichtheid, t/m³;
g is de versnelling van de zwaartekracht, gelijk gesteld aan 9,81 m/s².

Dichtheid van droge (skelet)grond

Dichtheid van droge (skelet)grond ρ d- natuurlijke dichtheid minus de massa water in de poriën, g/cm³ of t/m³.

Ingesteld door berekening:

waarbij ρ s en ρ d respectievelijk de dichtheid van deeltjes en de dichtheid van droge (skelet) grond zijn, g/cm³ (t/m³).

Aanvaarde deeltjesdichtheid ρ s (g/cm³) voor bodems

Porositeitscoëfficiënt e, voor zandgronden verschillende dichtheden

Graden van bodemvocht

Mate van bodemvochtigheid S r- de verhouding van het natuurlijke (natuurlijke) bodemvocht W tot de vochtigheid die overeenkomt met de volledige vulling van de poriën met water (zonder luchtbellen):

waarbij ρ s de dichtheid van bodemdeeltjes is (dichtheid van het bodemskelet), g/cm³ (t/m³);
e - bodemporositeitscoëfficiënt;
ρ w - dichtheid van water, gelijk aan 1 g/cm³ (t/m³);
W is het natuurlijke bodemvocht, uitgedrukt in fracties van een eenheid.

Bodems op vochtniveau

Plasticiteit van de bodem

class="h3_fon">

Plastic bodem- zijn vermogen om te vervormen onder invloed van externe druk zonder de continuïteit van de massa te verbreken en zijn gegeven vorm te behouden nadat de vervormende kracht ophoudt.

Om het vermogen van de bodem om een ​​plastische toestand aan te nemen vast te stellen, bepaalt u de vochtigheid, die de grenzen van de plastische toestand van de bodem van vloeibaarheid en rollen kenmerkt.

Opbrengstlimiet W L karakteriseert de vochtigheid waarbij de bodem verandert van een plastische toestand naar een semi-vloeibare - vloeibare toestand. Bij deze luchtvochtigheid wordt door de aanwezigheid van vrij water de verbinding tussen deeltjes verstoord, waardoor bodemdeeltjes gemakkelijk worden verplaatst en gescheiden. Als gevolg hiervan wordt de hechting tussen deeltjes onbeduidend en verliest de grond zijn stabiliteit.

Rollimiet W P komt overeen met de vochtigheid waarbij de bodem zich op de grens van de overgang van een vaste naar een plastische toestand bevindt. Bij een verdere toename van de luchtvochtigheid (W > W P) wordt de grond plastisch en begint zijn stabiliteit onder belasting te verliezen. De vloeigrens en de rolgrens worden ook wel de boven- en ondergrenzen van de plasticiteit genoemd.

Na het bepalen van de luchtvochtigheid aan de grens opbrengst- en rolgrens, bereken het bodemplasticiteitsgetal IP P. Het plasticiteitsgetal is het vochtinterval waarbinnen de grond zich in een plastische toestand bevindt, en wordt gedefinieerd als het verschil tussen de opbrengstgrens en de rolgrens van de grond:

ik Р = W L - W P

Hoe groter aantal plasticiteit, hoe plasticer de bodem. Mineraal en graan samenstellingen bodem, deeltjesvorm en kleimineraalgehalte hebben een significante invloed op de plasticiteitslimieten en het plasticiteitsgetal.

De indeling van de bodem volgens het plasticiteitsgetal en het percentage zanddeeltjes staat in de tabel.

Vloeibaarheid van kleigronden

Laat vloeibaarheid zien I L uitgedrukt in fracties van een eenheid en wordt gebruikt om de toestand (consistentie) van siltige kleigronden te beoordelen.

Bepaald door berekening met de formule:

Ik L =	W - Wp
	ik r

waarbij W natuurlijk (natuurlijk) bodemvocht is;
W p - vochtigheid op de plasticiteitsgrens, in fracties van eenheid;
I p - plasticiteitsgetal.

Stroomindex voor bodems met verschillende dichtheden

Rotsachtige bodems

Rotsachtige bodems zijn monolithische rotsen of in de vorm van een gebroken laag met stijve structurele verbindingen, voorkomend in de vorm van een doorlopend massief of gescheiden door scheuren. Deze omvatten stollingsgesteenten (granieten, diorieten, enz.), metamorfe (gneis, kwartsieten, leisteen, enz.), gecementeerde sedimentaire (zandstenen, conglomeraten, enz.) en kunstmatige.

Ze houden drukbelastingen goed vast, zelfs in waterverzadigde toestand negatieve temperaturen en zijn ook onoplosbaar en worden niet zacht in water.

Ze vormen een goede basis voor funderingen. De enige moeilijkheid is de ontwikkeling van rotsachtige grond. De fundering kan direct op het oppervlak van dergelijke grond worden geplaatst, zonder enige opening of verdieping.

Grove bodems

class="h3_fon">

Grof - losse rotsfragmenten met overwegend fragmenten groter dan 2 mm (meer dan 50%).

Op basis van hun korrelgroottesamenstelling zijn grove bodems onderverdeeld in:

• rotsblok d>200 mm (met een overwicht van niet-afgeronde deeltjes - blokvormig),
• kiezelsteen d>10 mm (met niet-afgeronde randen - steenslag)
• grind d>2 mm (met niet-afgeronde randen - hout). Deze omvatten grind, steenslag, kiezelstenen en puin.

Deze gronden vormen een goede basis als er een dichte laag onder zit. Ze krimpen licht en zijn een betrouwbare fundering.

Indien grofkorrelige gronden zandvuller van meer dan 40% of kleivuller van meer dan 30% van de totale massa luchtdroge grond bevatten, wordt aan de naam van de grofkorrelige grond de naam van het type vulstof toegevoegd en de kenmerken van de toestand ervan worden aangegeven. Het type vulmiddel wordt bepaald na het verwijderen van deeltjes groter dan 2 mm uit grove grond. Als het fragmentarische materiaal wordt vertegenwoordigd door schelpen in een hoeveelheid van ≥ 50%, wordt de grond schelpachtig genoemd; als 30 tot 50% schelpen worden toegevoegd aan de naam van de grond.

Grove grond kan deinend zijn als de fijne component siltig zand of klei is.

Conglomeraten

class="h3_fon">

Conglomeraten zijn grofkorrelige rotsen, een groep vernietigde rotsen, bestaande uit individuele stenen van verschillende fracties, die meer dan 50% fragmenten van kristallijn of sedimentair gesteente bevatten, niet met elkaar verbonden of gecementeerd door vreemde onzuiverheden.

In de regel is het draagvermogen van dergelijke gronden vrij hoog en kan het het gewicht van een huis met meerdere verdiepingen dragen.

Kraakbeenachtige bodems

class="h3_fon">

Kraakbeenachtige bodems zijn een mengsel van klei, zand, gebroken stenen, steenslag en grind. Ze worden slecht door water weggespoeld, zijn niet onderhevig aan zwelling en zijn redelijk betrouwbaar.

Ze krimpen niet en vervagen niet. In dit geval wordt aanbevolen om een ​​fundering te leggen met een diepte van minimaal 0,5 meter.

Dispersieve bodems

Minerale dispersiebodem bestaat uit geologische elementen van verschillende oorsprong en wordt bepaald door fysische en chemische eigenschappen en de geometrische afmetingen van de deeltjes van zijn componenten.

Zandige bodems

class="h3_fon">

Zandgronden zijn een product van de vernietiging van rotsen en vertegenwoordigen los mengsel kwartskorrels en andere mineralen gevormd als gevolg van verwering van gesteenten met deeltjesgroottes van 0,1 tot 2 mm, die niet meer dan 3% klei bevatten.

Afhankelijk van de deeltjesgrootte kunnen zandgronden:

• grindachtig (25% van de deeltjes groter dan 2 mm);
• groot (50% van de deeltjes per gewicht is groter dan 0,5 mm);
• middelgroot (50% van de deeltjes per gewicht is groter dan 0,25 mm);
• klein (deeltjesgroottes - 0,1-0,25 mm)
• stoffig (deeltjesgrootte 0,005-0,05 mm). In hun verschijningsvorm komen ze dicht in de buurt van kleigronden.

Op basis van dichtheid zijn ze onderverdeeld in:

• gespannen;
• gemiddelde dichtheid;
• loszittend.

Hoe hoger de dichtheid, hoe sterker de grond.

Fysieke eigenschappen:

• hoge vloeibaarheid, omdat er geen hechting tussen afzonderlijke korrels plaatsvindt.
• eenvoudig te ontwikkelen;
• goede waterdoorlatendheid, laat water goed door;
• verander niet in volume wanneer op verschillende niveaus waterabsorptie;
• lichtjes bevriezen, niet deinend;
• onder belasting hebben ze de neiging erg compact te worden en door te zakken, maar dit gebeurt in vrij korte tijd;
• niet kunststof;
• gemakkelijk te compacteren.

