Рекомендации

по оценке

инженерно-геологических свойств элювия карбонатных грунтов и учету их изменения при строительстве

Москва 1986

СОДЕРЖАНИЕ

1.    Общие положения................................. 3

2.    Номенклатура элювия карбонатных пород по дисперсности и методы

исследования дисперсного состава...................... 4

3.    Номенклатура элювия карбонатных пород по минеральному составу

и методы исследования химико-минерального состава.......... 8

4.    Особенности исследования физических свойств элювиальных мелко

зернистых карбонатных грунтов....................... 10

5.    Методы исследования деформационных свойств мелкозернистого

карбонатного элювия.............................. 12

6.    Методы исследования прочностных свойств мелкозернистого карбо

натного элювия.................................. 16

7.    Методы исследования крупнообломочного карбонатного элювия ...    17

8.    Прогноз изменения состава и физико-механических свойств элювия

карбонатных пород в процессе выветривания на застраиваемых территориях ...................................... 23

Приложение 1. Ориентировочное определение состава карбонатных

пород (по Л.Б.Рухину и Г.Теодоровичу) .......... 27

Приложение 2. Хроматографические реакции ................. 27

Приложение 3. Термический анализ ....................... 28

Приложение 4. Химический анализ соляно кислой вытяжки из грунтов .    28

Приложение 5. Определение плотности (удельного веса) частиц грунтов 33

Норматив*/.-лроиз*    -еннос «* .*мие

ПНИИ14С-Гоестроя СССТ>

PF' '4ЕНДАЦИИ

г енке инженерно-геологическ    ггв

карбонатных грунтов х изменения при строите/ i

;< инструктивно-нормативной л*

L сда'-цией Л.Г.Вальян Р« ктог Э.И.Федотова Г ■*дактор М.А.Шиффер

эский редактор Н.Е.Поплавская ■тор Л.С.Коннева

•исано в печать 24.07.86. Т — 13564    *

<ага офсетная № 2 Печать офсетная кр.-отт. 1,99    Уч.-изд.    л.    2,67

№ XII 1252    Заказ    №208?

^гройиздат, 101442, Москва, Каляев.    За

пография № 4 Союзполигр; жом у ^те СССР ►    и графой и хи

■»яская

3.12. Отбор проб на химический анализ зависит от поставленной задачи, при этом отбирается или средняя проба, или отдельные ш туфовые пробы для характеристики различных частей керна.

4. ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЮВИАЛЬНЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ КАРБОНАТНЫХ ГРУНТОВ

4.1.    Элювиальные карбонатные грунты неоднородны по физическим свойствам даже в пределах одного горизонта коры выветривания.

Мелкозернистый элювий, представленный карбонатной мукой, обычно содержит сцементированные твердые участки породы, а также включения дресвы или щебня из выветрелых коренных пород. Встречаются загипсованные разности карбонатного элювия.

4.2.    Определение физических свойств элювиальных карбонатных грунтов следует выполнять по методикам, учитывающим особенности их свойств.

4.3.    Плотность мелкодисперсных карбонатных грунтов, содержащих сцементированные твердые участки, должна определяться методом взвешивания больших монолитов по ГОСТ 8269-76. Плотность песчаных и пылеватых карбонатных грунтов должна определяться по ГОСТ 5182-78.

4.4.    Плотность частиц (удельный вес) мелкозернистого карбонатного элювия следует определять методом кипячения или методом вакуумирования (ГОСТ 5181-78).

Для определения плотности частиц мелкозернистого карбонатного элювия, содержащего 1—1,5% гипса, следует применять метод вакуумирования с помощью вакуумного шкафа типа ВШ-О. 035А (см. прил. 5).

Для определения плотности частиц мелкозернистого карбонатного элювия, в котором наблюдается парагенез гипса (при его содержании менее 1%) и кальцита, также следует применять метод вакуумирования.

