Інженерно-геологічна характеристика глинистих ґрунтів.

Між їх мінеральними частками діють тиксотропно-коагуляційні та кристалізаційно-конденсаційні (цементаційні) структурні зв'язки. Міцність цих зв'язків залежить від ступеня дисперсності ґрунтів, їх мінерального складу, щільності, вологості, складу цементуючої речовини й інших чинників. Міцність структурних зв'язків характеризується зчепленням.

До складу глинистих ґрунтів у різних співвідношеннях уходять глинисті, пилуваті та піщані частки. Встановлено, що властивості цих ґрунтів у багатьох випадках визначаються мінеральним складом саме глинистої фракції. Важливе значення мають такі глинисті мінерали, як каолініт, іліт і монтморолоніт. Мінеральні зерна цих мінералів дуже дрібні (їх розмір менший за 0,002 мм, що відповідає тонкій дисперсії) й мають лускоподібну або пластинчасту форму. Все це зумовлює їх велику поверхневу енергію та фізико-хімічну активність при взаємодії з водою. Нагадаємо, що значна частина води у глинистих ґрунтах перебуває у зв'язному стані.

Глинисті ґрунти розподіляють на різновиди за: числом пластичності; показником текучості; відносною деформацією набухання без навантаження; відносною деформацією просідання; відносним вмістом органічних речовин; ступенем засоленості; відносною деформацією здимання; температурою.

Глинисті ґрунти за числом пластичності І_p розподіляють на:

Супісок І_р= 1 ÷ 7

Суглинок І_р= 7 ÷ 17

Глину І_р= > 17

За гранулометричним складом та числом пластичності І_р глинисті ґрунти підрозділяють згідно з таблицею 4.6.

Таблиця 1.6 Різновиди глинистих ґрунтів зa числом пластичності ти гранулометричним складом

За показником текучості I_L глинисті ґрунти розподіляють на:

Супісок:

твердий I_L< 0

пластичний I_L= 0 ÷ 1

текучий I_L> 0

Суглинки і глини:

тверді I_L< 0

напівтверді I_L= 0 ÷ 0,25

тугопластичні I_L= 0,25 ÷ 0,5

м'якопластичні I_L= 0,50 ÷ 0,75

текучопластичні I_L= 0,50 ÷ 0,75

текучі I_L> 0

Основні типи структур у глинистих ґрунтах: глиниста (пелітова); пилувато-глиниста (алевропелітова); піщано-глиниста (псамопелітова) й ін. Структура ґрунту і характер структурних зв'язків впливають на міцність і стисливість. Опір глинистих ґрунтів зрушенню має дві складові: опір тертю, прямо пропорційний стискуючий напрузі, і зчеплення, яке не залежить від цієї напруги. Із збільшенням вологості опір цих ґрунтів зрушенню (а отже, й міцність, і стійкість) суттєво знижується. Це веде до втрати загальної стійкості схилів, випирання ґрунту з-під підошви фундаментів тощо.

Стисливість глинистих ґрунтів теж коливається в широких межах. До того ж цей процес значно триваліший, ніж у піщаних і великоуламкових ґрунтах. Тому осідання споруд на таких основах звичайно не стабілізуються у будівельний період, а продовжуються й у період експлуатації, іноді навіть десятки років. До цього також слід додати, що на будівельні властивості глинистих ґрунтів дуже суттєво впливає показник їх текучості (або, кажуть, консистенція ґрунту) - при різних значеннях І_L вони мають і різні характеристики міцності та деформативності.