Stomerij (vooral grof) kwarts zand is bestand tegen zware belastingen. Hoe groter en zuiverder het zand, hoe groter de belasting die de basislaag kan weerstaan. Grindachtig, grof en middelgroot zand wordt onder belasting aanzienlijk verdicht en bevriest enigszins.

Als het zand gelijkmatig ligt met voldoende dichtheid en dikte van de laag, dan is een dergelijke grond een goede basis voor de fundering en hoe groter het zand, hoe groter de belasting die het kan dragen. Het wordt aanbevolen om de fundering op een diepte van 40 tot 70 cm te leggen.

Fijn zand verdund met water, vooral met mengsels van klei en slib, is onbetrouwbaar als basis. Slibzand (deeltjesgrootte van 0,005 tot 0,05 mm) ondersteunt de belasting zwak, omdat de basis versteviging vereist.

zandige leem

class="h3_fon">

Zandleem - bodems waarin kleideeltjes kleiner dan 0,005 mm aanwezig zijn in het bereik van 5 tot 10%.

Drijfzanden zijn zandige leemsoorten waarvan de eigenschappen dicht bij slibzand liggen een groot aantal van stoffige en zeer fijne kleideeltjes. Bij voldoende waterabsorptie beginnen stofdeeltjes de rol van smeermiddel tussen grote deeltjes te spelen, en sommige soorten zandige leem worden zo mobiel dat ze als vloeistof stromen.

Er zijn echte drijfzanden en pseudo-drijfzanden.

Echt drijfzand gekenmerkt door de aanwezigheid van slib-klei- en colloïdale deeltjes, hoge porositeit (> 40%), lage wateropbrengst en filtratiecoëfficiënt, een kenmerk van thixotrope transformaties, drijvend bij een vochtigheid van 6 - 9% en overgang naar een vloeibare toestand bij 15% - 17%.

Pseudo-zwemmers- zand dat geen fijne kleideeltjes bevat, volledig verzadigd is met water, gemakkelijk water afgeeft, doorlaatbaar is en bij een bepaalde hydraulische gradiënt in een drijfzandtoestand verandert.

Drijfzand is praktisch ongeschikt voor gebruik als funderingsbasis.

Kleigronden

class="h3_fon">

Klei is gesteente dat bestaat uit extreem kleine deeltjes (minder dan 0,005 mm), met een klein mengsel van kleine zanddeeltjes. Kleigronden werden gevormd als resultaat van fysische en chemische processen die plaatsvonden tijdens de vernietiging van rotsen. Hun karakteristieke eigenschap is de hechting van de kleinste gronddeeltjes aan elkaar.

Fysieke eigenschappen:

• lage waterdoorlatende eigenschappen, daarom bevatten ze altijd water (van 3 tot 60%, meestal 12-20%).
• volumetoename als het nat is en afnemen als het droog is;
• afhankelijk van de vochtigheid hebben ze een aanzienlijke deeltjescohesie;
• De samendrukbaarheid van klei is hoog, de verdichting onder belasting is laag.
• plastic alleen binnen een bepaalde luchtvochtigheid; bij een lagere luchtvochtigheid worden ze halfvast of vast, bij een hogere luchtvochtigheid veranderen ze van een plastische toestand in een vloeibare toestand;
• weggespoeld door water;
• deinend.

Volgens het geabsorbeerde water zijn klei en leem verdeeld in:

• moeilijk,
• halfvast,
• strak plastic,
• zacht kunststof,
• vloeibaar-plastic,
• vloeistof.

De vestiging van gebouwen op kleigronden gaat nog ruim een ​​half jaar door lange tijd dan op zandgrond. Kleigronden met zandlagen worden gemakkelijk vloeibaar en hebben daardoor een laag draagvermogen.

Droge, dicht opeengepakte kleigronden met hoge spanning lagen kunnen aanzienlijke belastingen van constructies weerstaan ​​als er stabiele onderliggende lagen onder zitten.

Klei die al jaren verdicht is, wordt beschouwd als een goede basis voor de fundering van een huis.

Maar zulke klei is zeldzaam, omdat... in zijn natuurlijke staat is het bijna nooit droog. Door het capillaire effect in bodems met een fijne structuur is de klei vrijwel altijd nat. Vocht kan ook door zandige verontreinigingen in klei heen dringen, waardoor de vochtopname in klei ongelijkmatig plaatsvindt.

Heterogeniteit van de vochtigheid wanneer de grond bevriest, leidt tot ongelijkmatige deining bij temperaturen onder het vriespunt, wat kan leiden tot vervorming van de fundering.

Alle soorten kleigronden, maar ook stoffig en fijn zand, kunnen deinend zijn.

Kleigronden zijn het meest onvoorspelbaar voor de bouw.

Ze kunnen eroderen, zwellen, krimpen en opzwellen als ze bevroren zijn. Funderingen op dergelijke gronden worden onder het vriespunt gebouwd.

Bij aanwezigheid van löss- en siltige gronden is het noodzakelijk maatregelen te nemen om de fundering te versterken.

Macroporeuze kleisoorten

Kleigronden, die in hun natuurlijke samenstelling poriën hebben die met het blote oog zichtbaar zijn en aanzienlijk groter zijn dan het bodemskelet, worden macroporeus genoemd. Macroporeuze bodems omvatten lössgronden (meer dan 50% van de stofdeeltjes), het meest voorkomend in het zuiden van de Russische Federatie en Verre Oosten. In aanwezigheid van vocht verliezen lössachtige bodems hun stabiliteit en worden ze nat.

Leem

class="h3_fon">

Leemsoorten zijn bodems waarin kleideeltjes kleiner dan 0,005 mm aanwezig zijn in een bereik van 10 tot 30%.

Volgens hun eigendommen bezetten ze tussenpositie tussen klei en zand. Afhankelijk van het kleipercentage kunnen leemsoorten licht, middelmatig of zwaar zijn.

Dergelijke gronden als löss behoren tot de groep van leemsoorten, bevatten een aanzienlijke hoeveelheid stofdeeltjes (0,005 - 0,05 mm) en in water oplosbare kalkstenen, enz., zijn zeer poreus en krimpen als ze nat zijn. Als het bevroren is, zwelt het op.

In droge toestand hebben dergelijke bodems een aanzienlijke sterkte, maar wanneer ze worden bevochtigd, wordt de grond zachter en wordt deze scherp verdicht. Als gevolg hiervan treedt aanzienlijke neerslag op, ernstige vervormingen en zelfs vernietiging van erop gebouwde structuren, vooral die van baksteen.

Om ervoor te zorgen dat lössachtige bodems als een betrouwbare basis voor constructies kunnen dienen, is het dus noodzakelijk om de mogelijkheid van doorweken ervan volledig te elimineren. Om dit te doen, moet je de modus zorgvuldig bestuderen grondwater en de horizonten van hun hoogste en laagste staten.

Slib (siltige bodems)

class="h3_fon">

Slib - gevormd in de beginfase van zijn vorming in de vorm van structurele sedimenten in water, in de aanwezigheid van microbiologische processen. Voor het grootste gedeelte Dergelijke bodems bevinden zich in turfwinningsgebieden, moerassige en wetlands.

Slib - siltige bodems, met water verzadigd modern sediment van overwegend mariene gebieden, dat organisch materiaal bevat in de vorm van plantenresten en humus, het gehalte aan deeltjes kleiner dan 0,01 mm is 30-50% van het gewicht.

Eigenschappen van siltige gronden:

• Sterke vervormbaarheid en hoge samendrukbaarheid en als gevolg daarvan een verwaarloosbare weerstand tegen belastingen en ongeschiktheid voor gebruik als natuurlijke basis.
• Significante invloed van structurele bindingen op mechanische eigenschappen.
• Onbeduidende weerstand tegen wrijvingskrachten, waardoor het gebruik van paalfunderingen moeilijk wordt;
• Organische (humus)zuren in slib werken destructief in op betonconstructies en funderingen.

Het belangrijkste fenomeen dat optreedt in slibrijke bodems onder invloed van externe belasting, zoals hierboven vermeld, is de vernietiging van hun structurele verbindingen. Structurele bindingen in slib beginnen te bezwijken onder relatief kleine belastingen, maar alleen bij een bepaalde externe drukwaarde die vrij specifiek is voor een bepaalde siltige bodem, treedt een lawine (massale) verstoring van structurele bindingen op, en neemt de sterkte van de siltige grond scherp af. . Deze externe drukwaarde wordt " structurele sterkte bodem." Als de druk op zilte grond kleiner is dan de structurele sterkte, dan liggen de eigenschappen ervan dicht bij die van stevig lage sterkte, en, zoals relevante experimenten aantonen, zijn noch de samendrukbaarheid van slib, noch de schuifweerstand ervan praktisch afhankelijk van de natuurlijke vochtigheid. In dit geval is de interne wrijvingshoek van de siltige grond klein en heeft de hechting een goed gedefinieerde waarde.