При применении метода вакуумирования пикнометр с грунтом на 1/3 зали вается дистиллированной водой, степень разряжения при вакуумировании определяется по началу выделения пузырьков воздуха, вакуумирование следует продолжать до прекращения выделения пузырьков, но не менее 1 ч.

Плотность частиц глинисто-пылеватого карбонатного элювия ввиду его неоднородности по распределению глинистой фракции следует определять параллельно два-три раза в близких пространственных точках разреза.

4.5.    Влажность мелкозернистого карбонатного элювия следует определять по ГОСТ 5180-75.

4.6. Пределы пластичности для песчано-пылеватого и пылеватого карбонатного элювия, обладающего тиксотропными, плывунными свойствами, не определяется.

Пределы пластичности для глинистых разностей карбонатного элювия (например, мела) определяются по ГОСТ 5183 — 77.

4.7.    В мелкозернистом карбонатном элювии встречаются слабонабухающие разности. Количественную оценку деформации сводного набухания следует проводить согласно ГОСТ 24143-80.

Подлив воды в прибор необходимо выполнять очень осторожно, не наливая ее сверху на перфорированный штамп, чтобы не вызвать суффозию мелких карбонатных частиц.

4.8.    Раэмокание связных разностей карбонатного элювия следует изучать на кусках грунта с естественным сложением и влажностью для оценки водостойкости структурных связей. Определение размокания следует проводить обычным методом, описанным в методических руководствах и поообиях.

4.9.    Песчано-пылеватые и пылеватые разности карбонатного элювия обладают способностью к механической суффозии.

Для выявления способности грунта к механической суффозии рекомендуется использовать прибор 8.Н. Славя нова. Прибор позволяет определять критические градиенты напора и давление воды, при которых начинается процесс суффозии, а также образование плывуна.

Способность карбонатного элювия к механической суффозии определяется его структурными параметрами: дисперсным составом, плотностью сложения, водостойкостью структурных связей, а также напорным градиентом фильтрующейся воды.

По экспериментальным данным критические напорные градиенты, при которых начинается процесс суффозии в доломитовой муке песчано-лылева-того состава, колеблются от 1 до 2,5 при плотности скелета грунтов от 0,95 до 1,15 г/см^э. При больших градиентах напора из отдельных разностей элювия образуется плывун.

Сопоставляя критические градиенты напора, полученные опытом, с величинами напоров, которые могут возникнуть в процессе строительства и эксплуатации сооружений, можно судить об опасности развития суффозии и образования плывуна.

4.10.    Для выявления возможности химической суффозии необходимо исследовать состав подземных и поверхностных вод, воздействующих на грунтЫ|И степень агрессивности вод по отношению к грунтам. Агрессивность вод можно оценивать путем вычисления СаСО,, способного перейти в раствор, или по номограммам Ф.Ф.Лаптева, количество СаСО_э определяют кальци-метрическим способом.

Величину суффозийной осадки следует определять по ГОСТ 25585-83, а также с учетом рекомендаций по определению деформационных свойств засоленных грунтов в полевых и лабораторных условиях.

4.11.    Ввиду очень слабой гидрофильности карбонатный элювий при водо-насыщении способен переходить из твердого состояния в разжиженное, минуя пластичное состояние. Под воздействием гидродинамического напора может образовываться плывун.

4.12.    Фильтрационные свойства элювиальных мелкозернистых карбонатных грунтов следует определять на образцах с естественным сложением и влажностью на максимально уплотненных образцах или на образцах, имеющих рыхлое сложение, в зависимости от задания. Рекомендуется применять методики для определения фильтрационных свойств песчаных грунтов.

4.13.    Лабораторные методы определения коэффициента фильтрации позволяют получить приближенное значение этого параметра. Более точное определение коэффициента фильтрации получают полевыми методами (наливы, откачки).

4.14.    Коэффициент фильтрации определяют в лабораторных условиях в трубке Спецгео и приборами КФЗ при постоянной величине градиента напора, равной единице.

