Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
на механические свойства грунтов — сжимаемость, со противление сдвигу, просадочность.
Коллоидно-дисперсные минералы по своим свойст вам не одинаковы. Так, монтмориллонит и в меньшей степени бейделлит обладают высокой гидрофильностью, способностью к сильному набуханию, что обусловлено его подвижным пакетным строением. В то же время структура каолинита неподвижна.
Гидрослюда занимает промежуточное положение по своим свойствам между каолинитом и монтмориллонитом. Кварп к воде совершенно инертен и устойчив в различ ных средах.
Отсюда следует, что количественное содержание то го или иного минерала коллоидно-дисперсной части бу дет оказывать значительное влияние на свойства лессо вых грунтов. Так, содержание того и»ли иного количест ва монтмориллонита будет уменьшать просадочность, а при малых нагрузках может проявляться набухание.
Строительные свойства лессовых грунтов зависят как от их вещественного состава и состояния, так и от структурных особенностей. Одной из структурных ха рактеристик грунтов является пористость и грануломет
рический состав. |
|
|
Г р а н у л о м е т р и ч е с к и й |
с о с т а в |
является |
важным показателем, определяющим физические свой ства грунта. От него зависят такие главные характерис тики свойств и состояния грунта как пластичность, со противление сдвигу, сжимаемость, усадка, набухание, водопроницаемость и др.
По данным микроагрегатного анализа лессовые грун ты региона представлены пылеватыми суглинками, со держание отдельных фракций которых составляет в среднем: песчаная 30% (15—53%); пььлеватая 55% (40—70%); глинистая 15% '(7—25%).
П о р и с т о с т ь также является одной из важнейших характеристик лессовых грунтов. Различают два ос новных вида пор. Микропоры размерами от 0,002 до 0,5 мм, образующие межчастичную пористость лессовых отложений, и макропоры размером более 0,5 мм.
Межчастичная пористость возникает между частица ми и агрегатами при первичных процессах накопления материала и при вторичных в результате выветривания. Межчастичные поры образуют сплошную взаимосооб-
1S
щающуюся систему Макропоры делятся на первичные, образовавшиеся в процессе генезиса породы, и вторичные, имеющие фитогенное происхождение. Макропоры имеют различное строение. Чаще наблюдаются макропоры круглого сечения, внутренняя полость которых покрыта карбонатными, железистыми или гумусовыми пленками, плотно сцементировавшими вокруг макропор частицы грунтового скелета; реже — макропоры вытянутой фор мы, стенки которых сложены рыхлыми, слабо связанны ми между собой зернами.
Наличие пор в грунте создает ему недоуплотненную структуру, как отмечает Н. Я- Денисов, что приводит к доуплотнению при замачивании и приложении к грунту нагрузки.
Рассматриваемая территория Ергеней характеризует ся грунтами с пористостью от 36 до 50%.
На эффект просадки оказывает наибольшее влияние межчастичная пористость. По наблюдениям Н. Я. Дени сова, А. К. Ларионова и других авторов влияние макропор сравнительно невелико.
При замачивании лессовых грунтов макропоры поч ти не разрушаются. Наши исследования просадочных грунтов показали, что в пробах грунта после проявления просадок многие макропоры сохраняются.
При просадке лессовых пород исчезают только мак ропоры, сложенные рыхлыми или слабо связанными между собой зернами, а макропоры, покрытые трудно растворимыми карбонатными и железистыми пленками, существенных изменений не. претерпевают. В проявле нии просадок макропористость играет второстепенную роль.
По микроструктурным признакам, величине агрегативности, толщине пленок и составу микроминералов по классификации А. К. Ларионова выделены 3 типа струк туры лессовых грунтов: зернистая, зернисто-агрегатив- ная и агрегативная. Для зернистой структуры грунта
показательно небольшое количество глинистых частиц и значительное содержание водорастворимых солей, цементирующих агрегаты и монозерна. Зернистая струк-
16
тура характерна для лессовых грунтов I I типа по просадочности, имеющих распространение на водораздель ных пространствах.