De volgorde van de constructie van funderingen op siltige gronden:

• Deze gronden worden ‘afgegraven’ en laag voor laag vervangen door zandgrond;
• Er wordt een steen/steenslagkussen gestort, waarvan de dikte door berekening wordt bepaald; het is noodzakelijk dat de druk die vanaf de constructie en het kussen op het oppervlak van de siltige grond wordt uitgeoefend, niet gevaarlijk is voor de siltige grond;
• Hierna wordt de constructie opgetrokken.

Sapropel

class="h3_fon">

Sapropel is een zoetwaterslib dat op de bodem van stilstaande reservoirs wordt gevormd uit vervalproducten van plantaardige en dierlijke organismen en dat meer dan 10% (in gewicht) bevat. organisch materiaal in de vorm van humus en plantenresten.

Sapropel heeft een poreuze structuur en, in de regel, een vloeibare consistentie, hoge dispersie - het gehalte aan deeltjes groter dan 0,25 mm bedraagt ​​gewoonlijk niet meer dan 5 gewichtsprocent.

Turf

class="h3_fon">

Veen is een organische bodem die ontstaat als gevolg van de natuurlijke dood en onvolledige afbraak van moerasplanten hoge luchtvochtigheid met zuurstofgebrek en met 50 gewichtsprocent of meer organische stoffen.

Ze bevatten een grote hoeveelheid plantensedimenten. Op basis van de hoeveelheid inhoud worden ze onderscheiden:

• licht veenachtige bodems (het relatieve gehalte aan plantensedimenten is minder dan 0,25);
• middelgrote turf (van 0,25 tot 0,4);
• zwaar geturfd (van 0,4 naar 0,6) en turf (ruim 0,6).

Veenmoerassen zijn meestal erg nat, hebben een sterke ongelijkmatige samendrukbaarheid en zijn praktisch ongeschikt als fundering. Meestal worden ze vervangen door geschiktere bases, bijvoorbeeld zand.

Veenachtige grond

Veengrond - zand- en kleigrond met 10 tot 50% (per gewicht) turf.

Bodemvocht

Door de capillaire werking zijn bodems met een fijne structuur (klei, siltig zand) zelfs bij een lage grondwaterstand vochtig.

De waterstijging kan bereiken:

• in leem 4 - 5 m;
• in zandige leemsoorten 1 - 1,5 m;
• in stoffig zand 0,5 - 1 m.

Voorwaarden voor licht deinende grond

Relatief veilige omstandigheden waarin de bodem als licht deinend kan worden beschouwd als het grondwater zich onder de berekende vriesdiepte bevindt:

• in slibzand op 0,5 m hoogte;
• in zandleems met 1 m;
• in leem op 1,5 m;
• in klei op 2 m.

Voorwaarden voor middelzware grond

De grond kan als matig deinend worden geclassificeerd als het grondwater zich onder de berekende vriesdiepte bevindt:

• in zandleems met 0,5 m;
• in leem per 1 m;
• in klei op 1,5 m.

Voorwaarden voor sterk deinende grond

De grond zal sterk deinend zijn als de grondwaterstand hoger is dan bij middelzware gronden.

Grondsoort met het oog bepalen

Zelfs iemand ver van de geologie zal klei van zand kunnen onderscheiden. Maar niet iedereen kan met het oog het aandeel klei en zand in de bodem bepalen. Welke grondsoort is leem of zandleem? En wat is het percentage zuivere klei en slib in dergelijke grond?

Inspecteer eerst de aangrenzende woonwijken. De ervaring van het creëren van de basis van buren kan geven bruikbare informatie. Scheve hekken, vervormingen van funderingen wanneer ze ondiep worden gelegd, en scheuren in de muren van dergelijke huizen duiden op deinende grond.

Dan moet u een grondmonster nemen van uw perceel, bij voorkeur dichter bij de locatie van uw toekomstige woning. Sommige mensen adviseren om een ​​gat te maken, maar je kunt geen smal gat diep graven, en wat moet je er dan mee doen?

Ik stel een eenvoudige en voor de hand liggende optie voor. Begin met de bouw door een gat te graven voor een septic tank.

U krijgt een put met voldoende diepte (minimaal 3 meter, meer kan) en breedte (minimaal 1 meter), wat veel voordelen biedt:

• ruimte voor het nemen van grondmonsters van verschillende dieptes;
• visuele inspectie van het grondgedeelte;
• de mogelijkheid om de grond op sterkte te testen zonder de grond, inclusief de zijwanden, te verwijderen;
• Je hoeft het gat er niet meer in te graven.

Installeer het gewoon snel in de put betonnen ringen zodat de put niet afbrokkelt door regen.

Bepalen van de bodem op uiterlijk

Staat van droog gesteente

Klei	Het is hard in stukken en breekt in afzonderlijke brokken wanneer het wordt geraakt. De klontjes worden vermalen met grote moeite. Het is heel moeilijk om tot poeder te vermalen.
Leem	Brokken en stukken zijn relatief hard en bij een botsing brokkelen ze af en vormen fijne deeltjes. De massa die over de handpalm wordt gewreven, geeft niet het gevoel van een homogeen poeder. Er is weinig zand bij aanraking tijdens het wrijven. Brokken worden gemakkelijk verpletterd.
zandige leem	De hechting tussen deeltjes is zwak. De klonten brokkelen gemakkelijk af onder handdruk en bij wrijven wordt een heterogeen poeder gevoeld, waarin de aanwezigheid van zand duidelijk voelbaar is. Bij het wrijven lijkt zilte zandleem op droog meel.
Zand	Zandige, zelfvernietigende massa. Wanneer het in de handpalmen wordt gewreven, voelt het aan als een zandmassa; grote zanddeeltjes overheersen.

Natte rotsconditie

Klei	Plastic, plakkerig en vlekkerig	Bij het samenknijpen vormt de bal geen scheuren langs de randen. Wanneer het wordt uitgerold, ontstaat een sterk en lang snoer met een diameter van< 1 мм.
Leem	Plastic	Wanneer je erin knijpt, vormt de bal een cake met scheuren langs de randen. Er ontstaat geen lang snoer.
zandige leem	Zwak plastisch	Er ontstaat een bal, die bij lichte druk verkruimelt. Rolt niet op tot een koord of is lastig op te rollen en valt makkelijk uit elkaar.
Zand	Wanneer het te vochtig wordt, verandert het in een vloeibare toestand.	Rolt niet op tot een bal of koord.

Waterzuiveringsmethode

Een methode om het type grond te bepalen aan de hand van de snelheid waarmee het water in 1 minuut wordt gezuiverd in een reageerbuis (of glas) waarin een snufje grond wordt geplaatst.

Type fundering vanaf de grond

• Turf-paalfundering.
• Stoffig zand, stroperige klei - begraven fundering met waterdichting.
• Fijn en middelmatig zand, harde klei - ondiepe fundering.
• Bij natte gronden (klei, leem, zandige leem of siltig zand) is de diepte van de fundering groter dan de berekende vriesdiepte.

Kleigronden zijn een van de meest voorkomende soorten gesteenten. De samenstelling van kleigronden omvat zeer fijne kleideeltjes, waarvan de grootte kleiner is dan 0,01 mm, en zanddeeltjes. Kleideeltjes hebben de vorm van platen of vlokken. Kleigronden hebben een groot aantal poriën. De verhouding tussen het poriënvolume en het bodemvolume wordt porositeit genoemd en kan variëren van 0,5 tot 1,1. Porositeit karakteriseert de mate van bodemverdichting: kleigrond absorbeert en houdt water zeer goed vast, dat bij bevriezing in ijs verandert en in volume toeneemt, waardoor het volume van de gehele bodem toeneemt. Dit fenomeen wordt deining genoemd. Hoe meer kleideeltjes de bodem bevat, hoe gevoeliger deze is voor deining.

Kleigronden hebben de eigenschap van cohesie, wat tot uiting komt in het vermogen van de bodem om zijn vorm te behouden door de aanwezigheid van kleideeltjes. Afhankelijk van het gehalte aan kleideeltjes worden bodems ingedeeld in klei, leem en zandige leem.