4.15.    Загрузку образца с ненарушенной структурой выполняют путем вдавливания трубки в грунт и подрезания с внешней стороны ножом по мере погружения трубки.

4.16.    При загрузке образца нарушенной структуры воздушно-сухой грунт отсыпают из воронки диаметром 0,8—1,5 см и объемом 250-300 см³, которая приподнимается над поверхностью грунта не выше 1—2 см.

4.17.    Для влажных грунтов определение коэффициента фильтрации следует проводить на образцах с естественной влажностью, не допуская их подсушивания до начала опыта.

4.18.    Образцы следует загружать таким образом, чтобы направление фильтрационного потока при лабораторных определениях было перпендикулярно плоскости напластования.

4.19.    Для опытов должна использоваться водопроводная или грунтовая вода, очищенная от механических примесей. В случае необходимости по специальному заданию воздух из воды удаляют перегонкой, кипячением или вакуумированием.

4.20.    Замеряют расход воды и рассчитывают величину коэффициента фильтрации согласно инструкции к прибору. Расход воды для песчаных карбонатных грунтов замеряют в течение 50—100 с, а для пылеватых — 250—500 с. Количество замеров для каждого образца не менее трех.

11

5. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО КАРБОНАТНОГО ЭЛЮВИЯ

5.1.    Применяемые методы исследования деформационных свойств должны выбираться с учетом большой пространственной неоднородности элювия карбонатных пород.

5.2.    Деформационные свойства мелкозернистого карбонатного элювия необходимо изучать с помощью как полевых, так и лабораторных методов.

5.3.    Компрессионные свойства мелкозернистого карбонатного элювия в лабораторных условиях следует определять в одометрах и приборах трехосного сжатия.

5.4.    Испытания можно проводить в зависимости от задания и структурных особенностей грунта (связные или несвязные) на образцах природного сложения и влажности или на образцах с нарушенной структурой при заданной плотности и влажности.

Приготовление образцов с заданной плотностью и влажностью следует производить в кольце прибора путем легкого постукивания о стенки кольца деревянным или резиновым пестиком или молоточком, так как карбонатные зерна и агрегаты обладают хрупкостью и могут измельчаться.

5.5.    Компрессионные испытания в одометрах необходимо проводить по ГОСТ 23908-79 с изм.

5.6.    Компрессионные испытания в одометрах с заливом образца водой следует выполнять также по ГОСТ 23908-79 с изм. Но замачивание целесообразно производить до начала нагружения. При такой схеме испытаний карбонатные грунты дают максимальные деформации за счет суммирования деформаций просадки, сжатия и в отдельных случаях суффозионной осадки.

Образец, залитый водой, сначала должен выдерживаться до стабилизации деформацией, а затем нагружаться.

При нагружении последняя ступень нагрузки дается с учетом задания или в пределах полуторакратной величины условных расчетных давлений на грунты основания.

5.7.    Для выделения разновидностей мелкозернистого карбонатного элювия по сжимаемости рекомендуется пользоваться классификационной табл.5.

Таблица 5. Классификация грунтов по сжимаемости

Практически несжимаемые Слабосжимаемые Сред несжимаемые Повышенно-сжимаемые Сил ьносжи маемые

5.8.    Для предварительной приближенной оценки модуля деформации мелкозернистого элювия по его физическим характеристикам рекомендуется пользоваться табл.6 и 7, составленными по уравнениям множественной регрессии. Исходным материалом для составления таблиц послужили экспериментальные данные компрессионных испытаний и определений физических свойств.

5.9.    Модуль общей деформации по компрессионным испытаниям доломитовой муки песчаного дисперсного состава с примесью дресвы доломита до 15% не имеет четкой корреляционной связи с показателями влажности и пористости.

5.10.    Модуль общей деформации выветрелого мела, по данным компрессионных испытаний, не имеет четкой корреляционной связи с влажностью.

