Грунты особого состава и состояния

К этому классу относят современные образования - почвы, минеральные и органические осадки. Как грунты эти образования, как правило, слабые.

Почвы как грунты. Почвы представляют собой особые системы, формирующиеся в результате процессов выветривания и почвообразования. Главный почвообразующий фактор - климат, поэтому почвы подчинены климатической зональности. Кроме того, вид почвы зависит от состава исходных почвообразующих пород, рельефа, его возраста, растительности и животного мира.

В отличие от других геологических образований почвы, кроме минеральной части, всегда содержат органическую часть, от которой зависит их плодородие. Она представлена продуктами разложения преимущественно растительных организмов, остатками последних и живыми бактериями. По механическому составу почвы могут быть песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми.

Как грунты почвы - слабые образования, преимущественно с водно-коллоидными структурными связями. Однако в зависимости от качественного состава и количественного соотношения минеральной и органической частей эти свойства могут изменяться.

Относительно благоприятными свойствами обладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы, развитые в лесной зоне. Каштановые почвы вследствие их быстрой размокаемости являются грунтами с менее благоприятными свойствами.

Тундровые почвы, черноземы, бурые почвы и сероземы отличаются неудовлетворительными в строительном отношении свойствами: все они быстро размокают в воде, набухают при увлажнении и обладают усадкой при высыхании. Тундровые почвы содержат полуразложившиеся остатки растительных организмов.

Черноземы обладают большой липкостью, бурые почвы и сероземы содержат легкорастворимые соли. Черноземы, бурые почвы и сероземы при высыхании легко разрушаются и на дорогах превращаются в пыль.

Серые лесостепные почвы по свойствам занимают промежуточное положение между подзолистыми и черноземами. Совершенно неудовлетворительны в качестве грунтов солончаковые почвы, содержащие большое количество легкорастворимых солей.

Современные осадки. Минеральные и органические осадки могут быть континентальными и морскими, обломочными химическими и биогенными, растворимыми и нерастворимыми, водопроницаемыми и водонепроницаемыми, относительно прочными, связными, слабыми мягкими связными и рыхлыми несвязными.

К относительно прочным связным относятся континентальные (кремнистые туфы, гейзериты, известковые туфы, травертины) и морские - (радиоляриты и другие современные кремнистые осадки, современные кораллы) образования.

Рыхлые несвязные грунты с повышенной пористостью - это современные континентальные пески различного происхождения (эоловые, аллювиальные, пролювиальные и др.), морские пески, гравий и галечник, отложившиеся в прибрежной и мелководной части моря. К слабым мягким связным грунтам относятся химические осадки озер и лагун, засоленные супеси и глины, просадочные лёссы, континентальные и морские илы различного происхождения (сапропели, глинистые, кремнистые, карбонатные), торф.

В пределах заболоченных участков широкое распространение имеет торф - современный осадок, состоящий из не полностью разложившихся растительных остатков, продуктов разложения растительных остатков (гумус) и минерального вещества. Большая пористость и малая прочность обусловливают высокую сжимаемость торфа, даже осушение территории приводит к осадке торфяной толщи. Наиболее плотный лесной торф с высокой степенью разложения имеет пористость 80-90 % и полную влагоемкость 600-700 %.

Моховый торф имеет пористость до 95 %, а полную влагоемкость 1300-1900%. Модуль осадки плотных разновидностей составляет 40-80 мм/м, а пористых – 200-300 мм/м. Сцепление в торфах изменяется от 0,08 до 0,011 МПа. Насыщенные водой пористые разности торфа имеют практически нулевую несущую способность.

Искусственные грунты. Искусственные грунты сформировались и формируются в результате деятельности человека. По происхождению их разделяют на: культурные и техногенные.

Первые образуются соответственно на месте древних и современных поселений человека. Они представлены грунтами, состоящими из минеральных и органических частей с включением предметов обихода и жизни человека. По составу они обычно связные или слабосвязные, а по свойствам уплотненные (древние) и слабые (современные). Эти грунты распространены в пределах городищ, курганов вблизи населенных пунктов, на территориях городов и других населенных пунктов.

Образование техногенных грунтов связано с инженерной деятельностью человека на суше или в водной среде (разработка полезных ископаемых, строительство). При разработке полезных ископаемых они встречаются в виде холмистых отвалов, конусообразных холмов (терриконы) вблизи карьеров, котлованов и шахт.

К техногенным насыпным относятся грунты в теле каменнонабросных и земляных плотин, дамб, насыпей, в пределах засыпанных понижений, а к наносным - осадки на дне водохранилищ, прудов, каналов, заиленных, понижений, а также ирригационные осадки на оросительных системах.

Измененные грунты. Все образования (горные породы, современные осадки, искусственные грунты) изменяются во времени под действием природных геологических процессов или искусственно. При этом их свойства могут улучшаться (упрочнение) или ухудшаться (ослабление).

В результате геологических процессов (тектонических, выветривания, эрозии, абразии, суффозии и др.) они ухудшаются и только зимой при замерзании мягкие связные и рыхлые грунты, содержащие воду, становятся более прочными.

На свойства грунтов можно воздействовать целенаправленно, повышая их прочность и улучшая свойства. В результате образуются грунты замороженные, сцементированные, силикатизированные, термически укрепленные, глинизированные, битуминизированные и др., обладающие лучшими свойствами, чем первоначальные.