Ґру́нти (нім. Grund — основа) — будь-які гірські породи, ґрунти і техногенні утворення, які мають певні генетичні ознаки і розглядаються як багатокомпонентні динамічні системи, на які впливає інженерно-господарська діяльність людини.
Ґрунти є об’єктом самостійного наукового напряму — ґрунтознавства, який сформувався в інженерній геології.
Суттєва відмінність підходу до вивчення гірських порід у ґрунтознавстві від інших геологічних дисциплін полягає в тому, що тут розглядається не тільки мінеральна частина (тверда компонента), але й вода, яка міститься в породі (рідка компонента), а також повітря (газоподібна компонента).
Класифікація ґрунтів
Класифікація ґрунтів за державним стандартом України включає такі таксономічні одиниці, що виділяються за групами ознак:
- Клас — за загальним характером структурних зв’язків (1. Природні скельні ґрунти; 2. Природні дисперсні ґрунти; 3. Природні мерзлі ґрунти; 4. Техногенні: скельні, дисперсні та мерзлі ґрунти)
- Група — за характером структурних зв’язків (з урахуванням їх міцності);
- Підгрупа — за походженням та умовами утворення;
- Тип — за речовинним складом;
- Вид — за найменуванням ґрунтів (з урахуванням розмірів часток та показників властивостей);
- Різновиди — за кількісними показниками речовинного складу, властивостей та структури ґрунтів.
Скельні ґрунти поділяють на групи:
- магматичні (ефузивні та інтрузивні)
- метаморфічні
- осадово-зцементовані та штучні.
Серед осадово-зцементованих ґрунтів виділяють підгрупу хемогенних і органогенних (кременисті, карбонатні, сульфатні і галоїдні) та підгрупу уламкових зцементованих ґрунтів (крупно-уламкові, піщані, пилуваті і глинисті).
Клас дисперсних включає осадові незцементовані і штучні ґрунти. Перші поділяють на незв'язні і зв'язні.
Зв'язний ґрунт — ґрунт, особливість будови якого обумовлена кількісним співвідношенням частинок, що забезпечують його цілісність. До зв'язних ґрунтів відносяться: супісок, суглинок, глина.
Незв'язний ґрунт — ґрунт, що складається з частинок розмірами від 0,05 до 200 мм (як з невеликих округлених чи кутастих камінців, так і з мілко-зернистих і пиловидних). До незв'язних ґрунтів відносяться: галька, щебінь. гравій, жорства, пісок, пил.
Штучні ґрунти класифікують за способом перетворення породи в скельний ґрунт, що визначається в основному особливостями вихідних порід. Ця група включає штучно змінені, ущільнені, культурні шари, насипні та намивні ґрунти.
Класи ґрунтів
- класи, що поділяються на групи, підгрупи, типи, види й різновиди.
- Клас природних скельних ґрунтів — ґрунти з жорсткими структурними зв'язками (кристалізаційними та цементаційними).
- Клас природних дисперсних ґрунтів — ґрунти з водноколоїдними та механічними структурними зв'язками.
- Клас природних мерзлих ґрунтів — ґрунти з кріогенними структурними зв'язками.
- Клас техногенних (скельних, дисперсних та мерзлих) ґрунтів — ґрунти з різними структурними зв'язками, утвореними в результаті діяльності людини.
- інші класифікації за речовинним складом, властивостями та структурою скельних, дисперсних та мерзлих ґрунтів (різновиди).
I Клас природних скельних ґрунтів
Основні характеристики
Серед найважливіших властивостей ґрунтів виділяють фізичні (густина, щільність, теплопровідність, електропровідність, магнітні властивості, діелектрична проникність тощо), фізико-хімічні (розчинність, адсорбційні і корозійні властивості, здатність набухати (набрякливість), клейкість, пластичність та механічні властивості (пружність, загальна деформівність, стисливість, міцність на одноосьове стиснення, на розрив, опір зсуву, реологічні властивості).