Het vermogen van de bodem om onder externe belastingen te vervormen zonder te breken en zijn vorm te behouden nadat de belasting is verwijderd, wordt plasticiteit genoemd.

Het plasticiteitsgetal Ip is het verschil in vochtigheid dat overeenkomt met twee toestanden van de bodem: op de opbrengstgrens WL en op de rolgrens Wp worden WL en Wp bepaald volgens GOST 5180.

Tabel 1. Indeling van kleigronden naar het gehalte aan kleideeltjes.

Aanzuigen	deeltjes per massa, %	Plasticiteitsgetal IK P
Leem

Het plasticiteitsgetal van kleigronden bepaalt hun constructie-eigenschappen: dichtheid, vochtigheid, drukweerstand. Naarmate de luchtvochtigheid afneemt, neemt de dichtheid toe en neemt de druksterkte toe. Naarmate de luchtvochtigheid toeneemt, neemt de dichtheid af en neemt ook de druksterkte af.

Zandige leem.

Zandleem bevat maximaal 10% kleideeltjes, de rest van deze grond bestaat uit zanddeeltjes. Zandleem verschilt praktisch niet van zand. Er zijn twee soorten zandleem: zwaar en licht. Zware zandleem bevat 6 tot 10% kleideeltjes, bij lichte zandleem bedraagt ​​het gehalte aan kleideeltjes 3 tot 6%. Bij het wrijven van zandleem op een vochtige handpalm zijn zanddeeltjes te zien; na het afschudden van de grond sporen op de handpalm zijn kleideeltjes zichtbaar. Brokken zandige leem in droge toestand brokkelen gemakkelijk af en brokkelen af ​​bij een botsing. Zandleem rolt bijna niet in een touw. Een bal die uit vochtige grond wordt gerold, verkruimelt onder lichte druk.

Vanwege hoge inhoud Zandleem heeft een relatief lage porositeit - van 0,5 tot 0,7 (porositeit is de verhouding tussen het poriënvolume en het bodemvolume), waardoor het minder vocht kan bevatten en daarom minder gevoelig is voor deining. Hoe lager de porositeit van droge zandleem, hoe groter het draagvermogen: bij een porositeit van 0,5 is dit 3 kg/cm2, bij een porositeit van 0,7 - 2,5 kg/cm2. Het draagvermogen van zandleem is niet afhankelijk van de vochtigheid, dus deze grond kan als niet-deinend worden beschouwd.

Leem.

Bodem waarin het gehalte aan kleideeltjes 30 gewichtsprocent bereikt, wordt leem genoemd. In leem is, net als in zandige leem, het gehalte aan zanddeeltjes groter dan aan kleideeltjes. Leem heeft een grotere samenhang dan zandige leem en kan in grote stukken worden bewaard zonder in kleine stukken uiteen te vallen. Leemsoorten kunnen zwaar (20% -30% kleideeltjes) en licht (10% - 20% kleideeltjes) zijn.

Als de grondstukken droog zijn, zijn ze minder hard dan klei. Bij een botsing vallen ze in kleine stukjes uiteen. Als ze nat zijn, hebben ze weinig plasticiteit. Bij het wrijven worden zanddeeltjes gevoeld, klonten worden gemakkelijker verpletterd, grotere zandkorrels zijn aanwezig tegen de achtergrond van fijner zand. Een touw dat uit vochtige grond wordt gerold, is kort. Een bal die uit bevochtigde grond wordt gerold, vormt wanneer erop wordt gedrukt een cake met scheuren langs de randen.

De porositeit van leem is hoger dan die van zandige leem en varieert van 0,5 tot 1. Leem kan meer water en daarom gevoeliger voor deining dan zandige leem.

Leemsoorten worden gekenmerkt door een vrij hoge sterkte, hoewel ze gevoelig zijn voor lichte verzakkingen en scheuren. Het draagvermogen van leem is 3 kg/cm2, bij bevochtiging 2,5 kg/cm2. Leems in droge toestand zijn niet-deinende gronden, wanneer ze bevochtigd worden, absorberen kleideeltjes water wintertijd verandert in ijs, dat in volume toeneemt, wat leidt tot het deinen van de grond.

Klei.

Klei bevat ruim 30% kleideeltjes. Klei heeft een grote samenhang. Als het droog is, is klei hard; als het nat is, is het plastisch, stroperig en plakt het aan je vingers. Als je met je vingers over de zanddeeltjes wrijft, voel je de zanddeeltjes niet; het is erg moeilijk om de klonten te verpletteren. Als een stuk ruwe klei met een mes wordt gesneden, dan is de snede dat wel glad oppervlak, waarop geen zandkorrels zichtbaar zijn. Bij het uitknijpen van een bal die uit ruwe klei is gerold, wordt een platte koek verkregen waarvan de randen geen scheuren vertonen.

De porositeit van klei kan een waarde van 1,1 bereiken; het is gevoeliger voor vorst dan alle andere bodems. Klei in droge staat heeft draagvermogen 6 kg/cm2 Met water verzadigde klei kan in de winter met 15% in volume toenemen en zijn draagvermogen tot 3 kg/cm2 verliezen. Wanneer klei verzadigd is met water, kan het veranderen van een vaste naar een vloeibare toestand.

Tabel 2 toont methoden waarmee u het type en de kenmerken van kleigronden visueel kunt bepalen.

Tabel 2. Definitie mechanische samenstelling kleigronden.

Naam van de bodem	Bekijk door een vergrootglas	Plastic
	Homogeen fijn poeder, vrijwel geen zanddeeltjes	Rolt uit tot een touw en rolt op tot een ring
Leem	Voornamelijk zand, deeltjes klei 20 – 30%	Bij het uitrollen blijkt het tourniquet, wanneer opgerold de ring valt uit elkaar
	Zanddeeltjes overheersen met een klein mengsel van kleideeltjes	Wanneer u probeert uit te rollen het tourniquet breekt in kleine stukjes

Classificatie van kleigronden.

De meeste kleigronden in Natuurlijke omstandigheden Afhankelijk van het watergehalte daarin, kunnen ze zich in verschillende staten bevinden. De constructienorm (GOST 25100-95 Classificatie van bodems) definieert de classificatie van kleigronden afhankelijk van hun dichtheid en vochtgehalte. De toestand van kleigronden wordt gekenmerkt door de vloeibaarheidsindex IL - de verhouding van het verschil in vochtigheid dat overeenkomt met twee toestanden van de bodem: natuurlijk W en op de rollende grens Wp, tot het plasticiteitsgetal Ip. Tabel 3 toont de classificatie van kleigronden volgens hun vloeibaarheidsindex.

Tabel 3. Classificatie van kleigronden op basis van de vloeibaarheidsindex.

Soort kleigrond	Omzetpercentage
Zandige leem:
plastic
Leem en klei:
halfvast
strak-plastic
zacht kunststof
vloeibaar-plastic

Volgens de deeltjesgrootteverdeling en het plasticiteitsgetal Ip worden kleigroepen verdeeld volgens Tabel 4.

Tabel 4. Classificatie van kleigronden volgens deeltjesgrootteverdeling en plasticiteitsgetal

	Plasticiteitsgetal	deeltjes (2-0,5 mm), gew.%
Zandige leem:
zanderig
stoffig
Leem:
licht zandig
licht stoffig
zwaar zand
zwaar stoffig
Klei:
licht zanderig
licht stoffig
		Niet gereguleerd

Op basis van de aanwezigheid van vaste insluitsels worden kleigronden verdeeld volgens Tabel 5.

Tabel 5. Vaste stofgehalte in kleigronden .

Soorten kleigronden
Zandleem, leem, klei met kiezels (steenslag)
Zandige leem, leem, klei, kiezel (steenslag) of grindachtig (korrelig)

Onder kleiachtige gronden moet het volgende worden onderscheiden:

Veengrond;

Bodemdaling;

Zwellende (deinende) bodems.

Veengrond is zand- en kleigrond, die in zijn samenstelling in een droog monster 10 tot 50% (per gewicht) turf bevat.

Afhankelijk van het relatieve gehalte aan organische stof Ir, worden kleigronden en zand verdeeld volgens Tabel 6.

Tabel 6. Indeling van kleigronden naar organisch stofgehalte

Soort grond	Relatief gehalte aan organische stof Ir, eenheden.
Zwaar geturfd
Medium geturfd
Licht geturfd
Met een mengsel van organische stoffen

Zwellende grond is een grond die, wanneer deze wordt doordrenkt met water of een andere vloeistof, in volume toeneemt en een relatieve zwelbelasting heeft (onder vrije zwelomstandigheden) groter dan 0,04.

