Новости и акции

Новый прайс-лист за Декабрь 2024г. Уже готов к загрузке на сайте! »»

Еще один наш заказчик (Пермский Край) получил лицензию по карантинному фитосанитарному обеззараживанию древесины. »»

читать другие новости »

Подписка на новости

Особенности физических свойств структурно-неустойчивых грунтов
Главная » Технологии » Геология, земляные работы

В этой статье мы рассмотрим лишь такие виды грунтов, нарушение структуры которых наблюдается в обычных условиях при возведении гражданских и промышленных  сооружений, если не приняты специальные меры к сохранению  природной структуры. Чтобы заострить внимание на  такого вида грунтах, мы и назвали их  «структурно-неустойчивыми».

К структурно-неустойчивым видам грунтов мы относим: илы, структура которых легко нарушается при быстром  возведении на них сооружений и при обычных нагрузках вследствие малой прочности их структурных связей; лессовые гр., теряющие свою структуру и несущую способность при  замачивании под нагрузкой, и мерзлые гр., структура которых резко нарушается при оттаивании. Можно привести и ряд  других структурно-неустойчивых видов гр., как, например, ленточные глины, заторфованные гр. и пр., но мы ограничимся рассмотрением особенностей  физических свойств только перечисленных трех характерных видов связных структурно-неустойчивых. Полный анализ поведения этих гр-в под действием внешних сил (нагрузок от сооружений) может быть сделан лишь при использований основных методов механики грунтов, изложенных в  последующих главах.

Отметим лишь, что для сыпучих рыхлых проб с жестким скелетом нарушение устойчивости структуры  может привести к катастрофическим разжижениям их и к так называемым самопроизвольным осадкам, особенно опасно разжижения грунтов при вибрациях. Это явление  заключается в том, что массы насыщенных водой гр-в с жестким скелетом при определенных условиях изменяют свою структуру, приобретают свойства жидкости и растекаются на  большие расстояния. Как показали соответствующие исследования, изменение структуры песков возникает при некоторой  «критической» пористости, причем непрерывное равномерное движение при сдвиге также может привести скелетные грунты к  разжижению. Опыты показывают, что крупнозернистые пески  вообще не разжижаются; для средних и мелких песков опасным является рыхлое их залегание. Однако механизм разжижения песков и возникновения внезапных осадков в настоящее время еще недостаточно изучен. Появление очага внезапных осадок, по-видимому, связано с возникновением местных сдвигов, например при сотрясениях, взрывах и тому подобных воздействиях, которые нарушают устойчивость структуры грунта в данном месте. Вследствие местных нарушений структуры грунт, насыщенный водой и имеющий рыхлую структуру, быстро приобретает более плотное сложение, причем уплотнение, начавшееся в одном месте,  охватывает все новые и новые области, а излишек воды разжижает грунт. Несомненно, на разжижение песков влияет и величина гидродинамического давления воды. Этот процесс можно  пояснить на следующей схеме. Если представить грунт в виде  шаров одинакового размера, то насыпь их в наиболее рыхлом сложении имеет 48% пор, что соответствует коэффициенту  пористости в =0,91, тогда как при плотной укладке тех же  шаров под углом 60° к горизонту (каждый шар касается других шаров в восьми точках) насыпь имеет 26% пор, что  соответствует коэффициенту пористости в =0,35. Первая неустойчивая структура шаров при сотрясении или вследствии другой  причины может перейти в более плотную, причем объем пор  уменьшится, и, если поры были заполнены водой, некоторое  количество воды окажется излишним. Приведенные данные показывают, что при возведении  сооружений на рыхлых песках, имеющих неустойчивую  структуру, или на глинистых грунтах, подстилаемых рыхлыми песками, могут возникнуть неожиданные сдвиги и внезапные осадки. В заключение отметим, что всякое нарушение устойчивости природной структуры или структурной связности грунтов  (например, во время производства строительных работ) ведет к ухудшению свойств как оснований для сооружений, что вызывает необходимость учитывать следующие практические положения.

 1. При прокладке всякого рода подземных сооружений, рытье котлованов, устройстве фундаментов и т. п. необходимо строительные работы производить так, чтобы не нарушать структуры грунтов. Всякое разрыхление гр-в резко ухудшает свойства нарушенного слоя, что ведет к  дополнительным, обычно не предусмотренным проектом осадкам сооружений, часто неравномерным. И, наоборот, умелое производство работ позволяет создать условия, более  благоприятные для службы возведенных сооружений. Для грунтов с неустойчивой структурой особо тщательно должны выполняться все мероприятия, обеспечивающие  сохранность их природной структуры.

2. При изучении грунтов как оснований для сооружений  кроме определения показателей их основных физических свойств необходимо производить исследования структурной связности и общей устойчивости структуры грунтов.

Для установления влияния структурности данного вида  грунтов на механические свойства рекомендуется основные показатели механических свойств грунтов определять как при  ненарушенной структуре образцов, хотя бы нескольких, так и после полного их перемятия (нарушенная структура). Отношение величины того или иного показателя механических свойств  гр. (например, относительной деформации при сжатии,  сопротивления сдвигу и пр.) для образцов естественной ненарушенной структуры к величине того же показателя, но определенного после полного нарушения структуры образца, будет  характеризовать структурность данного вида грунта. Количественным выражением структурности грунтов может служить степень (или индекс) чувствительности грунтов равный отношению прочности грунта в ненарушенном  состоянии  к его прочности в нарушенном состоянии  т. е. значение для большинства глин находится в пределах от 2 до 4, а для очень чувствительных неустойчивых морских глин — до 8.

Если Вам необходимы выполнение изыскательских работ в Москве, рекомендуем посетить сайт ООО Буровики - www.buroviki.ru

Дата публикации: 03.08.2011