Некоторые свойства глинистых грунтов и их характеристики.
Специфические свойства глинистых грунтов. Вода и ее количество придает грунтам ряд особых свойств, которые принято называть специфическими, или «характерными». Это — пластичность, липкость, набухание и усадка. Все эти свойства типичны глинистым грунтам и имеют большое значение при их строительной оценке.
Пластичность — способность глинистых грунтов под действием внешнего давления изменять свою форму без разрыва сплошности, т. е. без образования трещин, и сохранять полученную форму. Пластичные свойства обусловливаются наличием пленочной воды и проявляются только между двумя определенными значениями влажности. Представляется нелишним еще раз остановиться на этих значениях. Меньшее значение называют нижним пределом пластичности, или границей раскатывания Щ, а большее — верхним пределом пластичности, или границей текучести И^. При влажности ниже Щ, грунт находится в твердом состоянии, а когда влажность выше Щ — грунт растекается. Разницу между значениями Щ, и Ц^1 называют числом пластичности /р (рис. 54).
Консистенция тесно связана с пластичностью, отражает физическое состояние грунтов и показывает степень подвижности частиц в зависимости от различного количества в грунтах воды.
Липкость (г/см2) — способность глинистых грунтов прилипать к поверхности предметов (колесам и тракам дорожных машин, к лопате и т. д.). Липкостью обладают грунты, которые находятся в пластичном состоянии и обусловливаются наличием пленочной воды, а в почвах также гидрофильного гумуса. Пески и супеси липкостью не обладают. Липкость определяют лабораторным путем. При строительных работах в период дождей она осложняет разработку котлованов и процесс уплотнения грунтов.
|
|
|
Набухание — способность глинистых грунтов увеличивать свой объем в результате увлажнения. Этот процесс свойствен прежде всего глинам и тяжелым суглинкам. Набухающие грунты обычно залегают слоями и чаще всего встречаются на поверхности земли сухих районов. Мощность слоев набухающих глин обозначается Яги» Схема процесса набухания грунтов показана на рис. 55. Из того же рисунка видно, где под зданием проявляет себя процесс набухания грунта основания. За счет давления набухания грунтов здание деформируется.
Набухание грунтов происходит после соприкосновения с водой, если они были сухие или слабо влажные. Вода проникает в грунт по капиллярам, пленки воды утолщаются до уровня №ммв, частицы грунта раздвигаются и объем грунта возрастает. В увеличении объема грунта играет роль минерал монтмориллонит, который поглощает воду и «разбухает» во много раз. Способность грунтов к набуханию определяют в лаборатории, устанавливают величину относительного набухания Е!№ = (Ннс — к)/И, где И — начальная высота образов и Лнс — высота после набухания. При Ет = 0,04 грунт считают набухающим; при значении 0,04—0,08 — слабонабухающим; 0,09—0,12 — средненабухающим и при более 0,12 —сильно набухающим. Одновременно определяется влаж ность набухания И^, при которой проявляется максимальное значение набухания и давление набухания Р^ которое создает грунт при увеличении своего объема. Давление Р5Ж может достигать 0,8 МПа. Такая сила набухания легко поднимает и деформирует здание и сооружение.
|
|
|
Наличие набухающих грунтов устанавливают в период инженерно-геологических изысканий. Если грунты являются набухающими, то при проектировании объектов необходимо предусматривать определенные мероприятия: 1) в надземной части зданий (увеличивать жесткость и прочность зданий) и 2) в грунтовом основании.
При строительстве на набухающих основаниях могут быть использованы следующие мероприятия:
• водозащита вокруг зданий и сооружений для предотвращения проникновения в основания атмосферных и технических вод. Вокруг зданий устраивают широкие асфальтовые отмостки, канавы и
|
|
|
лотки для отвода воды; надземные водонесущие коммуникации помещают в специальные каналы;
• устранение свойств набухания в пределах всей или части тол
щи грунта путем предпостроечного замачивания. Для промачива-
ния грунтов используют дренирующие скважины. Грунт провоци
руется на набухание и в таком виде должен находиться весь
период эксплуатации объекта. Следует отметить, что при этом в
грунтах понижаются прочностные и деформативные характеристи
ки. В связи с этим рекомендуется строить объекты с небольшими
нагрузками;
• устройство компенсирующих подушек под всем зданием или
фундаментами из слоя уплотненного грунта (песка, суглинка, гли
ны). Это позволяет уменьшать до допустимого предела величину
• полная или частичная прорезка сборными фундаментами
слоя набухающего грунта. При этом боковая часть фундаментов
должна обсыпаться песком в целях устранения прилипания грунта
к фундаментам;
• полная или частичная замена слоя набухающего грунта нена-
бухающим грунтом. Этот способ экономически оправдан при на
бухающих грунтах с небольшой мощностью слоев;
• увеличение давления от зданий на основание, чтобы оно бы
ло больше Рт .
|
|
|
Необходимо отметить, что наибольший эффект при строительстве объектов на набухающих грунтах можно получить при сочетании нескольких вышеперечисленных мероприятий и при увеличении жесткости и прочности самих зданий.
Усадка — это уменьшение объема глинистого грунта при высыхании. Собственно, это процесс, обратный набуханию. Высыхание грунтов может происходить за счет испарения воды или вследствие отсасывания из грунта воды корнями деревьев, которые посажены слишком близко к зданию, и их корни проникают под фундамент. При усадке грунт растрескивается, теряет монолитность, прочность. Поверхность земли опускается, и здания, стоящие на этом месте, начинают деформироваться (см. рис. 55).
Усадку изучают в лаборатории, где устанавливают величину относительной усадки, т. е. предел усадки Е& = (Н„ — На)/1гт где Н„ — высота образца грунта с И^тах, а ^- высота после высыхания; определяют влажность грунта на пределе усадки И^А; мощность грунтов, которые подвержены усадке Н5/!. Наибольшая величина Ехь бывает в глинах, меньше в суглинках. В супесях усадка не проявляется. Проявление усадки предупреждают теми же мероприятиями, что и набухание грунтов.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 119; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!