СП 32-104-98 Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм
ПРИЛОЖЕНИЕ А
КЛАССИФИКАЦИЯ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ ПО ВЫВЕТРИВАЕМОСТИ ВО ВРЕМЕНИ [29]
Таблица А.1
Категория грунта по | Потери образцов в массе при попеременном воздействии высушивания - увлажнения (или замораживания - оттаивания в водонасыщенном состоянии) |
1. Слабовыветривающиеся | Потери образцов в массе при 20 циклах попеременного высушивания - увлажнения (или замораживания - оттаивания в увлажненном состоянии) практически не наблюдаются |
2. Выветривающиеся | Потери образцов в массе при 20 циклах испытаний не превышают 25%, но составляют не менее 5%. |
3. Легковыветривающиеся | Потери образцов в массе при количестве циклов |
Методика испытаний образцов на попеременное высушивание - увлажнение (или замораживание - оттаивание в увлажненном состоянии) сводится к изложенному ниже.
Образцы грунтов массой 100-300 г (в количестве 2-3) высушиваются в термостате при 105 °С, взвешиваются, заливаются водой, выдерживаются в ней (7-8 ч) и снова высушиваются; затем процесс повторяется.
После трех-пяти циклов мелкие фракции отсеивают (через сито с 10-миллиметровыми ячейками) и взвешивают их. В массе исследуемых образцов вычисляют потерю, которая равняется отношению массы частиц, прошедших через сито, к первоначальной массе образцов (в процентах). Далее испытания с оставшимся на сите грунтом повторяются в той же последовательности.
Потери в массе рекомендуется фиксировать после 5; 10; 15; 20 циклов испытаний. При каждом последующем вычислении учитывается суммарная с предшествующими потеря в массе.
Испытания могут быть завершены при меньшем числе циклов, если потери испытуемых образцов грунта по массе превысят 25%, что свидетельствует о принадлежности грунтов к категории лековыветривающихся.
Образцы некоторых разновидностей таких грунтов полностью разрушаются после нескольких циклов испытаний.
Для наглядности целесообразно оформлять результаты испытаний в виде графиков зависимости процента потерь образцов в массе от числа циклов испытаний.
В некоторых случаях (особенно для районов с суровыми климатическими условиями) циклические испытания следует проводить на совместное воздействие замораживания - оттаивания и высушивания - увлажнения. Количественная оценка интенсивности выветривания аналогична изложенной выше.
Наиболее характерными скальными грунтами, подверженными выветриваемости во времени, являются мергели, аргиллиты, алевролиты, мел, некоторые виды сланцев и др.
Мергель - грунт, состоящий из смеси глины с известняком или доломитом, плотный тонкослоистый, светлого цвета. По содержанию различных компонентов выделяются: мергель гипсовый, глинистый (с содержанием глины до 70-80%), доломитовый (с высоким содержанием магнезии), известковый (с преобладанием извести над глиной) и другие разновидности.
Некоторые разновидности мергелей обладают способностью к набуханию и интенсивному размоканию.
Кремнистые мергели отличаются устойчивостью к выветриванию.
Аргиллит - сильно переуплотненная глина с тонкослоистой, иногда неясно выраженной текстурой. Содержит преимущественно (в количестве более 50%) глинистые частицы (<0,005 мм). Интенсивно разрушаются при преобладании глинистого цемента. Разновидности с кремнистым и известковым цементом более устойчивы к выветриваемости.
В естественных условиях аргиллиты во многих случаях переслаиваются мергелями, песчаниками и алевролитами.
Алевролит - сильно переуплотненные пылеватые грунты. Количество пылеватых (алевритовых) частиц (0,05-0,005 мм) превышает 50%.
Они интенсивно разрушаются при преобладании глинистого цемента. При наличии кремнистого и известкового цемента алевролиты более устойчивы к выветриваемости.
В естественном сложении алевролиты часто переслаиваются с мергелями, песчаниками и аргиллитами.
Мел - белый тонкозернистый известняк биогенного и биохимического происхождения. Состоит из мелких морских раковин. Пористость достигает 50%.
Размягчается и размокает в воде. Интенсивно выветривается.
Сланцы - отличаются ориентированным расположением слагающих их минералов.
Сланцы осадочного происхождения имеют тонкослоистую текстуру без изменения своего состава (глинистые, кремнистые сланцы).
Кристаллические сланцы возникают в результате процессов метаморфизма и характеризуются резким изменением исходного вещества.
Тальковые, хлоритовые, глинистые, слюдяные и слюдистые сланцы способны интенсивно разрушаться под воздействием атмосферных факторов. В выемках они пучат.