Механічні властивості ґрунтів
Див. також Механічні властивості ґрунтів
Механічні властивості ґрунтів використовуються для оцінки їхньої міцності та стійкості, мають найбільше значення у геотехніці. Оскільки формування ґрунтів відбувається протягом тривалого геологічного часу, їхні механічні властивості не можуть обумовлюватись лише характером структурних зв'язків часток, гранулометричним і мінеральним складом та вологістю. Тому вони повинні визначитися експериментально. Основними механічними властивостями ґрунтів є стисливість, опір зрушенню та водопроникність.
Стисливість (за законом ущільнення) — здатність ґрунту зменшуватися в об'ємі під дією зовнішніх навантажень. Зміна об'єму ґрунту відбувається за рахунок: зменшення об'ємів пор, розміщених у середині ґрунту, і заповнення водою або повітрям, за рахунок зміни фізичного стану тощо.
Отже, стисливість ґрунту залежить від його пористості, гранулометричного і мінералогічного складу, природи внутрішніх структурних зв'язків і характеру зовнішнього навантаження.
Стисливість ґрунтів під впливом зовнішнього навантаження має назву просадки або деформації ґрунтів. Деформації ґрунтів поділяються на пружні і пластичні.
Пружні деформації виникають внаслідок дії навантажень, які не руйнують структурні зв'язки між окремими частинками і характеризують здатність ґрунту повертатись у стале положення після зняття навантаження, тобто не перевищують структурну міцність ґрунту.
Пластичні деформації виникають через навантаження, які призводять до руйнування скелета ґрунту, відносного переміщення часток ґрунту і порушення зв'язків між ними. Пластичні деформації поділяються на об'ємні, які ущільнюють ґрунт за рахунок зміни об'єму внутрішніх пор, і зсувні, які ущільнюють ґрунт за рахунок зміни його початкової форми аж до повного руйнування структури ґрунту.
Випробування ґрунтів на стиснення проводиться шляхом їх ущільнення під навантаженням без можливості бокового розширення. Отже, зміна об'єму може відбутись тільки за рахунок зміни висоти пресу. Дослідження виконуються у жорсткому кільці (одометрі).
Опір ґрунтів зрушенню. Під час послідовного збільшення навантаження на ґрунт спостерігаються три стадії його напруженого стану: а) ущільнення; б) зрушення; в) руйнування чи випирання.
На першій стадії спостерігається зменшення міжчасткового простору ґрунтів. При цьому швидкість деформації з часом зменшується, наближаючись до нуля.
Друга стадія характеризується виникненням дотичних напружень у ґрунтовому масиві під час прикладання до нього зовнішніх навантажень. Чим інтенсивніше в основах будівельних конструкцій розвиваються зони зрушення, тим значнішим стає їх просідання і тим більший час займає стабілізація.
Опір ґрунту зрушенню характеризується його міцнісними властивостями і використовується у розрахунках основ за першим граничним станом (за міцністю).
Міцність ґрунту — здатність сприймати зовнішнє навантаження без руйнування, що визначається його внутрішнім опором зрушенню (τ).
Опір ґрунту зрушенню обумовлюється двома фізико-механічними факторами — внутрішнім тертям і зчепленням. У незв'язних сипучих (піщаних) ґрунтах опір зрушенню залежить виключно від внутрішнього тертя між частками ґрунту.
Див. також
Примітки
- Костюченко М.М., Шабатин В.С. Гідрогеологія та інженерна геологія: Підручник. — К.: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет» 2005. — 144 с.
- Грунтоведение /Трофимов В.Т., Королёв В. А., Вознесенский Е. А. и др. (Под.ред. В. Т. Трофимова, 6-е изд.). — М., Изд-во МГУ, 2005. — 1024 с. (Серия: Классический университетский учебник).
- ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95). Ґрунти. Класифікація. (Міждержавний стандарт) [ 1 лютого 2017 у Wayback Machine.].
- ДСТУ Б А.1.1-25-94 «ГРУНТИ. Терміни та визначення» п.3.6
- ДСТУ Б А.1.1-25-94 «ГРУНТИ. Терміни та визначення» п.3.7
- Ґрунти з мінусовою температурою, що не мають кріогенних структурних зв'язків (що не містять у своєму складі льоду), відносять до класу природних дисперсних ґрунтів.
