ГРУНТ

ГРУНТ, верхние слои земной коры. Различают след. виды Г.: 1) Г. растительно-наземного происхождения - почвы. 2) Г. осадочного и обломочного происхождения. 3) Г. органического происхождения: торфы, трепел, кизельгур и др. 4) Г. скальные: массивнокристаллические и метаморфические горные породы, песчаники, известняки, сланцы и др.

Грунт в дорожном деле. Во всех случаях постройки дорог Г. служит основанием дорожных одежд, а часто и материалом одежды (см. Дороги). Поэтому при дорожном строительстве д. б. предварительно изучены физико-хим. и механические свойства грунта.

Перед постройкой дорог производятся обычно почвенно-грунтовые обследования месторождений карьеров песка, гравия, валунного камня и др. материалов, используемых для строительства дороги. В результате полевых обследований составляется продольный профиль Г. по направлению дорожной трассы с указанием их качественной характеристики и пространственного распространения. Особенно важно установить гидрологические особенности местности, т. к. с неблагоприятным водным режимом связаны многие недостатки дорожного полотна: образование пучин, наледей, потеря несущей способности и др.

Кроме полевых обследований Г., производится лабораторное испытание их с целью определения физико-механических свойств, устанавливающих технико-строительные особенности Г. На строительные качества Г. сильно влияет их гранулометрический состав, характеризуемый процентным соотношением частиц по крупности.

Табл. 1. Классификация (сокращённая) грунтов по трудности их разработки

Г. принято подразделять по крупности частиц на фракции: 1) глинистую - диам. частиц менее 0,005 мм; 2) пылеватую - диам. частиц от 0,005 до 0,05 мм; 3) песчаную - от 0,05 до 2 мм. Более крупные частицы (гравий, щебень и др.) являются б. ч. примесями Г., определяя его название (гравелистый, щебневатый и др.).

Кроме гранулометрического состава, определяются след. физ. свойства Г.: пористость, влагоёмкость, водопроницаемость капиллярная способность, пластичность, липкость и др. Из механических свойств наиболее интересны с точки зрения дорожностроительных потребностей: 1) компрессионная способность, т. е. зависимость между давлением и пористостью, позволяющая установить величину осадки под заданной нагрузкой; 2) консолидация, т. е. определение скорости осадок; 3) сопротивление Г. сдвигающим и скалывающим усилиям; 4) несущая способность Г., к-рая определяет допустимые удельные нагрузки на Г. при различных состояниях его влажности.

По трудности разработки Г. в СССР подразделяются на 16 категорий (Наркомстрой, "Нормы и расценки на земляные работы", 1945). Начиная с 6-й категории Г. относятся, гл. обр., к виду скальных и разрабатываются либо отбойными молотками, либо взрывным способом. В табл. 1 приведена в сокращённом виде классификация первых 5 категорий Г. по трудности их разработки.

Основными мероприятиями по укреплению Г. являются: 1) улучшение их гранулометрическими добавками; 2) обработка органическими и неорганическими вяжущими материалами; 3) термическая обработка.

Улучшение Г. гранулометрическими добавками. Большинство Г. в значительной степени утрачивает несущую способность при увлажнении (глины, суглинки, пылеватые грунты). Песчаные Г., наоборот, теряют связность при высыхании. Только супесчаные Г. мало реагируют на изменение влажности и поэтому называются "оптимальными ", т. е. наилучшими Г. На состав оптимальных Г. значительное влияние оказывают климатические условия местности, а также крупность песчаной фракции, к-рая является скелетом Г. В табл. 2 приводятся составы оптимальных грунтовых дорожных смесей, принятых в СССР.

Табл. 2. Составы оптимальных грунтовых дорожных смесей

Во всех случаях следует предпочесть смесь с крупнозернистым скелетом, т. к. последний придаёт большую устойчивость оптимальному грунту.

Улучшение Г. гранулометрическими добавками заключается в примешивании к естественным Г. грунтовых материалов такой крупности и в таком количество, к-рые обеспечивают ему оптимальный состав.