Zakkingsgrond is een bodem die onder invloed van externe belasting en eigen gewicht of alleen door zijn eigen gewicht bij bevochtiging met water of andere vloeistof verticale vervorming ondergaat (zakking) en een relatieve zakkingsvervorming e sl ³ 0,01 heeft.

Afhankelijk van de verzakking en het eigen gewicht tijdens het weken, zijn verzakkingsgronden verdeeld in twee soorten:

• type 1 - wanneer de bodemdaling als gevolg van het eigen gewicht niet groter is dan 5 cm;
• type 2 - wanneer de bodemdaling door eigen gewicht meer dan 5 cm bedraagt.

Volgens de relatieve verzakkingsvervorming e sl worden kleigronden verdeeld volgens Tabel 7.

Tabel 7. Relatieve bodemdalingsvervorming van kleigronden.

Soorten kleigronden	Relatieve verzakkingsrek e sl, d.u.
Niet-doorzakkend
verzakking

Deinende grond is verspreide grond, die tijdens de overgang van ontdooide naar bevroren toestand door de vorming van ijskristallen in volume toeneemt en een relatieve vorstvervorming heeft e fn ³ 0,01. Deze gronden zijn niet geschikt voor bebouwing; ze moeten worden verwijderd en vervangen door grond met een goed draagvermogen

Volgens de relatieve zwelvervorming zonder belasting e sw worden kleigronden verdeeld volgens Tabel 8.

Tabel 8. Relatieve zwelvervorming van kleigronden.

Soorten kleigronden	Relatieve zwelvervorming zonder belasting e sw, b.v.
Niet-zwelling
Lage zwelling
Middelmatige zwelling
Zeer zwelling

1

Dit artikel presenteert de resultaten van laboratoriumstudies naar de kenmerken van de consistentie van kleiachtige bodems volgens Russische en Duitse standaardmethoden, uitgevoerd aan het Instituut voor Bodemmechanica van Braunschweig technische Universiteit. Er wordt rekening gehouden met de problemen van verschillen in de classificatie van kleiachtige bodems en methoden voor het bepalen van de kenmerken van bodemconsistentie in overeenstemming met Russische en Duitse wettelijke normen. Uitgevoerd vergelijkende analyse de invloed van consistentiekenmerken op de classificatie van siltige kleigronden volgens Russische en Duitse normen. Er is vastgesteld dat het plasticiteitsbereik volgens Duitse normen groter is dan het plasticiteitsbereik volgens binnenlandse normen voor dezelfde grond, omdat het vochtgehalte aan de opbrengstgrens, bepaald door DIN, hoger is dan het vochtgehalte aan de opbrengstgrens, bepaald door GOST. Er is een correlatie tussen deze waarden afgeleid bovengrens plasticiteit.

samenhang

opbrengstlimiet

rollende limiet

plasticiteit getal

omloopsnelheid

1. GOST 5180-84. Bodems. Methoden laboratorium bepaling fysieke eigenschappen.

2. GOST 25100-2011. Bodems. Classificatie.

3. DIN 18121-1 (april 1998). Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Wassergehalt. Deel 1: Beste immung tijdens Ofentrocknung.

4. DIN 18121-2 (augustus 2001). Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Wassergehalt. Deel 2: Beste immung door Schnellverfahren.

5. DIN 18122-1 (juli 1997). Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen). Deel 1: Bestimmung der Flieβ- en Ausrollgrenze.

6. DIN 18122-2 (september 2000). Baugrund, Untersuchung von Bodenproben. Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen). Deel 2: Bestimmung der Schrumpfgrenze.

8. DIN ISO/TS 17892-12 (januari 2005). Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Laborversuche an Bodenproben – Teil 12: Bestimmung der Zustandsgrenzen.

In het proces van integratie van technische scholen en de gemeenschappelijkheid van geotechnische problemen opgelost op het grondgebied verschillende landen de vraag rijst over de juiste toepassing van bepaalde bodemeigenschappen die worden gebruikt in geotechnische berekeningen bepaald door diverse technieken, evenals de interpretatie van de verkregen resultaten.

De basis voor de beschrijving en classificatie van bodems, zowel in binnenlandse als buitenlandse normen, zijn fysieke kenmerken die, als gevolg van de verspreiding van bodems en historische geotechnische tradities, in verschillende landen verschillend kunnen worden geïnterpreteerd.

Omdat de verspreiding van de bodem een ​​aanzienlijke invloed heeft op de plasticiteit ervan, volgens de plasticiteitsindicator ik R met een zekere betrouwbaarheid is het mogelijk om lithologische verschillen in kleigronden te karakteriseren. Deze veronderstelling ligt ten grondslag aan de Russische classificatie. Zandleemsoorten omvatten bodems met ik R van 1 tot en met 7, voor leem - van 7 tot 17, voor klei - meer dan 17.

In Duitse normen is er een iets andere classificatie. Volgens DIN is kleigrond onderverdeeld in: leem, klei, leem met zand, klei met zand, d.w.z. er is geen identificatie van een dergelijke kleigrond als zandleem. Het type grond wordt bepaald door de plasticiteitsgrafiek (Fig. 6). De grafiek is een lineair verband (A-lijn), uitgedrukt door de functie ik R=0,73·( WL-20), waar WL- V%. Waarden ik R≤ 4% of lager dan de A-lijn kenmerkt leemwaarden ik R≥ 7% en boven de A-lijn - klei. Bovendien, als de waarde WL minder dan 35% - zwak plastic grond, indien WL ligt binnen het bereik van 35% tot 50% - middelmatige plastic grond, indien WL ruim 50% bestaat uit zeer plastic grond.

Om de toestand van de bodemconsistentie te kwantificeren, wordt de vloeibaarheidsindex gebruikt ik L. In Duitse normen is er ook een consistentie-indicator Ik, wat het omgekeerde is van de indicator ik L en wordt gebruikt als de belangrijkste indicator om de toestand van de bodemconsistentie te beschrijven. De classificatie van bodems op basis van indicatoren voor vloeibaarheid en consistentie wordt weergegeven in de tabellen 1 en 2.

tafel 1

Waarden ik L voor verschillende staten van kleigrondconsistentie volgens GOST

Consistentie staat		Naam van de bodem
		Leem en klei
		ik L>1	ik L>1
Plastic	Vloeibaar-plastic	0,75<ik L≤1	0≤ ik L≤1
	Zacht plastic	0,5<ik L≤0,75
	Strak plastic	0,25<ik L≤0,5
Halfvast		0≤ ik L≤0,25
		ik L<0	ik L<0

tafel 2

Waarden ik L En Ik voor diverse klevolgens DIN

In Duitse normen wordt de vloeistof-plastische toestand weergegeven door een groot interval in vergelijking met Russische normen, wat leidt tot een discrepantie tussen de resterende intervallen van consistentietoestanden. Om de vaste toestand volgens DIN te bepalen, is er nog een grens van de overgangstoestand: de overgangsgrens van een halfvaste toestand naar een vaste toestand Ws. De vaste toestand wordt geaccepteerd als de waarde Is groter dan waarde Is, overeenkomend Ws, op de afhankelijkheidsgrafiek Is/ik L tegen vocht (Fig. 1). Ws bepaald volgens DIN met behulp van de formule:

Vd- volume droge grond, cm 3;

m d- massa droge grond, g;

ρ S- dichtheid van gronddeeltjes, g/cm3;

ρ w- dichtheid van water, g/cm3.

Rijst. 1. Grafische weergave van de classificatie van kleibodemomstandigheden volgens Duitse normen

Het verschil in classificatie en het verschil in methoden voor het bepalen van consistentiekenmerken kunnen ook verschillende waarden van classificatie-indicatoren opleveren, en bijgevolg een ander idee van een bepaalde bodem.

Om de consistentieparameters te bepalen en de resultaten te vergelijken, werd een reeks experimenten uitgevoerd in het laboratorium van het Instituut voor Bodemmechanica van de Technische Universiteit van Braunschweig met behulp van Russische en Duitse technologieën. Consistentiekenmerken werden bepaald voor twee soorten kleigrond: vloeibare leem en halfvaste klei volgens de classificatie volgens GOST.

Volgens Russische technologie werd de opbrengstgrens bepaald in overeenstemming met GOST met behulp van een balanceerkegel (Vasiliev). De bovengrens van de plasticiteit komt overeen met een bodemgesteldheid waarin een standaardkegel onder zijn eigen gewicht in 5 s tot een diepte van 1 cm zinkt.

Volgens de Duitse methode is voor het bepalen van de vloeigrens gebruik gemaakt van Fließgrenzegerät volgens DIN en Fallkegelgerät volgens DIN.

