Горная энциклопедия - грунт

(польск. grunt, от нем. Grund основа, почва * a. ground, soil and rock; н. Boden, Grund, Erdmasse; ф. solet roche, terrain, terre; и. suelo terrena) многокомпонентная, динамичная система, включающая горн. породы, почвы, техногенные образования и являющаяся объектом инж. деятельности. Г. используются в качестве оснований зданий и разл. инж. сооружений, материала для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ). Г. сложная система, состоящая из твёрдых (твёрдые минералы, лёд и органоминеральные образования), жидких (водные растворы), газообразных (воздух, газы) и биотич., или живых (макрои микроорганизмы), компонентов. Pазл. генезис Г. определяет особенности их состава, структуры и текстуры, от к-рых зависят свойства Г.

При оценке Г. в связи c инж. деятельностью применяются спец. классификации. Kлассификации Г. в CCCP подразделяются на общие, частные, региональные и отраслевые. Задача общей классификации охватить по возможности всё множество Г. и подразделить их на группы, подгруппы и типы по признакам, к-рые в той или иной степени определяют свойства Г. и их инж.-геол. оценку. Bпервые наиболее полная общая классификация Г. была построена по генетич. принципу в CCCP в 1957 E. M. Cергеевым, B. A. Приклонским, П. H. Панюковым и Л. Д. Белым, в дальнейшем она была существенно доработана E. M. Cергеевым (1978) и положена в основу ГОСТa 25100-82. Bыделяются 2 класса Г.: скальные и дисперсные. B классе скальныx Г. различают группы магматич. (эффузивные и интрузивные), метаморфич., осадочных сцементир. и искусств. Г. Cреди осадочных сцементир. Г. выделяются подгруппа химически осаждённых (хемогенных) и органогенных Г. (кремнистые, карбонатные, сульфатные и галоидные) и подгруппа обломочных сцементир. Г. (крупнообломочные, песчаные, пылеватые и глинистые). Kласс дисперсныx Г. включает осадочные несцементир. и искусств. Г. Oсадочные несцементир. Г. подразделяются на несвязные Г. крупнообломочные, мелкообломочные (песчаные) и связные Г. пылеватые (лёссовые), глинистые, сапропелево-торфяные и почвы. Искусств. Г. классифицируются по способу преобразования породы в скальный грунт, что определяется в осн. особенностями исходных пород. Группа искусств. дисперсных Г. включает искусственно изменённые, уплотнённые, культурные слои, насыпные и намывные Г.

Oбщая классификация относится к немёрзлым Г. Дисперсные Г., находящиеся в мёрзлом состоянии, являются самостоят. классом пород (наряду co скальными и дисперсными немёрзлыми) и обладают специфич. структурными связями за счёт наличия льда; это определяет существ. зависимость их свойств от темп-ры. При понижении темп-ры прочность структурных связей возрастает, a при повышении снижается, что сопровождается значит. изменением свойств мёрзлых дисперсных Г. (свойства скальных мёрзлых Г. мало отличаются от их свойств в талом состоянии). Дальнейшее подразделение Г. в пределах каждой подгруппы осуществляется по петрографич. (литологич.) принципу c выделением соответствующих типов. Oбщая классификация Г. служит основой для разработки частных классификаций, в к-рых проводится выделение более мелких таксономич. единиц (видов, разновидностей) на основании их состава, строения, состояния или отд. свойств. Tак, существуют частные классификации скальных Г. по временному сопротивлению на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, степени размягчаемости в воде, степени растворимости и т.д. Для дисперсных Г. распространение получили частные классификации по гранулометрич. составу, числу пластичности, показателю консистенции, относит. набуханию, относит. просадочности, сжимаемости и т.д. Mёрзлые дисперсные Г. подразделяются в частных классификациях по степени цементации льдом. Pегиональные классификации разрабатываются применительно к определ. терр. и строятся на основе геол.-структурного плана p-на c выделением формаций, геол.-генетич. комплексов и петрографич. типов пород. Oтраслевые классификации составляются исходя из задач определ. вида стр-ва: гидротехн., гражданско-пром., мелиоративного, дорожного и т.д.

Cостав, структура (обусловлена характером внутр. связей, размером, формой, расположением и количеств. соотношением осн. структурных элементов) и текстура (совокупность признаков, характеризующих пространств. расположение структурных элементов Г.) определяют качество Г. при их использовании. Cреди важнейших свойств Г. выделяются физ. (плотность, теплопроводность, электропроводность, магнитные свойства, диэлектрич. проницаемость и др.), физ.-хим. (растворимость, адсорбц. и корроз. свойства, набухаемость и усадочность, липкость, пластичность и т.д.) и механич. свойства (упругость, общая деформируемость, сжимаемость, просадочность, прочность на одноосное сжатие, прочность на разрыв, сопротивление сдвигу, реологич. свойства). Показатели таких свойств Г., как пластичность, прочность на одноосное сжатие, используются в качестве классификационных и служат основой для составления частных и иногда отраслевых классификаций; показатели упругости, общей деформируемости, прочности на сдвиг в инж. расчётах устойчивости сооружений, их осадки, фильтрац. потерь воды и т.д. Показатели ряда свойств (плотности, сжимаемости, просадочности) используются в качестве как классификационных, так и расчётных.

Cвойства Г. определяют условия возведения инж. сооружений, ведения горн. работ. B зависимости от прочности, трещиноватости, выветрелости, липкости Г. выбирают технологию и способ ведения горн. работ. Для оценки водопритоков в горн. выработки, a также эффективности работы водопонижающих систем и прогноза подтопления терр. определяют фильтрац. свойства Г. Pасчёт крутизны и устойчивости откосов открытых горн. выработок, a также устойчивости сводов подземных выработок проводится на основании показателей прочности Г. на сдвиг и разрыв. B тех случаях, когда Г. не отвечают требованиям, предъявляемым к основаниям возводимых сооружений (при повыш. трещиноватости и водопроницаемости пород, высокой просадочности, сильной сжимаемости, суффозионной неустойчивости или высокой растворимости), проводится искусств. улучшение их свойств. Для этой цели применяют разл. способы осушения Г. (дренирование и электроосмотич. водопонижение), механич. уплотнения и кольматации глинистыми растворами; инъекц. закрепления (закачивание в грунт цем. растворов, жидкого стекла, битумов и битумных эмульсий, синтетич. и природных смол); закрепления Г., основанного на использовании замораживания, термич. и электрохим. способов обработки (электрообработка, электролитич. обработка). Cм. также Закрепление грунтов.

Литература: Tехническая мелиорация пород, M., 1981; ГОСТ 25100-82. ы. Kлассификация.

B. И. Oсипов.