Характеристики грунтах властивостей ґрунтів
Серед великої різноманітності ґрунтів, з якими доводиться мати справу будівельникам, особливі труднощі викликають структурно нестійкі грунти просадчиків, у яких в звичайних умовах, але при деяких додаткових фізичних впливах різко нару-щує структура, що зумовлює значне погіршення їх фізико-механічних властивостей, збільшення осад , зменшення несу щей здатності та ін.
Значні опади при порушенні структури цього виду грун-тов обумовлені також тим, що в природних умовах вони часто бувають недоуплотненньші. До таких грунтів можна віднести в першу чергу лесові ґрунти і мерзлі.
Грунти, у яких при незавершеною консолідації освітньої-лись структурні зв'язки, що перешкоджають в даних умовах даль-кро їх ущільнення, відносяться до недоуплотненія грунтам. Ці грунти при відповідних додаткових впливах можуть стати структурно нестійкими і при руйнуванні раніше виникли структурних зв'язків доуплотняться, що викличе їх значні опади.
Істотним показником фізико-механічних властивостей струк-турне нестійких глинистих ґрунтів є їх структурна міцність і зміна її під впливом зовнішніх впливів (зама-чування, відтавання, вібрацій і т. П.), Що обумовлює просідання під навантаженням.
Зазвичай просідання грунтів оцінюється так званої відно-вальну просадочностью, яка визначається виразом
де hp - висота зразка грунту ненарушенной структури (випробувальний-ваемого без можливості бокового розширення при тиску р, рівному тиску від дії зовнішнього навантаження і власної ваги верхніх шарів грунту); hp - висота зразка того ж грунту при навантаженні р, підданого впливу, що порушує його струк-турне міцність (замочування лесових, відтавання мерзлих грун-тов і т. п.).
Однак при не дуже великих тисках (до 2 2,5 кгс / см 2 для лесових грунтів при замочуванні і до 2,5-4 кгс / см 2 для мерзлих і вічній грунтів при їх відтаванні) криві зміни відносної деформації при осіданні можуть бути описані:
де Ао - початковий параметр прямолінійною залежності ЕПР ==
= / (Р), званий коефіцієнтом просадки лесових грунтів і
коефіцієнтом відтавання мерзлих і вічній грунтів; mv -
кутовий коефіцієнт прямої, що характеризує відносну стисливість грунтів в процесі осідання.
Рівняння кладеться в основу розрахунку осідань лесових і сильнольодистих вічній грунтів.
Величини коефіцієнтів Ао і mv можуть бути визначені за результатами випробувань двох монолітів-близнюків на компресію при осіданні або (за спеціальною методикою) за результатами випробування навіть одного моноліту грунту.
Компресійні криві для просадних структурно нестійких ґрунтів відрізняються від звичайних компресійних кривих тим, що в процесі осідання, що виникає при певних впливах, стрибкоподібно змінюється коефіцієнт пористості грунту, і плавність компресійні-ної кривої зазнає розрив.
Згідно проведеним випробуванням на компресійних кри-вих (ріс.11.34), слід розрізняти три області деформування просідаючих грунтів: область ab, відповідну стиску грунту в непорушеному стані; область be, що характеризує просідання грунтів, і область їй - ущільнення просевшего грунту з порушеними структурними зв'язками; при цьому найбільша деформація грунту буде у другій області - області просадок.
Мал. 11.34. Компресійні криві структурно нестійких ґрунтів:
а - лесовий грунт при замочуванні; б - мерзлий грунт при відтаванні; в- пухкий пісок при вібрації
Фізико-механічні властивості лесових грунтів, як вказу-лось раніше, при замочуванні в процесі осідання різко змінюються: опір їх зрушенню знижується в кілька разів, що зумовлює значне зменшення несучої здатності замочених лесових грунтів і видавлювання порушених безструктурні мас грунту під навантаженням.
Пасивними заходами боротьби з просадочностью споруджена-ний на лесових ґрунтах є закладення підошви фундаментів нижче просідаючої товщі (якщо це технічно можливо), що викликає застосування пальових і стовпчастих фундаментів глибокого закладення (близько 6-20 м).
Активні заходи боротьби з просадочнсстью лесових грун-тов зводяться до хімічного їх закріпленню за методом сілікатіза-ції або випалу несучих обсягів грунту за допомогою спеціальних установок, а також застосування трамбувати ґрунтових паль через-раніше замоченного за особливою технологією того ж лесового грунту. Всі ці прийоми описуються в курсах основ і фундаментів.