Коэффициент выветрелости грунтов. Что такое элювиальные грунты

Выветрелые грунты еще называются элювиальными. Их образование связано с несколькими формами выветривания: химического, физического и биологического. В геологии и строительстве такие грунты считаются малопрочными. Это связано с отсутствием слоистости, неоднородностью, повышенной плывучестью при переувлажнении, проявлением просадочных свойств и другими характеристиками, о которых более подробно мы поговорим в статье.

Возведение зданий на таких грунтах требует правильного подхода. Нарушение строительных технологий влечет за собой перекосы, появление трещин и даже обрушения построек, поэтому геологическое исследование и изучение коэффициента выветрелости так важны.

Что такое выветривание грунта

Это процесс разрушения и изменения состава пород или стройматериалов, происходящий под воздействием совокупности факторов. Сюда относят не только ветер, но и перепады температур, замерзание воды, воздействие кислот или щелочей. Верхние слои почвы постоянно и постепенно разрушаются. Порода и стройматериалы дробятся, меняется их химико-физический состав, поэтому их строительные свойства ослабевают.

У выветрелых грунтов сложное строение. Обычно они состоят из песка, щебня, дресвы и других пород. На территории РФ они встречаются преимущественно в Сибири, Карелии, на Урале.

Отличительные характеристики элювиальных грунтов

Особенности выветрелого грунта всегда осложняют строительство зданий. К ним относят:

· неоднородность по глубине;

· отличия в прочностных, деформационных свойствах разных участков;

· переход в плывучее состояние при длительно открытых котлованах;

· возможное набухание или пучение;

· повышенную кислотность.

Как строительные лаборатории исследуют выветрелые грунты

Перед строительными работами на таких территориях проводят геологические исследования. Специалисты оценивают петрографический состав породы, ее генетический вид. Дополнительно на элювиальных участках геологи изучают:

· профиль и структуру коры выветривания;

· наличие трещин, слоистость, сланцеватость;

· карманы, языки выветривания;

· число, форму и габариты больших обломков;

· изменений состава, характеристик по вертикали.

Определение коэффициента выветрелости грунта

Под этим показателем понимают отношение плотности аллювиального грунта к плотности материнской породы. Его изучают для более детальной классификации скальных и крупнообломочных грунтов.

В лабораторных условиях коэффициент выветрелости (Kwr) определяют с применением следующих приборов: полочный барабан, сито с сеткой и поддоном, весы лабораторные.

Используют формулу по ГОСТу 20100-2020: Kwr=(K1-K0)/K1,

Где К1 – отношение веса частиц, размер которых меньше 2 мм, к весу частиц больше 2 мм после опытов на истирание в полочном барабане. К0 – то же, только в природном состоянии.

Классификация грунтов по степени выветрелости

По этому параметру их делят на следующие виды:

· невыветрелые;

· слабовыветрелые;

· выветрелые;

· сильновыветрелые.

Такое разделение грунтов по коэффициенту выветрелости совпадает с классификацией скальных пород по одноосному сжатию по ГОСТ 25100-2020:

· невыветрелые – прочные или очень прочные;

· слабовыветрелые – среднепрочные;

· выветрелые – малопрочные;

· сильновыветрелые – непрочные.

Поведение грунта в котловане

Любые строительные работы начинаются с установки фундаментов. Они бывают нескольких видов:

· ленточные;

· плитные;

· столбчатые;

· свайные.

На выветрелых грунтах чаще закладывают свайные фундаменты. Они пронизывают непрочный слой насквозь. В таком случае здания могут строить на сплошных плитах. Тогда деформация постройки будет единой, а это значит, что трещины в ограждающих конструкциях не возникнут.

Реже обустраивают ленточные и столбчатые фундаменты. Такие основания армируют, соблюдая все требования и нормы строительной технологии.

Перед закладкой любого фундамента сначала выкапывают котлован. Только потом в его опалубке заливают опорную конструкцию.

Механические характеристики выветрелых грунтов сильно меняются в открытом котловане: возрастает дисперсность, деформационные свойства, уменьшается прочность на глубину до одного метра.

Элювиальный грунт стабилизируется примерно через пару месяцев после рытья котлована и заливки фундамента.

Более подвержены ослаблению прочности глинистые и крупнообломочные почвы. Еще сильнее меняют характеристики окаменевшие глины и пылеватые участки. Они переходят в плавучее состояние под воздействием воды, температурных перепадов.

Как предупредить разрушение грунта при создании котлована

Геологи перед строительными работами предпринимают меры, предотвращающие ухудшение характеристик грунта. Согласно требованиям ГОСТа и СП, например, нельзя делать перерывы при рытье котлована и закладке фундамента. Дополнительно перед созданием траншеи проводят водозащитные мероприятия.

Специально создают недобор грунта. Это слой, который оставляют на дне котлована с последующим удалением. Согласно СП, толщина недобора в выветрелом грунте должна быть не менее:

· 0,3 м – в глинистых слоях;

· 0,1-0,2 м – в других.

Если участки углистых или сжатистых слоев в таких почвах очень крупные и выходят за подошву фундамента, то толщина недобора не должна быть меньше 0,8 м.

Защитный слой при создании котлована до необходимой глубины образуют путем утрамбовки или уплотнения грунта катками. Также существуют иные способы укрепления грунта, о которых вы можете почитать в другой нашей статье.

Какие мероприятия проводят при строительстве зданий

Инженеры-строители соблюдают ряд определенных правил. Возводимые здания должны иметь длительный срок службы и быть безопасными при эксплуатации. Для этого выполняют следующие действия:

· под фундаментом организуют подушки из песка, щебенки или гравия;

· укрепляют выветрелый грунт цементом или битумом;

· карманы или гнезда заменяют крупнообломочным грунтом;

· фундамент закладывают глубоко, прорезая элювий на всю глубину.

Дополнительно улучшают несущую способность такого грунта с помощью защиты строительной территории от атмосферных вод. При создании котлованов и формировании фундамента используют гидроизоляционные материалы.

Ими обкладывают стены и дно траншеи, чтобы обезопасить подземную часть опоры строения от пагубного влияния кислотной среды почвы.

Заключение

Итак, строительство на элювиальном грунте возможно, но только при учете его специфических свойств. Проектирование и возведение зданий сопровождается предварительным геологическим исследованием местности и соблюдением требований СП. Только в таком случае постройки прослужат длительное время и будут безопасными в ходе эксплуатации.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)