- Ґрунти одного виду, що відрізняються за значенням міцності на одноосьовий стиск
Посилання
- Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студентів вищих навчальних закладів /Колектив авторів: В. Г. Суярко, В. М. Величко, О. В. Гаврилюк, В. В. Сухов, О. В. Нижник, В. С. Білецький, А. В. Матвєєв, О. А. Улицький, О. В. Чуєнко.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. — Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. — 278 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Grunt znachennya Gru nti nim Grund osnova bud yaki girski porodi grunti i tehnogenni utvorennya yaki mayut pevni genetichni oznaki i rozglyadayutsya yak bagatokomponentni dinamichni sistemi na yaki vplivaye inzhenerno gospodarska diyalnist lyudini Grunti ye ob yektom samostijnogo naukovogo napryamu gruntoznavstva yakij sformuvavsya v inzhenernij geologiyi Suttyeva vidminnist pidhodu do vivchennya girskih porid u gruntoznavstvi vid inshih geologichnih disciplin polyagaye v tomu sho tut rozglyadayetsya ne tilki mineralna chastina tverda komponenta ale j voda yaka mistitsya v porodi ridka komponenta a takozh povitrya gazopodibna komponenta Klasifikaciya gruntivKlasifikaciya gruntiv za derzhavnim standartom Ukrayini vklyuchaye taki taksonomichni odinici sho vidilyayutsya za grupami oznak Klas za zagalnim harakterom strukturnih zv yazkiv 1 Prirodni skelni grunti 2 Prirodni dispersni grunti 3 Prirodni merzli grunti 4 Tehnogenni skelni dispersni ta merzli grunti Grupa za harakterom strukturnih zv yazkiv z urahuvannyam yih micnosti Pidgrupa za pohodzhennyam ta umovami utvorennya Tip za rechovinnim skladom Vid za najmenuvannyam gruntiv z urahuvannyam rozmiriv chastok ta pokaznikiv vlastivostej Riznovidi za kilkisnimi pokaznikami rechovinnogo skladu vlastivostej ta strukturi gruntiv Skelni grunti podilyayut na grupi magmatichni efuzivni ta intruzivni metamorfichni osadovo zcementovani ta shtuchni Sered osadovo zcementovanih gruntiv vidilyayut pidgrupu hemogennih i organogennih kremenisti karbonatni sulfatni i galoyidni ta pidgrupu ulamkovih zcementovanih gruntiv krupno ulamkovi pishani piluvati i glinisti Klas dispersnih vklyuchaye osadovi nezcementovani i shtuchni grunti Pershi podilyayut na nezv yazni i zv yazni Zv yaznij grunt grunt osoblivist budovi yakogo obumovlena kilkisnim spivvidnoshennyam chastinok sho zabezpechuyut jogo cilisnist Do zv yaznih gruntiv vidnosyatsya supisok suglinok glina Nezv yaznij grunt grunt sho skladayetsya z chastinok rozmirami vid 0 05 do 200 mm yak z nevelikih okruglenih chi kutastih kaminciv tak i z milko zernistih i pilovidnih Do nezv yaznih gruntiv vidnosyatsya galka shebin gravij zhorstva pisok pil Shtuchni grunti klasifikuyut za sposobom peretvorennya porodi v skelnij grunt sho viznachayetsya v osnovnomu osoblivostyami vihidnih porid Cya grupa vklyuchaye shtuchno zmineni ushilneni kulturni shari nasipni ta namivni grunti Klasi gruntiv klasi sho podilyayutsya na grupi pidgrupi tipi vidi j riznovidi Klas prirodnih skelnih gruntiv grunti z zhorstkimi strukturnimi zv yazkami kristalizacijnimi ta cementacijnimi Klas prirodnih dispersnih gruntiv grunti z vodnokoloyidnimi ta mehanichnimi strukturnimi zv