5.11.    Деформационные свойства мелкозернистых элювиальных карбонатных грунтов можно определять в приборах трехосного сжатия. Испытания следует проводить способом осесимметричного сжатия при (j^=6^2onst в

12

Таблица 6. Приближенные нормативные значения модуля общей деформации доломитовой муки пылеватого дисперсного состава в интервале нагрузок 0.1—0,2 МПа

Влаж-1 Коэффициенты пористости % •» Г 0.601 0.65 1 0701 1 1 ю 1 Г- 1 о 1_ 0,80 0,85 I 0,90 | 0,95 | 1.00 | 1.05 1 1 -* о I 5 22 21 20 19 19 18 17 16 15 15 14 10 20 19 18 17 17 16 15 14 13 13 12 15 18 17 16 15 15 14 13 12 11 11 10 20 16 15 14 14 13 12 11 10 10 9 8 25 14 13 12 12 11 10 9 8 8 7 6 30 - — 10 10 9 8 7 6 6 5 4 35 — _ _ 8 7 6 5 4 4 3 2

Таблица 7. Приближенные нормативные значения модуля общей деформации выветрелого мела-рухляка глинистого дисперсного состава в интервале нагрузок 0,2—0,3 МПа

е 0,8 0.85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 в 38 36 34 31 29 24 22 20 17 15 12 10 8

условиях дренированного испытания для заданного диапазона гидростатического давления с обязательным замером объемных деформаций при уплотнении грунта под гидростатическим давлением и в процессе приложения осевой нагрузки.

Образцы грунта должны быть цилиндрической формы. Максимальный размер крупнообломочных включений должен быть меньше диаметра образца не менее чем в 5 раз. высота образца должна быть в 2—2,5 раза больше его диаметра.

Образец необходимо выдерживать под гидростатическим давлением до условной стабилизации объемных деформаций. За условную стабилизацию объемных деформаций следует принимать относительную деформацию, равную 3 • 10^ для песков за 30 мин, для супесей — 2 ч, для суглинков — 6 ч, для глин — 12 ч.

После стабилизации деформаций на образец следует давать осевое давление. Величина первой ступени вертикальной нагрузки для глинистых связных разностей должна соответствовать структурной прочности, а для песчаных несвязных разностей должна назначаться в зависимости от коэффициента пористости (ГОСТ 23908-79 с изм.).

Величины последующих ступений нагрузок должны устанавливаться в зависимости от состояния грунта и величины гидростатического давления. За условную стабилизацию осевой деформации грунта следует принимать относительную деформацию:

для песков — за 30 мин;

" супесей — за 2 ч;

" суглинков — за 2 ч;

" глин — за 12 ч.

13

Испытание под осевым давлением следует продолжать до возникновения непрерывного пластического течения без приращения нагрузки или до хрупкого разрушения образца.

По результатам проведенных испытаний вычисляют модуль деформации Е для заданного интервала гидростатического давления и коэффициент поперечной деформации V .

Для вычисления характеристик деформационных свойств грунта по данным опыта следует строить графики зависимости относительной осевой Si и объемной    деформаций    от    осевого    напряжения    .

Модуль деформации грунта Е следует вычислять для заданного интервала напряжений Аб, и &&₃ по формуле

Е = Лб₃(2Аб₃-Аб^)-(Аб₁)/й0^гл£₃-ЛЕ_л)-Ле^б₁,    (3)

лс-    .    АЕу-Д£.

где A El — приращение относительной осевой деформации; Ас* - —.    —

приращение относительной радиальной деформации; А <?*.— приращение

относительной объемной деформации; V — объем образца; AV — объемная

деформация.

Коэффициент поперечной деформации V следует вычислять по формуле

Л£₁Лй₃-Лб₁Л£₃ /ЛЕ₁Аб₁ * (А£₁ ~2/S£₃)AC₃    (4)

Величины Е и V следует вычислять по результатам опытов с различными значениями б₃ для различных диапазонов AO_t, определяемых поставленными задачами испытаний.

