Классификационные показатели элювиальных грунтов

Элювиальные грунты в классификации [34] не выделяются в отдельный класс, но так как они обладают особыми свойствами, их относят к грунтам специфическим [111]. Элювиальные грунты инженеру-геологу встречаются довольно часто. Представлены они как скальными, так и дисперсными грунтами, образовавшимися в результате процессов выветривания горных пород на месте их залегания без заметных признаков смешения. С глубиной степень их выветрелости постепенно снижается, и они переходят в трещиноватую материнскую горную породу. Граница между элювиальными грунтами и подстилающей материнской породой неровная, нечетко выраженная и может быть установлена, как правило, условно.

Элювиальные грунты следует характеризовать следующими показателями:

• • гранулометрическим составом (с учетом содержания обломочного материала и его роли в формировании структуры и деформационно-прочностных свойств грунта);
• • пределом прочности на одноосное сжатие R_c (в водонасыщенном состоянии и при естественной влажности);
• • коэффициентом размягчаемости К_хо/;
• • коэффициентами выветрелости К_нг и ?_игДтабл. 2.2, 2.3 и 2.4);
• • показателями специфических свойств (просадочности, набухания, растворимости и т. д.) при их наличии (табл. 2.3).

Подразделение на разновидности тонкозернистых элювиальных бесструктурных грунтов преимущественно глинистого состава, обладающих пластическими свойствами (продукты выветривания аргиллитов, глинистых сланцев, мергелей, глинистых песчаников и алевролитов, а также основных эффузивных и интрузивных пород), следует осуществлять согласно классификации глинистых грунтов (табл. 2.3 [34]). Другие виды, не обладающие пластическими свойствами, следует подразделять по гранулометрическому составу (табл. 2.3, н. 1) с указанием степени неоднородности. При высоком содержании разных фракций в названии этих грунтов следует указывать не только преобладающую, но и вторую по содержанию, а иногда и третью фракцию (например, «дресвяно-щебенистоглыбовый грунт»).

Таблица 2.4.

Классификация элювиальных грунтов [34]

Окончание табл. 2.4

Глыбовые грунты целесообразно подразделять дополнительно на три вида:

• • бескаркасный — с невысоким содержанием глыбового материала (порядка 10%), деформационно-прочностные свойства которого определяются заполнителем;
• • слабокаркасный — со средним и высоким содержанием глыбового материала (10. .65%), свойства которого определяются как глыбовым материалом, так и заполнителем;
• • каркасный — с очень высоким содержанием глыбового материала (более 65%), свойства которого определяются глыбовым материалом.

При более детальных описаниях следует уточнять содержание и состав заполнителя, например: «глыбовый грунт с 20% дресвяно-щебенистою заполнителя». Для крупнообломочного материала (фракции >2 мм) во всех случаях следует указывать его прочность, выделяя три категории:

• • слабый или сапролитовый (разламывается и растирается в руке);
• • средней прочности или рухляковый (легко разбивается молотком);
• • прочный (с трудом разбивается молотком).

Для более детального подразделения песчаных грунтов следует использовать действующую классификацию песков (табл. 2.3, п. 1) и дополнять определения названием материнской породы (например, «рухляк слабый, гранитный»).

Учитывая, что в составе продуктов выветривания часто преобладают тонкие фракции (доломитовая и известково-доломитовая мука), целесообразно дополнительно выделить группу алевритов (пылеватых грунтов), подразделив их на виды:

• • алеврит крупный с преобладанием фракций 0,10…0,01 мм;
• • алеврит мелкий с преобладанием фракций 0,01 …0,005 мм;
• • алеврит тонкий с преобладанием фракций <0,005 мм.

Фракция <0,005 мм отвечает по размеру частиц глинам, однако тонкий алеврит не обладает глинистыми свойствами, поэтому употреблять термин «глина» в данном случае не следует.

По коэффициенту истираемости крупнообломочные фракции следует подразделять в соответствии с ГОСТ 25 100 (п. 5, табл. 2.2). Степень выветрелости элювиальных скальных грунтов характеризуется коэффициентом выветрелости K_wr, равным отношению плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

Классификация элювиальных грунтов по степени выветрелости приведена в п. 4, табл. 2.3. При содержании крупнообломочной фракции более 30% в наименовании грунта следует приводить также степень выветрелости обломочного материала в соответствии с п. 3, табл. 2.4. Для предварительных расчетов допускается определять K_wr, по данным гранулометрического состава согласно табл. 2.5.

При классификации видов структурного элювия (сапролитов и рухляков) следует учитывать в первую очередь их прочность, используя в качестве классификационного показателя предел прочности грунта на одноосное сжатие /?<, МПа, образцов в водонасыщенном состоянии (п. 4, табл. 2.4) и коэффициент размягчаемости в воде K_sof, который определяется как отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие образцов в водонасыщенном и воздушно-сухом состоянии.

Таблица 2.5.

Коэффициенты выветрелости элювиальных грунтов [111]

По степени размягчаемости в воде грунты, согласно ГОСТ 25 100–95, подразделяются на размягчаемые и неразмягчаемые (п. 5, табл. 2.2). Учитывая, что свойства различных видов бесструктурного элювия зависят в большой степени от минерального состава частиц (прочность, размягчаемость, размокаемость, растворимость), в наименование следует включать сведения о минеральном составе, например «тонкий доломитовый алеврит» [111].

Основания, сложенные элювиальными грунтами, должны проектироваться с учетом:

• • их значительной неоднородности по глубине и в плане из-за наличия грунтов разной степени выветрелости с большим различием их прочностных и деформационных характеристик;
• • снижения прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах;
• • возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
• • возможного наличия просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости е > 0,6 и степенью влажности S_r < 0,7, а также возможности набухания элювиальных глинистых грунтов при замачивании отходами технологических производств.