Файл: Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве.pdf

бухания и размокания, гидродинамическое воздействие — про­ цесс размыва.

Размокаемость — это способность глинистых пород при впи­ тывании воды терять связность и превращаться в рыхлую мас­ су с частичной или полной потерей несущей способности. Интен­ сивность процесса размокания зависит от характера структур­ ных связей, состава и состояния грунтов.

Скорость и интенсивность размыва зависят как от характе­ ра водного воздействия, так и от реакции породы па данное воздействие — размываемости. Резкое изменение водопрочности (например, в результате выветривания) может привести к зна­ чительному снижению несущей способности грунтов оснований сооружений и к возникновению обвальных и оползневых явле­ ний в бортах строительных котлованов и глубоких карьеров.

Размываемость чаще всего оценивается коэффициентом соп­

Плывунность — это способность водонасыщенных пород пере­ ходить в подвижное состояние при вскрытии выработками. Ча­ ще всего на практике приходится сталкиваться с плывунностыо песков, однако плывунность проявляется и у лёссов, залегаю­ щих ниже уровня грунтовых вод, а при определенных условиях в плывунное состояние могут переходить также и глины.

Способность грунтов, содержащих коллоидные фракции, к обратимым переходам из твердого состояния в жидкое под воз­

Если деформации массива протекают под воздействием не динамических, а статических нагрузок, грунты с коагуляционными связями, находящиеся в тиксотропно упрочненном состоя­ нии, могут также при некоторых условиях проявить плывун­ ность. Чтобы определить эти условия, необходимо исследовать полные реологические кривые, которые характеризуют скорость развития деформаций в грунте под действием данной нагрузки.

Деформационные свойства дисперсных грунтов

Как известно, под действием давления грунт деформируется. Характер и величина деформации зависят от природы грунта, способа нагружения и граничных условий деформирования грунта. Деформационные свойства грунтов определяют следую-

118

щие основные природные факторы: 1) структура и текстура; 2) состав и концентрация порового раствора; 3) химико-мине­ ралогический состав скелета грунта; 4) температура окружа­ ющей среды.

Влияние тех или иных природных факторов на деформируе­ мость грунтов зависит главным образом от структуры грунта, т.е. от дисперсности, плотности и расположения частиц в про­ странстве и связей между частицами. В зависимости от способа нагружения грунта различают деформации при статическом (ступенчатом), ударном и динамическом способах приложения давления.

Наиболее часто деформационные свойства грунтов основа­ ний сооружений определяют при статическом нагружении. В осо­ бых случаях деформационные свойства грунтов определяют при действии ударной нагрузки (трамбование, взрыв и т.п.), при вибрации, а также при воздействии гидростатического, главным образом отрицательного (капиллярного) давления, возникаю­ щего при водопонижении в дисперсных грунтах.

Деформационные свойства грунтов определяют как в лабо­ раторных условиях на образцах с нарушенными или ненару­ шенными структурными связями, так и в полевых условиях. Ла­ бораторные испытания до настоящего времени являются основ­ ным методом изучения свойств грунтов, так как позволяют сравнительно просто передавать различные давления на грунт, исследовать поведение грунта в широких диапазонах изменения физического состояния и условий окружающей среды, модели­ ровать сложные случаи работы грунта в основании или теле сооружений. По­ левые методы испытания позволяют более правильно отразить влияние тек­ стурных особенностей грунта на его деформируемость.

ния

119

стей: камеры давления и измерительной установки. Наружный диаметр камеры давления 90 мм, длина 490 мм; длина рабочей камеры 175 мм; объем 1000 см3.

Максимальное давление, создаваемое в камере, 8 кгс/см2. Давление на воду, находящуюся в камере, создается сжатым углекислым газом. Диаметр скважины под прессиометр 110 мм.

Рис. 53. График результатов испытания грунтов пресснометром

Давление

В процессе испытания регистрируют изменение давления на стенки скважины п объем камеры (рис. 53).

Модуль деформации грунта определяют следующим обра­ зом:

мендуется производить путем сопоставления результатов пресснометрии с результатами опытных нагрузок на стандартные штампы площадью 5000 см2. При использовании полученных ре­ зультатов необходимо учитывать, что напряжения в грунте соз­ давались в горизонтальном направлении.

деформации может быть определена в приборах трехосного сжа­ тия при испытании по закрытой системе, а величины фильтра­ ционной и вторичной деформации — в обычных компрессионных приборах.

При сжатии грунта в компрессионном приборе диаметр об­ разца не меняется, поэтому относительная деформация грунта равна относительному изменению объема, т.е.

120

Так как грунт уплотняется главным образом за счет умень­ шения объема пор (сжимаемостью частиц грунта можно прене­ бречь), то деформацию сжатия грунта можно выразить также через изменение коэффициента пористости е.

Компрессионными испытаниями предусматривается устано­ вить следующие зависимости:

1) между вертикальными деформациями грунта и верти­ кальным давлением р —• компрессионная кривая, на основе ко­ торой определяют коэффициент уплотнения;

2) между вертикальными деформациями и временем при по­ стоянной нагрузке — кривая консолидации, на основе которой определяют коэффициент консолидации.

Помимо коэффициентов уплотнения и консолидации, при компрессионных испытаниях можно определить давление набу­ хания для глинистых грунтов, величину восстанавливающейся после снятия нагрузки деформации грунта и ранее действовав­ шее на грунт природное давление.

Сжимаемость грунтов может быть охарактеризована следу­ ющими зависимостями:

1)коэффициента пористости е от давления р;

2)относительной деформации е (или модуля осадки) от давления р;

3)влажности W от давления р.

Для небольших диапазонов изменения давления компрес­ сионная кривая в координатах е—р может быть заменена пря­ мой, уравнение которой с угловым коэффициентом а будет иметь вид:

12!