Лесові ґрунти просідання, властивості

Лесові ґрунти являють собою осадочную гірську породу, що залягає у вигляді покриву (глибина залягання різна, від декількох метрів до 50-100 м, наприклад на схилах річок, долин).

Їх відмітною особливістю - є деформація у вигляді осідання, яка відбувається під впливом зовнішнього навантаження або під власних вагою за умови зволоження.

Осіданнями називають локальні процеси вертикальної деформації грунтів, що характеризуються різким порушенням структуризації породи, що супроводжується повною або частковою втратою опору порушених мас грунту, а за умови надмірного зволоження відбувається видавлювання грунту в сторони.

Лесові грунти просадчиків заслуговують на особливу вивчення через їх поширеності в південних районах РФ, а також їх особливості необхідно враховувати при проектуванні та зведенні інженерних споруд.

Головною відмінною рисою лессов служить наявність макропор (1-3 мм), які можна побачити неозброєним оком.

Розглянемо властивості лесових грунтів:

Будова лесових грунтів і склад

Характерні властивості для просадних лесових грунтів:

висока ступінь Пилувато (міститься більше 50% часток розміром 0,05-0,005 мм, при частинках розміром менше 0,005 мм, як правило, не перевищує 10-15%);
низький показник пластичності (менше 12);
низький ступінь щільності скелета грунту (менше 1,5 г / см3);
відзначається підвищена пористість (більше 45%);
засоленість;
невисока природна вологість;
світле забарвлення (переважно від палевого до охристого кольору);
циклічність будови структури товщ;
лесові породи в маловлажних стані здатні тримати вертикальні укоси;

Значні масиви лесових порід відрізняються циклічним будовою: чітко видно переслаивание горизонтів лесів з похованими грунтами і лесовидні суглинки (непросадних лесових грунтами).

Лесові суглинки мають червонувато-бурий або темно-бурий колір і характерну шаруватість. Їх склад більш глинистий, порівняно низька пористість (до 40%) і відповідно висока щільність (1,8 -1,9 г / см3).

Залежно від залягання число лісів постійно, наприклад, на території Укаїни в південних районах в розрізі спостерігається від 3 до 6 горизонтів різної потужності лессов. Зазвичай, ступінь просідання йде на зменшення зверху вниз по розрізу.

Основні типи просадки

Згідно вимог СНиП 2.02.01-83 виділяють ділянки з різними типами грунтових умов по мірі просідання лесових грунтів, тип визначають відповідно до осіданням від власної маси за умови зволоження:

До першого типу відносять умови грунту, при яких відбувається просадка ґрунту від впливу зовнішнього навантаження, а просадка від власної маси не проявляється або не більше 5 см.
До другого типу відносять умови грунту, які дають просідання не тільки від впливу зовнішнього навантаження, а й від власної ваги і ця величина значно перевищує 5 см.

Способи усунення просідання

Лесові просадочні грунтидовольно поширені на території РФ, особливо в Алтайському краї (до 20% всієї території). Тому в цьому регіоні проблема просадки лесових порід у підстав інженерних споруд і будівель завжди актуальна.

Основною проблемою вважається різке зниження міцності підстави при промачіваніі лесу, що може призвести до часткового або повного руйнування будівель або споруд. З метою усунення цих властивостей існує кілька способів, які мають як переваги, так і недоліки.

Трамбування. Найбільш простим і поширеним методом є механічне ущільнення лесових грунтів, на початковому етапі застосовують важку багаторазову трамбування, при цьому можна ущільнити товщу лесових порід на глибину до 3,5 м. Істотний недолік даного методу, в тому, що відбувається вплив на близько розташовані споруди та будівлі, викликані трамбівкою грунту.
Набивні палі. У разі, коли потрібно провести ліквідацію грунтах властивостей лесового грунту на достатній глибині (понад 10 м), застосовують набивні палі. Цей метод також викликає динамічні коливання.
Замочування лесових порід. Для зменшення грунтах властивостей використовують попереднє зволоження лесового масиву, внаслідок чого відбувається спровокована осідання, після чого грунт ущільнюється і стабілізується. Даний метод включає в себе комплекс заходів, при яких виключений ризик замочування підстав під близько розташованими спорудами і будівлями.
Термічне закріплення. Одним з ранніх способів закріплення лесових грунтів, був метод, при якому через товщу лесового грунту пропускали розпечений потік повітря або гази (300--800 ° С). Висока температура впливала на грунт, внаслідок чого відбувалося спікання і оплавлення мінеральних часток і агрегатів, формування міцних фазових контактів кристаллизационного типу, з'являлася стійкість до впливу вологи, лесової грунт ставав міцним. В даний час метод термічного закріплення не застосовується через значне хімічного забруднення порід.
Силікатизація лесових порід. Вважається найбільш ефективним способом усунення просідання лесу, при якому за допомогою ін'єктора в грунт вводять розчин хімічної речовини. Глибина занурення може досягати 20 метрів. Істотним недоліком є висока вартість методу і складність контролювання суцільного закріплення масиву.