5.12.    Мелкозернистые элювиальные карбонатные грунты песчаного и пылеватого состава, имеющие коэффициент пористости более 0,9 и степень водонасыщения менее 0,8, обладают просадочными свойствами.

5.13.    Для предварительной оценки просадочных свойств элювия известково-доломитового состава рекомендуется пользоваться табл.8, составленной на основе парного корреляционного анализа зависимости относительной просадочности от коэффициента пористости.

Таблица 8. Приближенные значения относительной просадочности в зависимости от коэффициента пористости

9 0,95 1,05 1.15 1,25 1.35 1.45 1,55 1,65 1,75 £Sl 0,014 0,024 0,033 0,043 0,053 0,063 0,073 0,083 0,093 Продолжение табл. 8 е 1,85 1,95 2,05 2,15 2,25 2,35 2,45 2,55 2,6 £st 0,103 0,113 0,123 0,133 0,143 0,153 0,163 0,173 0,183

14

Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве

Рекомендации

по оценке

инженерно-геологических свойств элювия карбонатных грунтов и учету их изменения при строительстве

Москва Стройнздат 1986

УДК 624. 131.3

Рекомендованы к изданию решением инженерно-гео лог и ческой секции научно-технического совета ПНИИИС Госстроя СССР

Рекомендации по оценке инженерно-геологических свойств элювия карбонатных грунтов и учету их изменения при строительстве / ПНИИИС. — М.: Стройиздат, 1986.— 32 с.

Излагаются вопросы методики и техники проведения испытаний элювиальных карбонатных грунтов в лабораторных и полевых условиях при изысканиях для промышленного и гражданского строительства. Рекомендации разработаны с учетом основных положений СНиП 2.02 01—83. Приведена номенклатура этих грунтов по дисперсности и минералого-петрографическому составу.

Для инженерно-технических работников изыскательских и проектно-изыскательских организаций.

Табл.12, ил.1.

Разработаны ПНИИИС Госстроя СССР (ответственный редактор — д-р геол.-минерал, наук Р.С.Зиангиров; редакторы — кандидаты геол.-минерал .наук Л .А. Аносова, Н.А. Платов, инж. Т.И. Робустова), при участии кафедры Инженерной геологии Московского геолог, ин-та (канд. геол. - минерал, наук Л.А.Ярг) и кафедры Инженерно-геол. и гидрогеол. Киевского Государственного университета (канд. геол. - минерал, наук Г.В.Жориик и инж. Е.П.Сидоренко), а также Куйбышевского ТИЗИС (инж. Н.Д.Ионов).

Ииструкт.-иормэт., | выл. — 36—85 © Стройиздат, 1986

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации спедует использовать при изысканиях и проектировании оснований зданий и сооружений на элювиальных карбонатных грунтах при всех видах строительства, кроме гидротехнического и строительства на многолетнемерзлых грунтах.

1.2.    В СНиП 2.02.01—83 приведены особенности изысканий и проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на элювиальных грунтах, но не отражены особенности карбонатного элювия. Элювиальные грунты являются продуктами выветривания скальных пород, оставшимися на месте своего образования и сохранившими в той или инои степени в коре выветривания структуру и текстуру исходных пород, а также характер их залегания.

Рассматриваемые в настоящих рекомендациях элювиальные карбонатные ррунты являются продуктами выветривания не только прочных скальных пород, но и малопрочных с неводостойкими структурными связями, как, например, мел и мелоподобные породы. Карбонатные элювиальные грунты не всегда сохраняют структуру и текстуру исходных пород. Примером тому может служить доломитовая, и звест ко во-доломитовая и меловая мука.

1.3.    Под элювием карбонатных пород следует понимать такие грунты, которые образовались из коренных (материнских) пород в результате химического, физического и биологического выветривания, а также механической и химической суффозии и не подверглись перемещению с места первоначального залегания.

