обязательное)

Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие терминыс соответствующими определениями:

3.1антропогенный грунт (синоним – антропогенно-образованный) – образовавшийся естественноисторическим образом (культурные слои) или созданный человеком разными способами грунт, представленный отходами или продуктами его производственной и/или хозяйственной деятельности, являющимися компонентом геологической среды.

3.2блок –совокупность скальных грунтов, отделенная от соседних блоков разрывами или трещинами (тектонический блок, оползневой блок, блок отдельности).

3.3блок отдельности – часть массива скальных грунтов, ограниченная трещинами, свойства которой могут быть охарактеризованы лабораторными исследованиями образца скального грунта.

3.4вещественный состав грунта– категория, отражающая химико-минеральный состав вещества твердых, жидких, газовых и биотических (живых) компонентов грунта.

3.5водопроницаемость– способность грунтов фильтровать воду.

3.6глинистый грунт– связный грунт, состоящий в основном из пылеватых и глинистых (не менее 3%) частиц, обладающий свойством пластичности (I_p ≥ 1 %).

3.7гранулометрический состав грунта– процентное содержание первичных (не агрегированных, раздельных) частиц различной крупности по фракциям, выраженное по отношению их массы.

3.8грунт – любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и часть геологической среды, и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

3.9дисперсный грунт– грунт, состоящий из совокупности твердых частиц, зёрен, обломков и др. элементов, между которыми есть физические, физико-химические или механические структурные связи.

3.10засоленность –характеристика, определяющаяся количеством водорастворимых солей в грунте.

3.11заторфованный грунтпесчаный или глинистый грунт, содержащий в своем составе от 3 до 50 % (по массе) торфа.

3.12 ил– нелитифицированный высокопористый органо-минеральный или органический осадок акваторий, как правило, текучей консистенции. Различают морские и пресноводные (сапропели и др.) илы.

3.13криогенная текстура – совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

3.14криогенные структурные связи грунта – связи, возникающие в дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом.

3.15крупнообломочный грунт – несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

3.16лёдогрунт – грунт, содержащий в своем составе более 90% льда.

3.17липкость, прилипаемость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов) - способность грунта прилипать к различным материалам при соприкосновении.

3.18 литифицированные глины (суглинки, супеси) – глинистые грунты дочетвертичного возраста, прошедшие в своем развитии стадию позднего диагенеза и обладающие преимущественно контактами переходного типа.

3.19мёрзлый грунт – грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент, и характеризующийся криогенными структурными связями.

3.20 минеральный грунт – грунт,состоящий из неорганических веществ.

3.21 морозный грунт – скальный грунт,имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

3.22набухающий грунт – грунт, увеличивающий свой объем при замачивании водой и имеющий относительную деформацию набухания ε_sw ≥0,04 (в условиях свободного набухания) или развивающий давление набухания (в условиях ограниченного набухания).

3.23 несвязный грунт –дисперсный грунт, обладающий механическими структурными связями и сыпучестью в сухом состоянии.

3.24 органическое вещество– органические соединения, входящие в состав грунта.

3.25 органо-минеральный грунт – грунт, содержащий органическое вещество от 3 % для песков и от 5 % для глинистых грунтов до 50 % (по массе).

3.26 органический грунт – грунт, содержащий 50 % (по массе) и более органического вещества.

3.27 охлажденный грунт – засоленный грунт, отрицательная температура которого выше температуры начала его замерзания.

3.28 песчаный грунт (песок) — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером 0,05-2 мм составляет более 50 % и величина I_p < 1%.

3.29 пластичномёрзлый грунт – дисперсный грунт, сцементированный льдом, обладающий вязко-пластичными свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

3.30потенциал разжижения грунта (F_L) – показатель, имеющий смысл коэффициента запаса и представляющий собой отношение критической величины касательного напряжения, вызывающей разжижение грунта при данном уровне сжимающих напряжений и длительности воздействия, к величине максимальных касательных напряжений, возникающих в грунте при прогнозируемом землетрясении. Оценивается по данным полевых и лабораторных испытаний и зависит от свойств грунта и параметров сейсмического воздействия с заданным уровнем повторяемости.

3.31 почва –поверхностный слой дисперсного грунта, состоящий из неорганического и органического вещества и обладающий плодородием.

3.32 промороженный грунт –искусственно замороженный грунт.

