Грунт

Грунт (англ. soil) - горная порода, рассматриваемая как основание инженерных сооружений или материал для их возведения. Различают грунты: 1) скальные, имеющие высокую механическую прочность и являющиеся упругими твердыми телами; 2) полускальные с пониженными по сравнению с первой группой механическими свойствами; 3) мягкие глинистые - с пластичными свойствами (связанные грунты); 4) рыхлые сыпучие (несвязанные грунты - песок); 5) слабые, легко деформирующиеся (ил, торф и др.).

Грунт - многокомпонентная, динамичная система, включающая горные породы, почвы, техногенные образования и являющаяся объектом инженерной деятельности. Грунты используются в качестве оснований зданий и различных инженерных сооружений, материала для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ). Грунт - сложная система, состоящая из твёрдых (твёрдые минералы, лёд и органоминеральные образования), жидких (водные растворы), газообразных (воздух, газы) и биотических, или живых (макро- и микроорганизмы), компонентов. Различный генезис грунтов определяет особенности их состава, структуры и текстуры, от которых зависят свойства грунта.

Состав, структура (обусловлена характером внутренних связей, размером, формой, расположением и количественным соотношением основных структурных элементов) и текстура (совокупность признаков, характеризующих пространственное расположение структурных элементов грунта) определяют качество грунтов при их использовании. Среди важнейших свойств грунтов выделяются физические (плотность, теплопроводность, электропроводность, магнитные свойства, диэлектрическая проницаемость и др.), физико-химические (растворимость, адсорбционные и коррозийные свойства, набухаемость и усадочность, липкость, пластичность и т.д.) и механические свойства (упругость, общая деформируемость, сжимаемость, просадочность, прочность на одноосное сжатие, прочность на разрыв, сопротивление сдвигу, реологические свойства). Показатели таких свойств грунтов, 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 инженерных расчётах устойчивости сооружений, их осадки, фильтрационных потерь воды и т.д. Показатели ряда свойств (плотности, сжимаемости, просадочности) используются в качестве как классификационных, так и расчётных.

Свойства грунтов определяют условия возведения инженерных сооружений, ведения горных работ. В зависимости от прочности, трещиноватости, выветрелости, липкости грунтов выбирают технологию и способ ведения горных работ. Для оценки водопритоков в горные выработки, а также эффективности работы водопонижающих систем и прогноза подтопления территории определяют фильтрационные свойства грунтов. Расчёт крутизны и устойчивости откосов открытых горных выработок, а также устойчивости сводов подземных выработок проводится на основании показателей прочности грунтов на сдвиг и разрыв. В тех случаях, когда грунты не отвечают требованиям, предъявляемым к основаниям возводимых сооружений (при повышенной трещиноватости и водопроницаемости пород, высокой просадочности, сильной сжимаемости, суффозионной неустойчивости или высокой растворимости), проводится искусственное улучшение их свойств. Для этой цели применяют различные способы осушения грунтов (дренирование и электроосмотическое водопонижение), механические уплотнения и кольматации глинистыми растворами; инъекционные закрепления (закачивание в грунт цементных растворов, жидкого стекла, битумов и битумных эмульсий, синтетических и природных смол); закрепления грунтов, основанного на использовании замораживания, термических и электрохимических способов обработки (электрообработка, электролитическая обработка).