1.4.    В настоящих Рекомендациях рассматриваются продукты выветривания мела, мелоподобных пород, известняка, доломита и мергеля.

15. В толще элювия карбонатных пород, как правило, выделяются три зоны: I — трещиноватая, имеющая площадное распространение; представлена трещиноватыми породами с отдельными карманами, заполненными крупнообломочным и мелкодисперсным материалом этих же пород; I) — обломочная, имеющая площадное или линейное распространение; представлена щебнем и дресвой с частично сохранившейся реликтовой текстурой и структурой с мелкодисперсным заполнителем; III — мелкодисперсная, имеет линейное распространение в виде линз, больших карманов и прослоев ограниченного простирания. Местами в разрезе элювиальной толщи прослеживается совмещение обломочной и мелкодисперсной зон. Мелкодисперсная зона обычно представлена карбонатной мукой песчаного и пылеватого дисперсного состава. Мука бывает или слабо сцементированная, или несвязная, сыпучая.

Там, где карбонатная толща неоднородна по литологическому и петрографическому составу, вертикальная зональность коры выветривания нарушена. 6 разрезе прослеживается чередование грунтов мелкодисперсной и обломочной зон. Кроме того, нормальный профиль коры выветривания, обусловленный вертикальной инфильтрацией вод. нередко нарушается боковыми притоками вдоль трещин. Вследствие этого грунты дисперсной зоны залегают среди грунтов трещиноватой зоны.

1.6.    Элювиальные карбонатные грунты обладают рядом неблагоприятных инженерно-геологических свойств: просадочностью некоторых разновидностей, склонностью к механической и химической суффозии, снижением прочности и увеличением сжимаемости при водонасыщении, образованием плывунов, дроблением крупнообломочных частиц элювия под воздействием строительных нагрузок от некоторых сооружений, а также при работе в котлованах строительных машин и механизмов и др.

1.7.    В силу перечисленных особенностей и в связи с наличием очень слабых неводостойких структурных связей элювиальные карбонатные грунты могут сильно изменять свои свойства под влиянием природных и техногенных воздействий, находясь в открытых котлованах, откосах и выемках.

1.8.    Для получения нормативных и расчетных характеристик элювия карбонатных грунтов необходимо проводить лабораторные и полевые исследовз-

3

иия по специальной программе. Использование таблиц СНиП 2.02.01—83 для этих целей не допускается.

1.9.    Отбор образцов, назначение видов и способов лабораторных и полевых исследований элювиальных грунтов должны производиться в зависимости от профиля коры выветривания и состава исходных горных пород.

1.10.    Состав и объемы лабораторных и полевых работ по изучению свойств элювия карбонатных грунтов при инженерных изысканиях определяются составом пород, профилем коры выветривания, а также стадией проектирования, количеством и качеством данных в материалах прошлых исследований, особенностями условий залегания, обводнения и уплотнения элювия, особенностями дисперсионного и химико-минерального оостава, классом проектируемого сооружения и предполагаемыми проектными нагрузками на грунты основания.

1.11.    В основу изучения состава и свойств элювия карбонатных грунтов должен быть положен принцип комплексности. Все необходимые характеристики грунта должны быть получены на одних и тех же образцах или на идентичных, отобранных из однородного слоя или толщи.

1.12.    Общее количество образцов должно обеспечивать возможность получения достоверных значений расчетных или нормативных показателей для каждой выделенной разности грунтов. Рекомендуется использовать для расчета не менее десяти значений.

1.13.    Инженерно-геологические исследования элювиальных карбонатных грунтов должны проводиться в соответствии с требованиями главы СНиП 2.02.01-83.

1.14.    В настоящих Рекомендациях описаны методы оценки мелкозернистого и крупнообломочного карбонатного элювия, а также указаны методы прогноза скорости выветривания карбонатных пород и изменение их свойств в процессе выветривания.