De belangrijkste methode voor het bepalen van de opbrengstgrens in Duitsland is de methode beschreven in DIN, waarbij gebruik wordt gemaakt van het Fließgrenzegerät-apparaat, maar aangezien deze methode grotendeels afhankelijk is van de menselijke factor, van de juiste kalibratie van het apparaat en bovendien zeer arbeidsintensief is , een andere DIN-norm stelt voor om hem te vervangen op het gebied van de methode voor het bepalen van de opbrengstgrens met behulp van het Fallkegelgerät-apparaat.

De Fließgrenzegerät is een blok van hard rubber waarop een kom van een koper-zinklegering met een slagmechanisme is gemonteerd. De kom is gevuld met aarde, waarin een voor wordt gesneden. Vervolgens wordt het slagapparaat in werking gesteld en wordt de kom snel omhoog en omlaag gebracht. Vervolgens wordt het aantal inslagen geregistreerd waarbij de groef minimaal 1 cm gesloten is (Fig. 2).

Rijst. 2. Bepaling van de vloeigrens in het Fließgrenze-apparaatgeraT:

Er worden minimaal 4 van dergelijke tests uitgevoerd met geleidelijke droging of extra bevochtiging van de grond; na elk experiment wordt een grondmonster van 15-20 g genomen om de vochtigheid te bepalen en wordt een grafiek uitgezet afhankelijk van het aantal invloeden op de vochtigheid (Afb. 3). De grafiek is een rechte lijn waarlangs de vochtwaarde op de vloeigrens, overeenkomend met 25 slagen, wordt bepaald.

Rijst. 3.Grafiek van het aantal slagen afhankelijk van de luchtvochtigheid:

a, b - respectievelijk voor leem en klei volgens de Russische classificatie volgens

Bij testen met het Fallkegelgerät-apparaat, maar ook bij testen volgens GOST, wordt de diepte gemeten waarop de kegel onder invloed van zijn eigen gewicht in 5 seconden wordt ondergedompeld. Het apparaat is een statief waarop een dalende kegel, een schuifmaat voor het meten van de diepgang van de kegel en een speciale kom voor testen zijn geïnstalleerd (Fig. 4).

Rijst. 4. Bepaling van de vloeigrens in het apparaatFallkegelgeräT:

a) vóór de test, b) na de test

Er worden minimaal 4 tests uitgevoerd met geleidelijke droging of extra bevochtiging van de grond. Er wordt een grafiek gemaakt van de afhankelijkheid van de onderdompelingsdiepte van de kegel van de vochtigheid, waaruit de vloeigrens die overeenkomt met een onderdompelingsdiepte van 20 mm wordt bepaald (Fig. 5).

Rijst. 5. Grafiek van de afhankelijkheid van de onderdompelingsdiepte van de kegel van de vochtigheid:

a, b - respectievelijk voor leem en klei volgens de Russische classificatie volgens

De vochtigheid op de rollende grens wordt op dezelfde manier bepaald, zowel volgens GOST als DIN. De ondergrens van plasticiteit komt overeen met de toestand van de grond waarin het in kleine stukjes zal uiteenvallen als het wordt uitgerold tot een koord met een diameter van 3 mm.

Het bodemvocht werd bepaald met de referentiemethode zowel volgens GOST als volgens DIN door drogen tot constant gewicht in een oven bij een temperatuur van 105°C. De uitdrukkelijke methoden voor het bepalen van de vochtigheid die bestaan ​​in Duitse normen, beschreven in DIN, werden niet gebruikt.

De plasticiteitsgrafiek wordt getoond in Figuur 6.

Rijst. 6. Plasticiteitsgrafiek:

*grondsoort afhankelijk vanIRvolgens Russische classificatie in overeenstemming met GOST

ST- een mengsel van klei en zand, S.U.- een mengsel van leem en zand,

TL- zwak plastische klei, UL- zwak plastische leem,

TM-middelgrote plastic klei, U.M.- medium plastic leem,

TA- zeer plastische klei, U.A.- sterk plastische leem;

Waarden verkregen met behulp van respectievelijk het Fallkegelgerät-apparaat voor leem en klei volgens de Russische classificatie volgens,

Waarden verkregen met behulp van respectievelijk het Fließgrenzegerät-apparaat voor leem en klei volgens de Russische classificatie volgens .

De resultaten en classificatie zijn samengevat in tabellen 3 en 4.

tafel 3

De verkregen testresultaten voor vloeibare leem volgens de Russische classificatie volgens

Regelgevend document						Naam van de bodem
GOST 25100-2011						Leem, vloeibaar
DIN ISO/TS 17892-12						Klei is in vloeibare toestand enigszins plastisch
						Licht plastische klei in vloeibare plastische toestand

Tabel 4

Testresultaten voor halfvaste klei volgens de Russische classificatie volgens

Regelgevend document						Naam van de bodem
GOST 25100-2011						Klei halfvast
DIN ISO/TS 17892-12
						Zeer plastische klei in zeer plastische staat

Om classificatie-indicatoren te vergelijken die zijn bepaald door verschillende methoden en met verschillende waarden, biedt GOST een correlatie tussen de opbrengstlimiet volgens de internationale standaard ( LL) en opbrengstlimiet volgens GOST ( WL):

LL=1,48· WL - 8,3 (2)

Als resultaat van de analyse van de verkregen gegevens heeft de afhankelijkheidsfunctie tussen dezelfde standaarden een iets andere vorm:

LL=1,2· WL - 4,21 (3)

De op soortgelijke wijze verkregen relatie tussen DIN en GOST ligt echter zeer dicht bij functie (2):

LL=1,47· WL -7,45 (4)

Opgemerkt moet worden dat de resultaten werden verkregen op basis van een beperkte hoeveelheid experimentele gegevens. Voor nauwkeurigere resultaten zijn verdere uitgebreide onderzoeken nodig.

Belangrijkste conclusies

1. De plasticiteitsgrafiek die in Duitse normen wordt gebruikt om kleigrond te classificeren, is afhankelijk van twee indicatoren: WL En Ik p, waardoor het mogelijk is om niet alleen het type grond te bepalen, maar ook het vermogen ervan om plastische eigenschappen te vertonen. Dit draagt ​​bij aan een nauwkeurigere beoordeling en classificatie van de bodem. Tegelijkertijd is er geen grondsoort zoals zandleem. In plaats daarvan wordt op de plasticiteitsgrafiek het overeenkomstige gebied aangegeven als een mengsel van klei en zand of een mengsel van leem en zand.
2. Vochtigheid op het vloeipunt WL heeft verschillende betekenissen, afhankelijk van de normatieve standaard waarmee het wordt gedefinieerd. WL voor klei volgens de Russische classificatie volgens GOST, bepaald volgens GOST, is bijvoorbeeld 6,5% minder dan WL dezelfde grond, bepaald volgens DIN, en 16,2% minder dan WL, gedefinieerd volgens DIN. Voor leem volgens de Russische classificatie volgens GOST WL minder met respectievelijk 1,7% en 5,6%.
3. Aanzienlijke verschillen in waarden WL praten over verschillende bodemplasticiteit Ik p, en kunnen daarom dezelfde grond anders karakteriseren. Bovendien is er het verschil in omloopsnelheid ik L en inconsistentie van classificatie geven een ander idee van de toestand van de bodem en, als gevolg daarvan, van de kenmerken van sterkte en vervormbaarheid en werken onder belastingen en invloeden in het algemeen.

Recensenten:

Mironov V.V., doctor in de technische wetenschappen, professor, Tyumen State University of Civil Engineering, Tyumen;

Chekardovsky M.N., doctor in de technische wetenschappen, professor, hoofd van de afdeling warmte, gas, watervoorziening en ventilatie, federale stavoor hoger beroepsonderwijs TyumGASU, Tyumen.

Bibliografische link

Pronozin Ya.A., Kalugina Yu.A. VERGELIJKING VAN DE INVLOED VAN CONSISTENTIEKENMERKEN OP DE CLASSIFICATIE VAN ZILIGE KLEINIGE BODEMS VOLGENS RUSSISCHE EN DUITSE REGELGEVENDE NORMEN // Moderne problemen van wetenschap en onderwijs. – 2015. – Nr. 1-1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=19024 (toegangsdatum: 02/01/2020). Wij brengen tijdschriften onder uw aandacht die zijn uitgegeven door de uitgeverij "Academie voor Natuurwetenschappen"

5. Zandig bodems bestaan ​​uit deeltjes kwartskorrels en andere mineralen met een deeltjesgrootte van 0,1 tot 2 mm, bevatten niet meer dan 3% klei en hebben niet de eigenschap van plasticiteit. Zanden worden verdeeld op basis van de korrelsamenstelling en de grootte van de overheersende fracties grind lijnen d>2mm, groot d>0,5 mm, middelgroot d>0,25 mm, klein d>0,1 mm en stoffig d=0,05 - 0,005 mm.