yazkami Klas prirodnih merzlih gruntiv grunti z kriogennimi strukturnimi zv yazkami Klas tehnogennih skelnih dispersnih ta merzlih gruntiv grunti z riznimi strukturnimi zv yazkami utvorenimi v rezultati diyalnosti lyudini inshi klasifikaciyi za rechovinnim skladom vlastivostyami ta strukturoyu skelnih dispersnih ta merzlih gruntiv riznovidi I Klas prirodnih skelnih gruntiv Klas Grupa Pidgrupa Tip Vid Skelni z zhorstkimi strukturnimi zv yazkami kristalizacijnimi ta cementacijnimi Skelni Magmatichni intruzivni Silikatni ultraosnovnogo skladu Peridotiti duniti pirokseniti osnovnogo skladu Gabro noriti anortoziti diabazi diabazovi porfiriti doleriti serednogo skladu Dioriti siyeniti porfiriti ortoklazovi porfiri kislogo skladu Graniti granodioriti kvarcovi siyeniti dioriti kvarcovi porfiri kvarcovi porfiriti efuzivni osnovnogo skladu Bazalti doleriti serednogo skladu Andeziti vulkanogenno ulamkovi grunti obsidiani trahiti kislogo skladu Lipariti daciti rioliti Metamorfichni Silikatni Gnejsi slanci kvarciti Karbonatni Marmuri rogoviki skarni Zalizisti Zalizni rudi Osadovi Silikatni Piskoviki konglomerati brekchiyi tufiti Karbonatni Vapnyaki dolomiti Napivskelni Efuzivni Silikatni Vulkanogenno ulamkovi grunti Osadovi Silikatni Argiliti alevroliti piskoviki Kremenisti Opoki trepeli diatomiti Karbonatni Krejdi mergeli vapnyaki Sulfatni Gipsi angidriti Galoyidni Galiti Osnovni harakteristikiSered najvazhlivishih vlastivostej gruntiv vidilyayut fizichni gustina shilnist teploprovidnist elektroprovidnist magnitni vlastivosti dielektrichna proniknist tosho fiziko himichni rozchinnist adsorbcijni i korozijni vlastivosti zdatnist nabuhati nabryaklivist klejkist plastichnist ta mehanichni vlastivosti pruzhnist zagalna deformivnist stislivist micnist na odnoosove stisnennya na rozriv opir zsuvu reologichni vlastivosti Mehanichni vlastivosti gruntiv Div takozh Mehanichni vlastivosti gruntiv Mehanichni vlastivosti gruntiv vikoristovuyutsya dlya ocinki yihnoyi micnosti ta stijkosti mayut najbilshe znachennya u geotehnici Oskilki formuvannya gruntiv vidbuvayetsya protyagom trivalogo geologichnogo chasu yihni mehanichni vlastivosti ne mozhut obumovlyuvatis lishe harakterom strukturnih zv yazkiv chastok granulometrichnim i mineralnim skladom ta vologistyu Tomu voni povinni viznachitisya eksperimentalno Osnovnimi mehanichnimi vlastivostyami gruntiv ye stislivist opir zrushennyu ta vodoproniknist Stislivist za zakonom ushilnennya zdatnist gruntu zmenshuvatisya v ob yemi pid diyeyu zovnishnih navantazhen Zmina ob yemu gruntu vidbuvayetsya za rahunok zmenshennya ob yemiv por rozmishenih u seredini gruntu i zapovnennya vodoyu abo povitryam za rahunok zmini fizichnogo stanu tosho Otzhe stislivist gruntu zalezhit vid jogo poristosti granulometrichnogo i mineralogichnogo skladu prirodi vnutrishnih strukturnih zv yazkiv i harakteru zovnishnogo navantazhennya Stislivist gruntiv pid vplivom zovnishnogo navantazhennya maye nazvu prosadki abo deformaciyi gruntiv Deformaciyi gruntiv podilyayutsya na pruzhni i plastichni Pruzhni deformaciyi vinikayut vnaslidok diyi navantazhen yaki ne rujnuyut strukturni zv yazki mizh okremimi chastinkami i harakterizuyut zdatnist