2. НОМЕНКЛАТУРА ЭЛЮВИЯ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД ПО ДИСПЕРСНОСТИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА

2.1.    При определении номенклатуры элювиальных карбонатных грунтов следует руководствоваться ГОСТ 25100-82 и настоящими Рекомендациями.

2.2.    Единая нбменклатура грунтов по дисперсности дает возможность более полно использовать архивные материалы ранее выполненных изысканий и тем самым уменьшить объемы изыскательских работ, а также проводить статистические обобщения для составления таблиц характеристик грунтов.

2.3. В СНиП 2.02.01—83 указывается, что для некоторых видов грунта должны даваться сведения об их геологическом возрасте, подтвержденном в табл 3

В необходимых случаях к наименованиям грунтов и к их характеристикам, предусмотренным номенклатурой грунтов, допускается вводить дополнительные наименования и характеристики (зерновой состав глинистых грунтов, степень и качественный характер эаооления грунтов, вид скальных пород, из которых образовались элювиальные грунты и т.п.).

2.4.    Номенклатура элювиальных карбонатных грунтов представлена в табл.1 и 2.

В табл. 1 крупнообломочный карбонатный элювий подразделяется на три типа: глыбовый, щебенистый и дресвяный. Кроме того, выделяются смешанные подтипы.

2.5.    При характеристике гранулометрического состава крупнообломочного элювия частицы грунтов подразделяются по размерам, приведенным в табл.З.

2.6.    Масса пробы для определения гранулометрического состава может устанавливаться по табл.4.

2.7.    Определение гранулометрического оостава производится комбинированным методом. Обломки крупнее 200 мм отделяются при помощи измерительных калибров. Допускается применение фоюмеюда или накидной се»-

4

ки. При этом размеры площадки должны не менее чем в 10 раз превышать ^так- Фракции размером от 200 мм до 20 мм разделяклся путем грохочения.-Более мелкие разделяются в соответствии с требованиями ГОСТ 12536 — 79 oi 20 до 0,1 мм промывкой на ситах; мельче 0,1 мм — ареометрическим или пипеточным методом. Промывка на ситах производится после предварительного размачивания пробы в течение суток. Другие способы диспергации крупнообломочных частиц применять не рекомендуется.

2.8.    Гранулометрический состав фракций крупнее 10 мм допускается определять сухим рассевом на ситах после предварительного высушивания пробы до воздушно-сухого состояния.

2.9.    При определении гранулометрического состава крупнообломочных грунтов целесообразно производить сокращение части пробы, остающейся после отделения наиболее крупной фракции или группы фракций. Сокращение выполняется путем квартования до массы, соответствующей максимальному размеру частиц ( d_rnax ) оставшейся части пробы, согласно табл.4.

Таблица 4. Оптимальная масса проб кру пн ооблом очных грунтов для определения гранулометрического состава

Расчет содержания фракций по массе Р.про из водится по формулам:

после первого сокращения

после второго сокращения

Р- =m_t(2 +йт, /М_г )(1 +Am_z / М₃ )ЮО/м₁, (2)

где /77^ — масса частиц t-той фракции; Д т t, А    масса, на которую

сокращается проба соответственно на первом и втором этапе сокращения; М₁ — масса начальной пробы; М₂ , М₃ — масса части пробы, остающейся соответственно после первого и второго сокращения.

2.10.    В табл.2 мелкозернистые элювиальные грунты по генезису относятся к группе осадочных несцементированных и к подгруппе — обломочных (ГОСТ 25100 — 82). По гранулометрическому составу эти грунты подразделяются на три типа: песчаные карбонатные, пылеватые карбонатные и глинистые карбонатные.

Определение "карбонатные" необходимо добавлять к наименованию "элювиальный грунт" для того, чтобы подчеркнуть, что термины "песчаные", "пылевые" и "глинистые" в данном случае используются только для обозначения дисперсного состава грунта.

2.11.    К типу песчаных карбонатных грунтов относятся грунты с преобладанием частиц размером 0,05 — 10 мм.

