Общие сведения о грунтах и методах их разрушения

Грунт
Грунт скальный – грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.
Грунт полускальный – грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи цементационного типа.
Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (Rc ≥ 5 МПа – скальные грунты, Rc < 5 МПа – полускальные грунты).

Виды грунтов
Грунт дисперсный – грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.
Грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры.
Различают грунты:
песчаные (песок, супесь);
глинистые (глины, суглинки);
скальные (изверженные, метаморфические и осадочные);
растительные;
лессовые.
Свойства грунтов зависят от условий образования, структуры и состава пород.

2.2. Оценка прочности и трудности разработки грунтов
Для сравнительной оценки горных пород по прочности в нашей стране широко используется шкала М.М. Протодьяконова (табл. 2.1), в соответствии с которой прочность породы оценивается коэффициентом крепости f – безразмерной величиной, равной одной десятой временного сопротивления породы сжатию, измеренного в МПа.

Характеристика горных пород

В отечественной практике для оценки трудности разработки грунтов используется один из следующих показателей: сопротивление образцов грунта сжатию; удельное сопротивление грунта копанию; удельная работа внедрения в грунт плоского штампа (табл. 2.2).
Классификация грунтов по трудности разработки

категории грунта
При планировании земляных работ чаще всего прибегают к понятию «категории грунта», для земляных сооружений используют грунты I–IV категорий, отличающиеся друг от друга сопротивлением сжатию. Строительные нормы и правила содержат подробные рекомендации, какими машинами следует разрабатывать грунты каждой из категорий.
Более универсален показатель работы, не зависящий от типа землеройного органа и других особенностей машин для земляных работ. В качестве единицы измерения прочности грунта принимается энергия удара груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 0,4 м, которая равна 9,81 Дж. Экспериментально доказано, что работа, затраченная на погружение круглого стержня сечением 1 см2 в грунт на глубину 10 см, пропорциональна прочности последнего.

Для экспресс-оценки прочности грунта этим методом применяется плотномер ДорНИИ (рис. 2.1), названный по имени института, в котором был разработан.

Основные способы разрушения грунтов
Получили распространение следующие способы разрушения грунтов:
механический, при котором отделение грунта от массива осуществляется ножевым или ковшовым рабочим органом машины;
гидравлический, при котором грунт разрушается и удаляется струей воды; при работе водой применяется всасывание размытого грунта и его удаление из зоны забоя по пульпопроводу;