Проектирование земляного полотна. Краткие сведения о грунте.

Грунты делятся на:группы – по происхождению;подгруппы – по условиям образования;типы – по петрографическому, гранулометрическому составам, числу пластичности;виды – по структуре, текстуре, составу связующих веществ, грансоставу и степени его неоднородности, пористости, относительному содержанию органических веществ, зольности торфа, степени уплотнения;разновидности – по физическим, механическим, химическим свойствам и состоянию.Грунт в условиях естественного залегания представляет собой сложную систему частиц, включающую три фазы: твердую, жидкую и газообразную.В общем случае можно представить следующим виде: твердые минеральные частицы не сплошь занимают объем, а между ними находится промежутки – поры, частично заполненные водой, частично – газами и паром. Если грунт состоит из твердых частиц, все поры между которыми заполнены водой, тоон является двухкомпонентной (двухфазной) системой. И тогда такой грунт называют грунтовой массой. Свойства этих компонентов, объемы, форма, количественные соотношение и взаимодействие между ними определяют физическую природу грунтов.Так свойства грунта как системы значительное влияние оказывает минеральные и химический состав вещества, наличие биологической активности составляющей. Химические, физические, физико-химические и биологические процессы в грунтах протекают в сложном взаимодействии, сливаясь в единый геологический процесс, который изменяет свойства грунта во времени: начала строительства, в процессе и при эксплуатации сооружений. Иногда в грунте выделяют биоту – живое вещество.Активация жизнедеятельности бактерий может снижать прочность грунта.Твердые минеральные частицы имеют размеры величиной от нескольких сантиметров до сотых и тысячных долей миллиметра. Их свойствазависятот крупности и формы, а также от минералогического состава. Для отдельных пород в зависимостиот формы и крупности частиц можно принять классификацию, приведенную в таблице 1.Таблица 1 – Классификация минеральных частиц, грунтов по крупностиНаименование частицРазмер частиц, ммДисперсных (рыхлых) породСцементированных породокатанныеугловатыеВалуныГлыбыБрекчииболее 200ГалькаЩебень-200...20ГравийДресваКонгломерат из окатанных обломков20...2ПесчаныеПесчаники2...0,05ПылеватыеАлевролиты0,05...0,005ГлинистыеАргиллиты0,005...0,00025Коллоидные-Менее 0,00025Виды воды в грунтахВода, проникая в земляное полотно дороги, размягчает грунт, сильно снижая способность полотна воспринимать нагрузки. Поэтому необходимо, на стадии проектирования, принимать грамотные решения по водоотводу. Вода в грунтах может находиться в жидком, твердом (лед) и газообразном состояниях (пар). Водяной пар перемещается по капиллярам между частицами грунта из пор с большой упругостью пара в поры с меньшей упругостью. При этом пар может конденсироваться и осаждаться на поверхности частиц, в результате чего грунт переходит в состояние максимальной гигроскопичности.Вода в грунте может быть связанной и свободной. Различают прочносвязанную воду, образующую тонкую пленку на поверхности грунтовых частиц, удерживаемую силами молекулярного притяжения и рыхлосвязанную, создающую диффузные оболочки грунтовых частиц толщиной в несколько сотен и даже тысяч молекул воды.Воздушносухие грунты всегда содержат прочносвязанную воду, которую можно удалить высушиванием грунта. В верхних горизонтах земляного полотна, в осеннее-зимний период, влагосодержание и температура меньше, чем в нижних, что и обуславливает миграцию воды из нижних слоев в верхние. Влажность грунта земляного полотна постепенно возрастает, достигая максимума в конце холодного периода. Одновременно с накоплением влаги происходит морозное пучение грунтов, сопровождаемое их разуплотнением. Кроме скорости промерзания грунтов, наинтенсивность накопления влаги и пучение влияет скорость миграции воды, которая зависит от вида грунта, степени его уплотнения, условий подтока воды.При оттаивании земляного полотна, весенний период, происходит максимальное влагонасыщение. Вода, освобождающаяся при оттаивании ледяных линз, насыщает разуплотненный в результате пучения грунт, вследствие чего резко снижается его устойчивость. Из-за переувлажнения грунтаослабляется верхняя часть земляного полотна.Весной грунт оттаивает быстрее под дорожной одеждой, чем наобочинах и откосах, поэтому в средней части земляного полотна скапливается свободная вода, не имеющая выхода. В этот период увеличивается опасность разрушения дорожной одежды.В период после оттаивания грунта происходит постепенное просыхание земляного полотна, восстановление плотности и прочности грунта. Летом источником пополнения влаги являются атмосферные осадки. Приток воды снизу от подземных вод уменьшается, а в некоторых случаях прекращается. Для периода характерны минимальная влажность и максимальная плотность грунтов земляного полотна.ЗаключениеВ работе мы раскрыли две темы, которые вытекающим образом связаны друг с другом, подведем краткие заключения по темам ниже.Под земляным полотном улицы следует понимать грунтовое основание проезжей части, тротуаров, местных проездов, газонов и других элементов улицы в пределах красных линий. Проектирование земляного полотнаосуществляется в комплексе с проектированием дорожной одеждыЗемляное полотно следует проектировать исходя из условий его геометрической формы и устойчивости дорожной одежды независимоот погодных условий и времени годаГрунтом называют горную породу, слагающую верхние горизонты земной коры, затронутые физико-химическими процессами выветривания. От свойств грунтов и их состояния зависит не только устойчивость земляного полотна, но и прочность дорожной одежды.В условиях естественного залегания грунт состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Жидкой фазой является вода с растворами различных солей, газообразной – смесь воздуха, некоторых газов и водяного пара, твердой – смесь мелких минеральных частиц.Список использованных источников1 Курс лекций по дисциплинеСтроительство и содержание внутрипромысловых дорог и объектов нефтегазодобычи.2 Автомобильные дороги. Строительство и эксплуатация: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Организация и безопасность движения (Автомобильный транспорт)" направления подготовки "Организация перевозок и управление на транспорте" / М. В. Садило, Р. М. Садило. - Ростов н/Д : Феникс, 2011. - 367 с. : цв. ил. - (Высшее образование). – Библиогр..3Справочная энциклопедия дорожника, Vтом, Проектирование автомобильных дорог / Г.А. Федотов, П.И. Поспелов / Москва, 2007 – 1466 с.4Методические рекомендации по строительству земляного полотна и дорожных одежд в условиях Братск - Усть-Илимскоготерриториальнопроизводственного комплекса. СоюздорНИИ.. М., 1976.