Лессовые просадочные грунты склонов имеют пре имущественно зернисго-агрегативную структуру. Харак "'еризуются они большим количеством до (20%) гли нистых частиц и большей водоустойчивостью.
|
Г©с. публичкяя |
|
научно - Т О Х М Й - ; * кац |
|
библиотека СССР |
2 Р. Ф. Фомичева, В. М. Илишкина |
ЭКЗЕМПЛЯР |
ЧИТАЛЬНОГсДІІАЛА |
ГЛАВА If
С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Е С В О Й С Т В А Л Е С С О В Ы Х
ГР У Н Т О В
§3. ФИЗИЧЕСКИЕ Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ
Несущая способность грунтов (их прочность) в ос нованиях зданий и сооружений оценивается на основе ряда физических характеристик, определяемых опытным путем в полевых условиях, или чаще при испытаниях образцов грунта в лабораториях.
Все показатели, характеризующие инженерно-геоло гические свойства грунтов, разделяются по H. Н. Маслову на два класса.
К первому классу относятся показатели, дающие количественные характеристики того или иного свойства грунта, которые непосредственно используются при рас четах.
Показатели второго класса дают лишь общую каче ственную характеристику грунта по его составу и со стоянию и обычно непосредственно в расчетах не ис пользуются. Они рассматриваются как косвенные по казатели.
К числу показателей первого класса относятся: со противление грунтов сдвигу (сцепление и угол внутрен него трения), показатели сжимаемости грунтов, влаж ность грунта и его объемный вес.
Показатели второго класса H. Н. Маслов разделяет
на показатели, |
характеризующие состав |
и |
состояние |
породы. |
|
|
|
Основными |
показателями второго класса |
являются: |
|
по с о с т а в у — 1 ) петрографический, |
минералогиче |
ский и химический; 2) |
гранулометрический; 3 |
)удельный |
|
вес; 4) |
показатели пластичности — преде ты текучести и |
||
раскатывания, число |
пластичности; |
|
|
по |
с о с т о я н и ю |
— 1) влажность; 2) |
показатели |
плотности; пористость |
и коэффициент пористости; 3) по |
||
казатели консистенции глинистых грунтов. |
|
18
|
|
|
|
|
Ф и з и ч е с к ие свойства лессогых грунтов ЕргеішксксГі |
всззы:леюшст:* |
||||
|
|
|
|
Объемный вес грунта, г с м 3 |
|
|
|
|
|
|
Литологические |
Влажность |
естественной |
сухого |
Удельный |
Пористость, |
Коэффициент |
Степень |
|||
|
|
|
|
|
||||||
разновидности |
|
|
вес, 7 У, |
|
|
|
|
|||
w. |
7о |
влажности |
|
|
|
пористости |
ЕлажностиО |
|||
|
|
7с к |
г/смЗ |
•А |
% |
|||||
|
|
|
|
7 *' |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З а п а д и ы і |
с к л о и |
|
і Ростовская сблас •ы |
||
Легкие |
п ы л е в а т ы е |
5- |
17 |
і ; 5 6 1.95 |
1,38—1.73 |
2,67 — 2,72 |
|
3 6 - 4 9 |
0,54 — 0,94 |
0,24 — 0,60 |
суглинки |
и супеси |
12(79) |
1,72(78) |
1,52(78) |
2,70(54) |
|
44(81) |
0,76(81) |
0,43(65) |
|
Средние |
п ы л е в а т ы е |
8—19 |
1,54—1,95 |
1,39—1,66 |
2,68 — 2,72 |
|
36 — 50 |
0,58—0,97 |
0.20 — 0,60 |
|
суглинки |
|
13(98) |
1,72(100) |
1,52(100) |
2,70(60) |
|
44(109) |
0,77(109) |
0,47(97) |
|
Т я ж е л ы е |
п ы л е в а т ы е |
10—19 |
1,63—1,98 |
1,39—1,75 |
2.69—2,73 |
|
36 — 49 |
0,55—0,95 |
0,36 — 0,66 |
|
суглинки |
|
14(38) |
1,75(40) |
1,54(40) |
2,70(16) |
|
43(41) |
0,73(41) |
0,49(34) |
|
|
|
|
|
|
В о с т о ч н ы й с к л 0 II |
|
|
( К а л м ы ц к а я А С С Р ) |
|
|
|
|
'Г а б ,'І и ц а 1 |
||
|
|