3.33 просадочный грунт – грунт, который под действием нагрузки, соответствующей весу вышележащей толщи грунта, при замачивании водой претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки e_sl ≥0,01.

3.34 пучинистый грунт– дисперсный грунт, который при переходе из талого состояния в мерзлое увеличивается в объеме вследствие образования льда.

3.35разжижение– переход водонасыщенного дисперсного грунта в текучее (плывунное) состояние под внешним воздействием (статическим, динамическим, фильтрационным). Процесс разжижения включает стадии разрушения структурных связей, течения и последующего уплотнения грунта.

3.36 связный грунт– дисперсный грунт с физическими и физико-химическими структурными связями.

3.37 скальный грунт – грунт, имеющий жесткие структурные связи кристаллизационного и/или цементационного типа.

3.38 структура грунта– пространственная организация, определяющаяся размером, формой, характером поверхности, количественным соотношением структурных элементов грунта и характером связи между ними.

3.39 сыпучемерзлый грунт– крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом.

3.40 твердомёрзлый грунт – дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением, практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

3.41 текстура грунта– строение, обусловленное ориентировкой и пространственной организацией структурных элементов грунта.

3.42 температура начала замерзания ( T_bf ) – температура, ^оС, при которой в порах грунта появляется лед.

3.43 техногенный грунт – грунт, измененный, перемещенный или образоваванный в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.44 техногенно измененный в условиях естественного залегания грунт – природный грунт, подвергнутый различному по природе техногенному воздействию (химическому, физическому, физико-химическому, биологическому и т.п.) на месте его залегания.

3.45 техногенно перемещенный (переотложенный) грунт – природный грунт, перемещенный тем или иным искусственным способом с места его естественного залегания и подвергнутый при этом частичному преобразованию.

3.46 торфяной грунт (торф) – органический грунт, содержащий в своем составе 50 % (по массе) и более органического вещества, представленного растительными остатками и гумусом.

3.47 трещиноватость скального массива – особенность строения скального массива, обусловленная наличием трещин разного происхождения, размера, формы, направления, с различными заполнителями.

3.48 Основные буквенные обозначения, используемые в стандарте, приведены в приложении Ж.

Приложение А

(обязательное)

Основные показатели строения, состава и свойств грунтов

А.1Высота капиллярного поднятия h_с, м,–наибольшая (равновесная) высота подъема воды по порам грунта, отсчитываемая от зеркала грунтовых вод (равная мощности капиллярной каймы).

А.2Коэффициент водонасыщения S_r, д. е., определяется по формуле

(А.1)

где w — природная влажность грунта, д. е. (ГОСТ 5180);

е – коэффициент пористости, д.е.;

r_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

r_w – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

А.3 Коэффициент выветрелости К_wr,д. е., определяется по формуле

(А.2)

где r_В - плотность выветрелого грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

r_НВ - плотность невыветрелого грунта, г/см³ (ГОСТ 5180).

А.4 Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов К_wrt, д. е., определяется по формуле

(А.3)

где К₁ – отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

К₀ – то же, в природном состоянии.

А.5 Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов К_fr, д. е., определяется по формуле

(А.4)

где q₁ – масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

q₀ – начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

А.6 Коэффициент пористости е, д. е., определяется по формуле

(А.5)

где r_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

r_d – плотность сухого грунта, г/см³.

А.7 Коэффициент размягчаемости в воде К_sof,д. е.,определяется по формуле

(А.6)

где R_с, R_вс – предел прочности грунта на одноосное сжатие соответственно в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии (ГОСТ 12248).

А.8 Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта m_vf, МПа^-1 – параметр, характеризующий объемную деформируемость мерзлого грунта под нагрузкой.

А.9 Коэффициент трещинной пустотности KТП,%-отношение суммарной площади трещин к площади породы.

А.10 Коэффициент фильтрации k, см/с или м/сут –скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации(ГОСТ 25584).

А.11 Липкость (прилипаемость) – адгезионная прочность глинистых грунтов L,кПа – усилие, необходимое для отрыва плоского штампа из заданного материала от грунта после их контакта в течение заданного времени при определенном давлении.

А.12 Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений i_i,д. е.,определяется по формуле

(А.7)

где w_tot – суммарная влажность мерзлого грунта, д. е. (ГОСТ 5180);

w_m – влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.;

w_w – влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д. е.;

ρ_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

ρ_i – плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³.

А.13 Относительная деформация набухания без нагрузки e_sw, д. е., – отношение увеличения высоты образца глинистого грунта при замачивании после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности (ГОСТ 12248).

