Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf

мых физических характеристик для различных интерва­ лов плотности и степени влажности, с определением среднеарифметических величин в каждом интервале то­ го или иного показателя. Обработка экспериментальных данных проводилась по схеме, аналогичной обработке параметров сопротивления сдвигу грунтов (по способу наименьших квадратов).

Проведенные исследования подтвердили наличие кор­ реляционных связей между модулем деформации грун­ тов и их физическими характеристиками.

На графиках (рис. 8) показана зависимость между модулем деформации различных литологических разно­ видностей суглинков и степенью их влажности. Лессо­

мируемостью и классифицируются как слабосжимаемые грунты. Малая деформируемость грунтов обусловлена их структурными связями. Составляющие грунт элементар­ ные частицы и агрегаты сцементированы различными со­ лями, придающими породе известную прочность. При малых величинах степени влажности (0,2—0,3) грунты обладают высокими модулями деформации (250 — 400 кг/см2 ).

При увеличении влажности неводостойкие связи ос­ лабляются и деформируемость грунтов резко увеличи­ вается. Так, при степени влажности, равной 0,4 и 0,75 (при ç = 0,75—0,80) модули деформации грунтов соот­ ветственно равны: легких — 200 и 60 кг/см2 ; средних 250 и 80 кг/см2 ; тяжелых - 330 и 110 кг/см2 .

Как следует из проведенного сравнительного анали­ за, модуль деформации лессовых грунтов при их водонасышении уменьшается в 3 и более раз.

Эмпирические зависимости аппроксимированы пока­ зательной функцией в общем виде.

Кі и Кг — эмпирические коэффициенты;

45

ми физическими свойствами позволяют на первых этапах исследований ориентироваться в его величинах, имея физические характеристики грунтов. Это позволяет сок­ ратить объем лабораторных испытаний грунтов при изысканиях и приведет к сокращению затрат при проек­ тировании.

§ 6. П Р О С А Д О Ч Н Ы Е Д Е Ф О Р М А Ц И И ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ

Лессовые грунты обладают специфическим свойст­ вом — просадочностью, —проявляющемся в доуплотнении и изменении своего объема при замачивании.

Среди лессовых разновидностей выделяют собствен­ но лесс и лессовидные породы. Первая из этих групп

А лессовидные породы обладают не всеми перечислен­ ными признаками, некоторые из них полностью отсутст­ вуют или выражены нечетко.

Свойства просадочности у различных типов лессовых грунтов выражены неодинаково: у одних они проявляют­ ся при замачивании толщи этих отложений под дейст­ вием собственного веса, у других — при одновременном замачивании и передачи на толщу лессовых грунтов до­ полнительных давлений от возводимых зданий и соору­ жений.

Главной причиной развития просадочных явлений в лессовых грунтах является их недоуплотненная структу­ ра, сформировавшаяся при наличии засушливого степ­ ного климата, которая не отвечает напряженному состоя­ нию грунта в его естественном залегании. Грунты имеют высокую пористость; в случае замачивания происходит разрушение и перестройка структуры; пористость грун­ та уменьшается, приходя в соответствие с напряженным состоянием.

О характере этих процессов было высказано несколь­ ко предположений. Разрушение структуры лессовых грунтов объяснялось суффозионными явлениями, оплы­ ванием макропор, растворением и выносом солей и др.

В настоящее время наибольшее признание получила

48

гипотеза H. Я- Денисова, по которой причиной разруше­ ния структурных связей в лессовом грунте считается не растворение, а ослабление (размягчение) природного цемента, образующего эти связи. Явление это имеет фи­ зико-химическую природу и связано со способностью молекул воды адсорбироваться на поверхности мине­ ральных частиц грунта. При явлениях адсорбции раз­ виваются значительные силы, вследствие чего молекулы воды, проникая в мельчайшие трещины цемента, произ­ водят расклинивающее действие, расширяя трещины и постепенно разрушая природный цемент. После разру­ шения цемента пленка связной воды играет роль смаз­ ки, облегчая смещение частиц, в результате чего проис­ ходит более плотная упаковка частиц под воздействием давления.

сразу в результате замачивания, при длительной фильт­ рации наблюдается процесс дальнейшего медленного уі. лотнения грунта, при котором происходит вынос солен.

Изучая механизм просадочных явлений. А. К- Ларио­ нов пришел к выводу, что разрушение цементационных связей в лессовых грунтах происходит постепенно. H i первом этапе при увеличении влажности разрушаются наименее водостойкие связи. Массовое разрушение свя­ зей наступает при появлении в порах свободной воды. Полное разрушение неводостойких агрегатов завершает­ ся в течение от 0,5 до 6—12 часов после достижения водонасыщения грунта. На этом этапе происходит про­ садка провального типа. Во втором этапе происходит разрушение водостойких агрегатов. Деформации в этом случае протекают медленно и могут продолжаться в те­ чение месяцев и даже нескольких лет.

ке их просадочности, ошибки в определении которой мо-

гут повлечь за собой не только значительные деформа­ ции, но и полное разрушение сооружений.

В настоящее время существует два метода оценки просадочности — косвенные и прямые. Первые из них основаны на комплексном учете физико-географических (мезо- и микроформы рельефа), геолого-литологических (генезис, строение, состав лессовых пород) и инженер­

ше возможностей образования просадок. При пористос­ ти менее 38% грунты обычно не реагируют на замачи­ вание.

Чем больше мощность толщи при высоком значении пористости (более 40%), тем больше величина просад­ ки. При этом большую роль играет влажность грунтов. Последняя в свою очередь связана с климатическими факторами, условиями рельефа и глубиной залегания грунтовых вод. Известно, что ниже уровня подпочвен­ ных вод лессовые грунты теряют свои просадочные свой­ ства.

С увеличением глубины влажность грунтов растет, если они подстилаются водоупором. В этом случае про­ садочные свойства с глубиной уменьшаются. Если же в основании толщи лессовых грунтов залегают водопрони­

ся, хотя общая тенденция к уменьшению сохраняется под влиянием уплотнения от веса вышележащих грунтов.

Для качественной оценки просадочности рядом ис­ следователей предложены эмпирические коэффициенты,

Все эти показатели косвенных методов могут исполь­ зоваться только для приближенных оценок просадочнос­ ти толщ лессовых грунтов.

При количественной оценке просадочности пользуют­ ся прямыми методами, к которым относятся: замачива­ ние лессовой толщи на опытных участках; опыты со ста­ тической нагрузкой штампов и последующим замачива­ нием; лабораторные испытания грунтов в одометрах.

Выбор указанных методов при исследовании лессо-

50