I |
|
|
Число |
|
Ллажнос .. |
Влажн. на |
|
||||
|
пластич |
|||||
на пред |
пред. |
раскат. |
||||
ности. |
||||||
текуч., |
i w Р. |
% |
|
|||
|
Wn |
|||||
w m , |
°/п |
\ |
|
|
|
|
25 |
33 |
15 — 20 |
|
8 - 10 |
||
29(84) |
19(84) |
|
10(84) |
|||
30—35 |
16—23 |
|
11 — 14 |
|||
32;(110) |
19(110) |
|
12(110) |
|||
31—39 |
18—25 |
|
14—19 |
|||
35(35) |
20(35) |
|
15(35) |
Легкие |
п ы л е в а т ы е |
3—19 |
1,45 — 1,90 |
1,37—1,76 |
2-70 |
42 |
0,49—1,0 |
0,1 —0.58 |
16 — 33 |
12 -- 2 2 |
3 — 10 |
суглинки |
|
10(188) |
1,70(188) |
1,55(193) |
|
|
0,72(194) |
0,32(188) |
26(148) |
18(174) |
8(150) |
Средние |
п ы л е в а т ы е |
5—19 |
1,48—2,00 |
1,34—1,79 . |
2-70 |
42 |
0,52 — 1,0 |
0,19—64 |
25—35 |
14—23 |
11 — 13 |
суглинки |
|
11(117) |
1,71(100) |
1,5(110) |
|
|
0,73(109) |
0,39(100) |
29(104) |
17(112) |
12(103) |
Т я ж е л ы е |
п ы л е в а т ы е |
9—22 |
1,63—2,10 |
1,42—1,83 |
2-70 |
41 |
0,51 — 0,90 |
0,34—0,75 |
30 — 37 |
14—22 |
14—17 |
суглинки |
|
14(35) |
1,83(34) |
1,59(36) |
|
|
0,69(36) |
0,50(35) |
32(33) |
18(34) |
14(36) |
I I р и м е ч а н и е: В числителе отмечены пределы колебаний показателей; в знаменателе — среднее арифметическое значение; в скобках — количество определений.
Рядом авторов (H. В. Коломенский, И. С. Комаров, И. Ы. Иванова) и нами отмечена непрерывная изменяе мость породы по ее составу, состоянию, а, следователь но, и по свойствам даже в пределах одного выделенно го горизонта. Это находит отражение в результатах ла бораторных определений показателей физико-механиче ских свойств пород.
Разброс результатов опытов из-за неоднородности грунтов хорошо фиксируется графиками рассеяния от дельных показателей свойств.
Причинами таких разбросов являются в некоторой степени погрешности при производстве лабораторных ис пытаний, нарушение естественной структуры и физиче ского состояния грунтов при их отборе, транспортировке и хранении. Наконец, причина неоднородности грунтов заключается и в том (и это главное), что осадко-накоп- ление никогда не бывает выдержанным ни во времени, ни в пространстве. Последующие процессы диагенеза и
эпигенеза |
сопровождаются |
различными |
химическими |
преобразованиями, которые |
еще больше |
увеличивают |
|
первичную |
неоднородность |
грунта. |
|
Для того, чтобы избежать случайных нехарактерных определений показателей свойств грунта, используемых в дальнейшем при расчетах, лабораторные данные стаистически обрабатываются, в результате чего получают ся обобщенные показатели физических свойств грунтов (табл. 1).
При обобщении и анализе показателей свойств грунты разделены по литологическим разновидностям на супеси и суглинки — легкие, средние и тяжелые. В основу та кого подразделения положена классификация В. В. Охотина по числу пластичности. К легким суглинкам от несены грунты с числом пластичности 7—10%, к сред ним — 11 —13%, к тяжелым — 14—17%.
Для каждого |
показателя |
физических |
свойств |
грун |
|||
тов строились графики рассеяния и распределения |
слу |
||||||
чайной |
величины |
(гистограммы) |
и вычислялись |
сред |
|||
няя арифметическая величина |
показателя |
х . |
среднее |
||||
квадратическое отклонение а, |
коэффициент |
изменчи |
|||||
вости |
(вариации) |
V, по которым |
оценивалась |
степень , |
однородности грунтов.
19