К типу пылеватых карбонатных грунтов относятся грунты с преобладанием частиц размером 0,05 — 0,005 мм.

7

К типу глинистых карбонатных грунтов относятся грунты с преобладанием частиц размером <0,005 мм.

2.12.    Тип песчаных карбонатных грунтов подразделяется на шесть подтипов в зависимости от содержания в них дресвяных, песчаных (крупнее 0,5 мм, 0,25 мм и 0,1 мм) и глинистых частиц (см. табл.2).

Тип пылеватых карбонатных грунтов подразделяется на четыре подтипа в зависимости от содержания в них дресвяных, песчаных (крупнее 0,05 мм) и глинистых частиц (см.табл.2).

Тип глинистых карбонатных грунтов подразделяется на четыре подтипа, в зависимости от содержания в них дресвяных, песчаных (крупнее 0,05 мм) и глинистых частиц (см.табл.2).

2.13.    Определение гранулометрического состава проводится с учетом специфики данных грунтов, заключающейся в высоком содержании частиц карбонатных минералов, незначительном — глинистых и в отдельных случаях, с учетом наличия включений дресвы и щебня скальных пород.

2.14.    Гранулометрический анализ мелкозернистых карбонатных грунтов проводится последовательно в соответствии с ГОСТ 12536-79. Сначала выделяются дресва и щебень, затем песчаные, пылеватые и глинистые частицы.

2.15.    Ситовым анализом разделяют фракции размером 0,5—10 мм.

2.16.    Гранулометрический анализ песчаных, пылеватых и глинистых частиц осуществляется с предварительной подготовкой путем кипячения пробы грунта с 25%-ным раствором аммиака или 4%-ным раствором пирофосфата.

2.17.    Мелкозернистые карбонатные грунты, содержащие более 1% гипса, при подготовке к гранулометрическому анализу не кипятятся, а растираются в течение 20 мин резиновым пестиком с добавлением 5-10 мл 4% пирофосфата натрия до тестообразного состояния.

2.18.    При содержании в грунте глинистых частиц менее 7% по данным гранулометрического анализа, микроагрегатов в грунте практически не образуется и микроагрегатный анализ не проводится.

2.19.    При содержании в грунте глинистых частиц более 7% проводится определение микроагрегатного состава грунтов. Микроагрегатный анализ осуществляется после предварительной подготовки путем замачивания пробы грунта водой.

Пробу грунта помещают в колбу емкостью 0,5 л, после чего к ней добавляют 250 см³ дистиллированной воды и оставляют на сутки размокать.

Суспензию из колбы переносят в литровый цилиндр и дальнейшие операции производятся согласно ГОСТ 12536-79 (пп.2.2.4 — 2.4.1).

3. НОМЕНКЛАТУРА ЭЛЮВИЯ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД ПО МИНЕРАЛЬНОМУ СОСТАВУ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИКО-МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА

3.1.    Отбор образцов, назначение видов и способов лабораторных и полевых исследований элювиальных грунтов должны производиться в зависимости от профиля коры выветривания и состава исходных горных пород.

3.2.    Разделение элювиальных карбонатных грунтов и коренных материнских пород по минералого-петрографическому составу следует производить по нижелрилагаемой (рис.) квалификационной схеме С.Г.Вишнякова (с некоторыми упрощениями Л.Б.Рухина).

3.3.    Для того чтобы установить номенклатурную принадлежность грунта согласно приведенной схеме, необходимо располагать данными о содержании, %,основных породообразующих минералов: кальцита, доломита и нерастворимого остатка.

3.4.    Минеральный состав можно определить с помощью нескольких методов. Исследования следует вести в два этапа: сначала на большом количестве образцов приближенными ускоренными методами, а затем на представительных образцах из каждой предварительно выделенной разновидности точными лабораторными методами.

3.5.    Ускоренные методы для получения ориентировочной качественной

8