Обработка Г. неорганическими и органическими вяжущими материалами.

1. Силикатирован не, т. е. обработка Г силикатом (Na₂SiО₃), применяется к карбонатным (содержащим известь) Г. Сущность процесса силикатирования заключается в том, что гидрат кремнезёма, выделяющийся из раствора силиката при действии углекислоты воздуха, вступает во взаимодействие с известью и образует кремнеизвестковую каменную массу, а угольная кислота, соединяясь со щёлочью, вымывается водой. Обработка силикатом некарбонатных пород допустима только в присутствии нек-рых солей, напр., хлористого кальция (CaCl₂) или хлористого магния (MgCl₂).

2. Известкование, т. е. обработка Г. гашёной [Са(ОН₂)] или негашёной (СаО) известью. При внесении извести часть известкового цемента, внесённого в Г., с течением времени подвергается действию углекислоты воздуха, отчего образуется углеизвестковая соль, цементирующая между собой отдельные частицы Г. Другая часть действует на кремнекислые соединения связываемого материала, и в результате образуются новые цементирующие вещества. Добавки к Г. извести уменьшают липкость Г. и увеличивают сопротивление его внешней нагрузке.

3. Обработка Г. портландцементом применяется в дорожном строительстве. Портландцемент при добавлении его в Г. вступает в реакцию с водой, находящейся в порах Г., твердеет и в результате прочно связывает отдельные частицы грунта.

Обработка Г. органическими вяжущими веществами - битумом и дёгтем - коренным образом изменяет физико-хим. природу Г. Микроскопическое исследование показывает, что битумы и дёгти облегают тончайшей плёнкой частички Г. и цементируют их в группы в виде структурных отдельностей; происходит образование сложных битуминозно-глинистых адсорбционных соединений. Сущность улучшения дорожных свойств битумированных Г. заключается в том, что наиболее измельчённая часть их становится инертной к воздействию воды (гидрофобной) и поэтому Г. утрачивают свои отрицательные свойства: набухаемость, липкость, пластичность и др.

Термическая обработка (обжиг) Г. заключается в воздействии на него темп-рой ок. 700°, при к-рой происходит спекание дисперсной (наиболее раздроблённой) части Г., вследствие чего он теряет ряд отрицательных качеств (способность к набуханию в воде, пластичность, липкость и др.). В зависимости от хим. состава Г. темп-pa обжига м. б. снижена до 550 - 600°.

Проверка и уточнение результатов лабораторных испытаний Г. производятся путём наблюдений за поведением Г. в полевой обстановке, на спец. опытных участках дороги.

Н. Быковский

Грунт в строительстве применяется как в качестве строительного материала, так и в качестве сырья для изготовления строительных материалов. Из Г. возводятся искусственные и гидротехнические сооружения - насыпи, дамбы, плотины и т. д. Используемый для этой цели Г. рыхлят, насыпают в искусственное сооружение и затем уплотняют. Для изготовления строительных материалов используется б. ч. Г., богатый содержанием глины, обладающей необходимой связностью. Г. используется как в его естественном состоянии, так и в смеси с др. материалами. Из естественных Г. возводятся землебитные стены, изготовляются землебитные блоки. Из глинистого Г. изготовляется также кирпич-сырец. В соединении с др. материалами из глинистого Г. м. б. возведены саманные, глинобитные, глинолитные, глиноплетнёвые, глинохворостяные стены, глиновальные перекрытия, глиносоломенные и глиносмолосоломенные кровли и др. Компонентами Г. в этих материалах являются солома, хворост, жерди, смола.

П. Архангельский

Литература: Грунтоведение и механика грунтов. Под ред. Н. В. Орнатского, М., Дориздат, 1941; Иванов Н., Охотин В., Дорожное почвоведение и механика грунтов, Л., 1934; Лалетин Н., Исследование грунтов для строительных пелей, М.-Л., 1940; Филатов М., Основы дорожного грунтоведения, М.-Л., 1936.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620