Bodemdeeltjes met een deeltjesgrootte van d=0,05 - 0,005 mm worden genoemd stoffig . Als het zand 15 tot 50% van dergelijke deeltjes bevat, worden ze geclassificeerd als stoffig . Wanneer er meer stofdeeltjes in de bodem zitten dan zanddeeltjes, wordt de bodem genoemd stoffig .

Hoe groter en zuiverder het zand, hoe groter de belasting die de basislaag kan weerstaan. De samendrukbaarheid van dicht zand is laag, maar de verdichtingssnelheid onder belasting is aanzienlijk, dus de zetting van constructies op dergelijke funderingen stopt snel. Zand heeft niet de eigenschap van plasticiteit.

grindachtig, groot En middelgroot Zand wordt onder belasting aanzienlijk verdicht en bevriest enigszins.

Het type grofkorrelige en zandige bodems wordt bepaald door de korrelgroottesamenstelling, de variëteit - door de mate van vocht.

Kleiachtig – samenhangende bodems, bestaande uit deeltjes met een deeltjesgrootte kleiner dan 0,005 mm, met een overwegend schilferige vorm, met een kleine vermenging van kleine zanddeeltjes. In tegenstelling tot zand heeft klei dunne capillairen en een groot specifiek contactoppervlak tussen deeltjes. Omdat de poriën van kleigronden in de meeste gevallen gevuld zijn met water, beweegt de klei wanneer deze bevriest.

Kleigronden worden afhankelijk van het plasticiteitsgetal onderverdeeld in klei (met een gehalte aan kleideeltjes van meer dan 30%), leem (10...30%) en zandige leem (3...10%).

Het draagvermogen van kleiachtige funderingen is afhankelijk van de vochtigheid, die de consistentie van kleiachtige gronden bepaalt. Droge klei kan behoorlijk wat belasting weerstaan.

Het type kleigrond hangt af van het plasticiteitsgetal, de variëteit - van de vloeibaarheidsindex.

Classificatie van bodems op deeltjesgrootte.

6. Op basis van de grootte van minerale bodemdeeltjes, hun onderlinge verbinding en mechanische sterkte, worden bodems onderverdeeld in vijf klassen: rotsachtig, semi-rotsachtig, grof-klastisch, zandig (niet-cohesief) en kleiachtig (cohesief).

NAAR rotsachtige bodems Deze omvatten gecementeerde, waterbestendige en vrijwel onsamendrukbare rotsen (granieten, zandstenen, kalkstenen, enz.), die meestal voorkomen in de vorm van doorlopende of gebroken massieven.

NAAR semi-rotsachtige bodems Deze omvatten gecementeerde rotsen die kunnen worden verdicht (mergel, siltstenen, mudstones, enz.) en niet-waterbestendig (gips, gipshoudende conglomeraten).

Grove bodems bestaan ​​uit ongecementeerde stukken gesteente en halfgesteente; bevatten doorgaans meer dan 50% rotsfragmenten groter dan 2 mm.

Zandige bodems bestaan ​​uit niet-geconsolideerde gesteentedeeltjes van 0,05...2 mm; In de regel zijn het rotsachtige bodems die op natuurlijke wijze zijn vernietigd en in verschillende mate zijn getransformeerd; hebben geen plasticiteit.

Kleigronden Ze zijn ook een product van natuurlijke vernietiging en transformatie van primaire gesteenten waaruit rotsachtige bodems bestaan, maar met een overheersende deeltjesgrootte van minder dan 0,005 mm.

Classificatie van zandgronden naar vochtigheidsgraad.

7. GROTE KLASSIEKE EN ZANDIGE GRONDGEBIEDEN WORDEN VERDEELD VOLGENS DE GRAAD VAN LUCHTVOCHTIGHEID.

Classificatie van zand- en kleigrond

Om de constructie-eigenschappen van bodems te beoordelen, worden ze geclassificeerd volgens STB 943-2007, inclusief de volgende taxonomische eenheden, onderscheiden door groepen kenmerken:

Klasse - volgens de aard van structurele verbindingen;

Groep - naar herkomst;

Subgroep - per onderwijsconditie;

Type - op petrografische en granulometrische samenstelling, plasticiteitsnummer;

Type - op structuur, textuur, samenstelling van cement en onzuiverheden, gehalte aan aggregaat en insluitsels, granulometrische samenstelling en de mate van heterogeniteit ervan, porositeit, relatief gehalte aan organisch materiaal, mate van asgehalte, door de transformatiemethode, mate van verdichting uit zijn eigen gewicht, recentheid van alluvium;

Verscheidenheid - afhankelijk van fysieke, mechanische, chemische eigenschappen en staat.

Zandig - losse bodems bestaande uit hoekige en ronde fragmenten van mineralen variërend in grootte van 2 tot 0,05 mm. Het grootste deel bestaat uit kwarts en veldspaat. Zandgronden zijn onderverdeeld in:

Door granulometrische samenstelling (grindachtig, grof, medium, fijn, stoffig);

In termen van maximale heterogeniteit U max (uniform (U max ? 4), gemiddeld homogeen (4< U max ? 20), неоднородный (20 < U max ?40), повышенной неоднородности (U max > 40));

Vochtigheidsniveaus (lage luchtvochtigheid (0< S r ?0,5); влажные (0,5 < S r ?0,8); водонасыщенные (0,8 < S r ?1));

Sterkte (bodemweerstand tijdens sonderen) (sterk, gemiddelde sterkte, lage sterkte).

Om de classificatie van zandgrond te bepalen, berekenen we de vochtigheidsgraad S r met behulp van de formule

waarbij w de natuurlijke vochtigheid is in fracties van eenheden;

Dichtheid van bodemdeeltjes;

e - porositeitscoëfficiënt;

Dichtheid van water.

We bepalen ook de porositeitscoëfficiënt e met behulp van de formule

p - bodemdichtheid;

w - vochtigheid.

De waarden vervangen in formules (1.2)

bij: =2,67 g/cm3

2,14 g/cm3

We vervangen de waarden ook in formule (1.1)

bij: e = 0,46

2,67 g/cm3

Nadat we de mate van vochtgehalte van zandgrond hebben berekend, zullen we de classificatie van zandgrond op basis van waterverzadiging bepalen met behulp van Tabel 1.1

Tabel 1.1 - Indeling van zandgronden naar waterverzadiging

Volgens Tabel 1.1 kunnen we concluderen dat dit zand tot de waterverzadigde klasse behoort.

Laten we de dichtheid van zand bepalen met behulp van de porositeitscoëfficiënt volgens Tabel 1.2

Tabel 1.2 - Indeling zandgronden naar porositeitscoëfficiënt

Omdat de porositeitscoëfficiënt 0,46 is en het zand fijn is, is dit zand compact. Op basis van alle berekeningen bepalen we met behulp van Tabel 1.3 de voorwaardelijke ontwerpweerstand Ro van zandgronden

Tabel 1.3 - Voorwaardelijke ontwerpweerstand R 0 van zandgronden

Omdat het zand fijn en met water verzadigd is en de porositeitscoëfficiënt e 0,46 bedraagt, zal de berekende weerstand 300 kPa bedragen.

1 Constructie van de geologische kolom

Middelgrote, grootschalige en gedetailleerde geologische kaarten gaan meestal vergezeld van geologische secties en stratigrafische kolommen.

Sedimentaire, stollings- en metamorfe gesteenten komen meestal in lagen of lagen voor. Een laag is een min of meer homogeen, voornamelijk geïsoleerd sediment (of steen), beperkt tot het bodemoppervlak. Naast de term "laag" wordt in de praktijk vaak de term "laag" gebruikt, die meestal wordt toegepast op mineralen, bijvoorbeeld steenkool, kalksteen, enz. Een laag kan meerdere lagen bevatten. Homogeniteit van lagen kan worden uitgedrukt in samenstelling, kleur, textuurkenmerken en de aanwezigheid van soortgelijke insluitsels of fossielen. Als ze het hebben over gelaagde lagen, bedoelen ze afwisselende lagen. De overgang van de ene laag naar de andere kan abrupt of geleidelijk zijn. De oppervlakken die lagen of lagen afbakenen zijn meestal ongelijk. Ze worden gelaagde oppervlakken genoemd. De bovenste wordt het dak van de laag genoemd, de onderste wordt de zool genoemd. De afstand tussen het dak en de onderkant van een laag (of laag) karakteriseert de dikte ervan.

Er zijn drie soorten macht: waar, schijnbaar en onvolledig.