А.14 Относительная деформация просадочности e_sl, д. е. – отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его замачивания при заданном давлении (давление вышележащего грунта плюс давление от сооружения) к высоте образца природной влажности (ГОСТ 23161).

А.15 Относительное содержание органического вещества I_r, д. е. – отношение массы органического вещества к массе абсолютно сухого грунта (ГОСТ 23740 и ГОСТ 26213).

А.16 Плотность сухого грунта (скелета) ρ_d, г/см³, определяется по формуле

(А.8)

где r – плотность грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

w – естественная влажность грунта, % (ГОСТ 5180).

А.17 Показатель качества породы RQD,%, – отношение суммарной длины сохранных кусков керна длиной более 10 см к длине пробуренного интервала в скважине.

А.18Показатель текучести I_L, д.е.– показатель состояния (консистенции) глинистых грунтов, определяется по формуле

(А.9)

где w – естественная влажность, % (ГОСТ 5180);

w_P – влажность на границе раскатывания, % (ГОСТ 5180);

I_P – число пластичности, %.

А.19 Показатель чувствительности грунта S_t,д.е., – отношение сопротивления недренированному сдвигу глинистых грунтов ненарушенного (с_u) и нарушенного сложения (с_ur) или отношение сопротивления вращательному срезу (τ_max) к его остаточному сопротивлению (τ_min), определяется по формулам:

или

(А.10)

А.20 Пористость грунта n,%,определяется по формуле

(А.11)

где r_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

ρ_d – плотность сухого грунта, г/см³.

А.21 Предел прочности грунта на одноосное сжатие R,МПа– отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади его первоначального поперечного сечения (ГОСТ 12248).

А.22 Сопротивление недренированному сдвигу с_u,кПа– величина, определяемая по результатам недренированных лабораторных и полевых испытаний глинистых грунтов (трехосные испытания, пенетрация, вращательный срез, зондирование и др.).

А.23 Степень засоленности грунта D_sal, % -отношение массы водорастворимых солей в грунте к массе абсолютно-сухого грунта.

А.24 Степень заполнения пор льдом и незамерзшей водой S_r, д. е., определяется по формуле

(А.12)

где w_ic – влажность мерзлого грунта, рассчитанная по содержанию порового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д. е., рассчитывается по формуле: w_ic=w_m-w_w;

w_w – влажность мерзлого грунта, рассчитанная по содержанию незамерзшей воды при отрицательной температуре, д. е.;

r_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

е_f – коэффициент пористости мерзлого грунта;

r_w – плотность воды, принимаемая равной 1, г/см³.

А.25 Степень неоднородности гранулометрического состава C_u, д.е., определяется по формуле

(А.13)

где d₆₀, d₁₀ – диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.

А.26 Степень плотности песков I_D, д.е.,определяется по формуле

(А.14)

где е – коэффициент пористости при искусственном сложении, д.е.;

e_min– коэффициент пористости в предельно-плотном сложении, д.е. [5];

e_max – коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении, д.е. [5].

А.27 Степень морозной пучинистости e_fh, % , определяется по формуле (ГОСТ 28622)

(А.15)

где h_0,_f – высота образца промерзшего грунта, см;

h₀ – начальная высота образца грунта, см.

А.28 Степень разложения торфа D_d_p,д. е., – отношение массы бесструктурной (полностью разложившейся) части к общей массе торфа (ГОСТ 10650).

А.29 Степень растворимости в воде q_sr, г/л, – величина, отражающая способность грунта растворяться в воде при нормальных условиях за счет растворения неорганических и органических веществ, определяемая при соотношения грунта и воды 1:5 и равная концентрации образующегося равновесного раствора.

А.30 Суммарная льдистость мерзлого грунта i_tot, д. е.,определяется по формуле

(А.16)

где i_ic – льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д. е.;

w_tot – суммарная влажность мерзлого грунта, д. е. (ГОСТ 5180);

r_i – плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;

r_s – плотность частиц грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

r_f – плотность мерзлого грунта, г/см³ (ГОСТ 5180);

w_w – влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды, д. е.

А.31 Число пластичности I_p, % , определяется по формуле

I_P = w_L – w_P ,

(А.17)

где w_L – влажность на границе текучести, % (ГОСТ 5180);

w_P – влажность на границе раскатывания, % (ГОСТ 5180).