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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.

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 )

 

 

 

 

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