Figuur 1.1 - Schema voor het bepalen van de reservoirdikte

A - verschillende soorten dikte van de laag (laag): aa - waar, bb, bb - zichtbaar, yy, dd - onvolledig; B - bepaling van de dikte van de horizontale laag: h - ware dikte; a - schijnbaar vermogen; b - uitgangsbreedte van de laag; b - hellingshoek van het oppervlak; cijfers zijn absolute markeringen van het dak en de basis van de laag.

Voorbeeld: werkelijke dikte h = 187 m - 163 m = 14 m of h = sin b

Echte kracht is de kortste afstand tussen het dak en de basis. Elke andere afstand tussen het dak en de voet vertegenwoordigt de schijnbare dikte. Als de afstand vanaf het dak of vanaf de onderkant van een laag (of laag) tot een oppervlak dat zich binnen de laag (of laag) bevindt, wordt gemeten, wordt er gezegd dat de dikte ervan onvolledig is. Wanneer het aardoppervlak horizontaal is en een vlakke topografie heeft, worden uitgravingen of putten geboord om de dikte van de rotsen te bepalen. Als het reliëf ongelijk is, kan de werkelijke dikte van de horizontale laag worden verkregen door berekening: nadat u op de een of andere manier de absolute hoogten van het dak en de basis van de laag hebt vastgesteld, berekent u het verschil daartussen, wat de werkelijke hoogte zal zijn dikte (187m-163m=14m). Je kunt het werkelijke vermogen ook bepalen door eerst het schijnbare vermogen (de afstand langs de helling tussen het dak en de basis) en de hellingshoek van de helling te meten. Het werkelijke vermogen zal gelijk zijn aan het schijnbare vermogen vermenigvuldigd met de sinus van de hellingshoek (h = a sinb). De kortste afstand tussen de boven- en onderkant van een laag op een geologische kaart wordt de ontsluitingsbreedte van de laag genoemd.

Voordat u begint met het ontwerpen van een gebouw of constructie, moet u:

Studie van lokale bouwervaring;

Maak uzelf volgens het technisch-geologische onderzoeksrapport vertrouwd met de gelaagdheid van de bodem en de positie van het grondwaterpeil op bouwplaats en verwacht tijdens de bouw en exploitatie van het bouwwerk;

Vaststellen van standaard- en ontwerpkenmerken van de bodem van elke laag voor berekeningen op basis van grenstoestanden;

Houd rekening met de gelaagdheid van de bodem en schets de meest rationele plaatsing (als deze niet is gespecificeerd) van de constructie op de bouwplaats.

Op basis van de onderzoeksgegevens worden de technische en geologische omstandigheden zoals vermeld in het rapport of de conclusie beoordeeld. De bodembedekking wordt beoordeeld op basis van secties en putkernen.

Typische bodemlagen zijn:

Een homogene grondlaag binnen een grote diepte;

Gelaagde bodembedekking, wanneer de grondlagen relatief horizontaal zijn en elke onderliggende laag minder samendrukbaar is dan de ondersteunende laag;

Het is moeilijk als de grondlagen naar buiten wiggen, lensvormig liggen of als er sprake is van sterk samendrukbare grond.

Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de beoordeling van het grondwaterpeil, de seizoensschommelingen, mogelijke veranderingen vanwege de constructie van de constructie, hun agressiviteit ten opzichte van het funderingsmateriaal. Er wordt aangenomen dat de schaal van de geologische kolom 1:100 is. De absolute hoogte van de putmond (het snijpunt van de boorput met het aardoppervlak) is +135,6 m. De dikte van de eerste laag is gelijk aan de diepte van de basis. De absolute hoogten van de bodem van de lagen worden bepaald als het verschil tussen de absolute hoogte van de putmond en de diepte van de bodem van de overeenkomstige laag. In het midden van de grafiek geven twee lijnen het boorgat aan en aan beide zijden van het boorgat geven ze aan symbolen lithologische samenstelling van de rotsen van elke laag. De boorgaten van putten in de ontwikkelingsintervallen van watervoerende lagen zijn verduisterd. Initiële gegevens (tabellen 1-2).

Tabel 1.1 - Fysische kenmerken van zandgrond (laag nr. 1)

Tabel 1.2 - Fysische kenmerken van kleigrond (laag nr. 2)

Classificatie van kleigrond

Ziltige kleigronden zijn een groep sedimentaire gesteenten met een overwicht aan fijne fracties (<0,01 мм). Состоят из глинистых минералов, а также минералов обломочного(слюда, кварц, полевые шпаты) и химического(карбонаты, сульфаты) происхождения. Занимают около 60% объёма осадочных пород. Происхождение- обломочно-химическое.

Ziltige kleigronden zijn onderverdeeld in:

Volgens het plasticiteitsgetal I p:

zandige leem - 1? ik p?7; leem - 7< I p ?17; глина- I p >17;

Volgens de vloeibaarheidsindicator I l:

zandige leemsoorten zijn:

ь solide, ik l< 0;

ь kunststof, 0 ? Ik? 1;

ь vloeistof, ik l ? 1;

leem en klei zijn:

ь solide, ik l< 0;

ь halfvast, 0< I l ? 0,25;

b hardplastic, 0,25< I l ?0,5;

b zacht plastic, 0,5< I l ?0,75;

b vloeibaar-plastisch, 0,75< I l ? 0,1

ь vloeistof, ik l ? 1;

Op sterkte (zeer sterk, sterk, gemiddeld sterk en zwak)

Om de eigenschappen van kleigrond te bepalen, bepalen we het plasticiteitsgetal en de vloeibaarheidsindex.

Laten we het plasticiteitsgetal bepalen met behulp van de formule

ik p = w l - w p (3.1)

Laten we de waarden vervangen door formule (3.1)

bij w p = 18%

we krijgen I p = 35 - 18 = 17

Als we het percentage plasticiteit kennen, kunnen we bepalen tot welke bodemclassificatie onze kleigrond behoort. Omdat I p = 17 dan bestaat de grond uit leem.

Laten we de omloopsnelheid bepalen met behulp van de formule

waarbij w l het vochtgehalte op het vloeipunt is, %;

w p - vochtigheid op de rollende grens,%;

w - natuurlijke vochtigheid,%.

bij w p = 18%

wij snappen dat

Als we de vloeibaarheidsindex kennen, zullen we de classificatie van kleiachtige grond bepalen op basis van consistentie, omdat I l = 0,29, dan wordt de leem geclassificeerd als hardplastisch.

Om de ontwerpweerstand R0 te bepalen, is het ook noodzakelijk om de porositeitscoëfficiënt e te kennen:

porositeit van zandige klei in de bodem

waar is de dichtheid van bodemdeeltjes;

p - bodemdichtheid;

w - vochtigheid.

Laten we de waarden vervangen:

2,71 g/cm3

p = 1,95 g/cm3

De berekende weerstand Ro wordt gevonden voor de waarde e = 0,71 door eerst te interpoleren met de porositeitscoëfficiënt e tussen e = 0,7 en e = 1 bij I l = 2,5, en vervolgens te interpoleren met de vloei-index I l tussen I l = 0 en I l = 1 voor de waarde I l = 0,29. Gegevens voor het bepalen van de ontwerpdruk van kleigrond zijn gegeven in Tabel 3.1.

Tabel 3.1 - Voorwaardelijk berekende weerstanden kleigronden (alleen voor leem).

Interpolatie door e bij I l = 0:

verandering?e = 1 - 0,7 = 0,3 komt overeen met verandering

R0 = 25 - 20 = 5;

verandering?e = 0,71 - 0,7 = 0,01 komt overeen met verandering

R0 = 25 - 0,17 = 24,83 MPa.

Interpolatie door e voor I l = 1: verandering? e = 1 - 0,7 = 0,3 komt overeen met verandering? R0 = 18 - 10 = 8; verandering?e = 0,71 - 0,7 = 0,01 komt overeen met verandering

R0 = 18 - 0,27 = 17,73 MPa.

Interpolatie volgens Il = 1 bij e = 0,71? Il = 1 - 0 komt overeen met 24,83 - 17,73 = 7,1.

R0 = R0 = 24,83 - 2,059? 22,771 MPa.

Laten we een tabel maken (3.2).

Tabel 3.2 - Interpolatieresultaten R 0

Laten we de sterkte- en vervormingseigenschappen van dichte leem bepalen. Op basis van de initiële gegevens I l ​​= 2,9 en e = 0,71 uit tabel (3.3) vinden we de standaardwaarde van de interne wrijvingshoek κ n = 21 graden, de specifieke bodemadhesie C n = 23 kPa en de standaardwaarde van de vervormingsmodulus E n = 14 MPa.

Tabel 3.3 - Standaard waarden specifieke cohesie, interne wrijvingshoeken, vervormingsmoduluswaarden (alleen voor leem).