gruntu povertatis u stale polozhennya pislya znyattya navantazhennya tobto ne perevishuyut strukturnu micnist gruntu Plastichni deformaciyi vinikayut cherez navantazhennya yaki prizvodyat do rujnuvannya skeleta gruntu vidnosnogo peremishennya chastok gruntu i porushennya zv yazkiv mizh nimi Plastichni deformaciyi podilyayutsya na ob yemni yaki ushilnyuyut grunt za rahunok zmini ob yemu vnutrishnih por i zsuvni yaki ushilnyuyut grunt za rahunok zmini jogo pochatkovoyi formi azh do povnogo rujnuvannya strukturi gruntu Viprobuvannya gruntiv na stisnennya provoditsya shlyahom yih ushilnennya pid navantazhennyam bez mozhlivosti bokovogo rozshirennya Otzhe zmina ob yemu mozhe vidbutis tilki za rahunok zmini visoti presu Doslidzhennya vikonuyutsya u zhorstkomu kilci odometri Opir gruntiv zrushennyu Pid chas poslidovnogo zbilshennya navantazhennya na grunt sposterigayutsya tri stadiyi jogo napruzhenogo stanu a ushilnennya b zrushennya v rujnuvannya chi vipirannya Na pershij stadiyi sposterigayetsya zmenshennya mizhchastkovogo prostoru gruntiv Pri comu shvidkist deformaciyi z chasom zmenshuyetsya nablizhayuchis do nulya Druga stadiya harakterizuyetsya viniknennyam dotichnih napruzhen u gruntovomu masivi pid chas prikladannya do nogo zovnishnih navantazhen Chim intensivnishe v osnovah budivelnih konstrukcij rozvivayutsya zoni zrushennya tim znachnishim staye yih prosidannya i tim bilshij chas zajmaye stabilizaciya Opir gruntu zrushennyu harakterizuyetsya jogo micnisnimi vlastivostyami i vikoristovuyetsya u rozrahunkah osnov za pershim granichnim stanom za micnistyu Micnist gruntu zdatnist sprijmati zovnishnye navantazhennya bez rujnuvannya sho viznachayetsya jogo vnutrishnim oporom zrushennyu t Opir gruntu zrushennyu obumovlyuyetsya dvoma fiziko mehanichnimi faktorami vnutrishnim tertyam i zcheplennyam U nezv yaznih sipuchih pishanih gruntah opir zrushennyu zalezhit viklyuchno vid vnutrishnogo tertya mizh chastkami gruntu Div takozhDispersni grunti Napruzheno deformovanij stan masivu gruntu Kam yani kilcyaPrimitkiKostyuchenko M M Shabatin V S Gidrogeologiya ta inzhenerna geologiya Pidruchnik K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet 2005 144 s Gruntovedenie Trofimov V T Korolyov V A Voznesenskij E A i dr Pod red V T Trofimova 6 e izd M Izd vo MGU 2005 1024 s Seriya Klassicheskij universitetskij uchebnik DSTU B V 2 1 2 96 GOST 25100 95 Grunti Klasifikaciya Mizhderzhavnij standart 1 lyutogo 2017 u Wayback Machine DSTU B A 1 1 25 94 GRUNTI Termini ta viznachennya p 3 6 DSTU B A 1 1 25 94 GRUNTI Termini ta viznachennya p 3 7 Grunti z minusovoyu temperaturoyu sho ne mayut kriogennih strukturnih zv yazkiv sho ne mistyat u svoyemu skladi lodu vidnosyat do klasu prirodnih dispersnih gruntiv Grunti odnogo vidu sho vidriznyayutsya za znachennyam micnosti na odnoosovij stiskPosilannyaInzhenerna geologiya z osnovami geotehniki pidruchnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv Kolektiv avtoriv V G Suyarko V M Velichko O V Gavrilyuk V V Suhov O V Nizhnik V S Bileckij A V Matvyeyev O A Ulickij O V Chuyenko za zag red prof V G Suyarka Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet imeni V N Karazina 2019 278 s