Файл: Булычев, В. Г. Механика дисперсных грунтов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

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

3. Песчаные грунты

 

В строительной практике к песчаным принято

относить

грунты, которые имеют зернистое строение и между зернами которых из-за отсутствия того или иного цементирующего вещества нет сколько-нибудь значительной связности. Сцеп­

ление же, имеющееся в этих грунтах, настолько слабо,

что

при свободной (без ограждения) засыпке эти грунты

 

легко

рассыпаются и принимают вид конической кучи.

 

 

Кроме того, отличительными свойствами песчаных

грунтов

являются: хорошая водопропускная способность,

незначи­

тельные набухание при замачивании и усадка при высушива­

нии, отсутствие пластичности и некоторая способность

под­

сасывать воду по капиллярам.

Песчаные грунты подразделяются в зависимости от крупно­

сти частиц на виды (табл.

1).

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

Виды песчаных грунтов

 

 

 

Вид песчаного грунта -

Распределение частиц по

крупно-

песок

 

сти в % от массы сухого

грунта

Гравелистый

 

Масса частиц крупнее

2

мм

CO­

 

 

ставляет более 25%

 

 

 

Крупный

 

Масса частиц крупнее

 

0,5

M M

Средней крупности

 

составляет более 50%

0 ,2 5

 

 

Масса частиц крупнее

мм

Мелкий

 

составляет более 50%

 

 

 

 

Масса частиц крупнее

 

0,1

мм

 

 

составляет более 75%

 

 

 

Пылеватый

 

То же, менее 75%

 

 

 

4 .

Глинистые грунты

 

 

 

Глинистыми принято называть грунты связные, т. е. не об­

ладающие сыпучестью,

которые в зависимости от влажности

могут быть твердыми,

пластичными либо текучими.

 

Связные грунты мелкозернисты. Узкие щели между

их

зернами заполнены водой, мениски и пленки которой вызыва­

ют довольно значительное сцепление. В

противоположность

песчаным грунтам глинистые обладают плохой

водопро­

пускной способностью, значительным набуханием при замачи­ вании, значительной усадкой при высушивании, высокой

9



пластичностью и большой водоподъемной капиллярной способ­

ностью.

 

 

 

 

 

 

Кроме того, как это доказано К. Терцаги^

и Г. И.

По—

кровским2 , часть частиц, составляющих глинистые

грунты,

в противоположность зернам песчаных грунтов имеют

плас­

тинчатую (чешуйчатую) форму, толщина этих частиц в

10 —

20 раз менее их длины.

 

 

 

 

 

 

Глинистые грунты в зависимости от числа

пластичности

разделяются на виды (табл.

2 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

Виды глинистых грунтов

 

 

 

 

Вид глинистого грунта

Число пластичности

Ц/п

 

 

Супесь

1

« Wn «

7

 

 

 

Суглинок

7

< Wn «

17

 

 

 

Глина

 

ѴѴП >

17

 

 

 

По физико-механическим характеристикам глинистые

грун-

ты прямо противоположны песчаным. Естественно, что

и

в

строительстве поведение глинистого грунта (независимо

 

от

того, употребляется ли он как материал или как

основание

сооружения) значительно отличается от песчаного. Это поло­ жение в равной степени относится к прочности, сжимаемости, водостойкости и размокаемости грунта.

5 . Грунт как однофазная, двухфазная и трехфазная дисперсная система

Под фазами принято понимать составляющие того или ино­

го грунта. Так, скелет грунта называется твердой

фазой,

вода, заполняющая частично либо полностью поры

твердого

скелета, называется жидкой фазой, и газ, находящийся в том

или ином количестве в порах грунта, называется

газообраз­

ной фазой.

 

 

 

 

 

Т е р ц а г и К .

Основания

механики грунтов, Геол-

разведиздат.

М.,

1 9 3 2 , стр.

5 2 .

 

П о к р о в е

к и й

Г. И. Исследование

грунтов.

Труды ГИС, выл.

6.

1 9 3 0 .

 

 

1 0


Понятие однофазного грунта, т. е. грунта, состоящего толь­ ко из твердой фазы, соответствует скальным грунтам. Схе­ ма двухфазного грунта, наиболее полно разработанная К. Тер-

цаги и Н. М. Герсевановым, допускает существование

двух

комбинаций: скелет + вода или скелет + газ.

Первая комби­

нация предусматривает полное насыщение пор грунта

водой.

Такой грунт Н. М. Герсеванов предложил называть

грунтовой

массой1 . Вторая комбинация имеет в виду

 

высушенный

грунт, т. е. такой, у которого все лоры заполнены

воздухом,

сообщающимся с окружающей атмосферой.

К данному

состо­

янию ближе всего находится сухой песок^.

 

 

 

 

Глинистый грунт трудно отдает воду при сушке,

поэтому в

нем остается часть воды в виде тонких пленок,

обволаки­

вающих частицы. Такие грунты не укладываются точно

в

дхему второй комбинации двухфазной схемы

(скелет + воздух,

сообщенный с атмосферой). Есть все основания

полагать,

что для мелкодисперсных систем в чистом виде

неприем­

лема и первая комбинация двухфазной системы

(скелет

+

вода).

 

 

 

 

Трехфазная система предполагает наличие в

грунтах

трех

составляющих: скелет + вода + воздух (точнее газ), В зави­

симости от размещения воды в порах такие грунты

 

могут

находиться в состоянии либо с

"защемленной водой", либо

с

"защемленным воздухом".

 

 

 

 

 

Если в порах грунта мало воды и воздух, занимающий

ос­

тальную часть пор, свободно сообщается с атмосферой,

 

то

мы имеем, по выражению Н. М. Герсеванова,

 

состояние

грунта с "защемленной водой". В том же случае,

 

когда

Г е р с е в а н о в

Н. М.

Основы динамики

грунто­

вой массы. ОНТИ,

1 9 3 7 .

Необходимо указать,

что

некоторые исследователи употребляют этот

условный

термин неправильно, понимая под ним либо просто мас­

су грунта независимо от его состояния, либо

 

грунт,

искусственно растертый и замешанный водой.

 

 

 

Хотя по предложению К. Терцаги сухой грунт

обычно

называют однофазным, в данной работе

он трактуется

как двухфазный. По мнению автора, это

правильнее,

так как газ, заполняющий при этом поры грунта,

обла­

дает свойствами, отличными от свойств

атмосферы.

 

1 1


воздух в порах, будучи перебит водными прослойками,

не

сообщается с атмосферой,

мы имеем грунт с "защемленным

воздухом".

 

 

 

 

Для более наглядного представления о фазах грунтов

на

схеме (рис. 1), графически показаны все основные,

наиболее

часто встречающиеся на практике комбинации.

 

 

6. Качественные строительные

характеристики

 

"фазных"

грунтов

 

 

 

От соотношения фаз зависят строительные свойства

грун­

тов. Известно, что однофазные, т. е. скальные, грунты

явля­

ются наиболее прочными. Сооружение,

поставленное на

скальном основании, не может вызывать сомнений с

 

точки

зрения больших или неравномерных осадок. Однако

свойства

скальных оснований в значительной степени зависят от нали­

чия трещин. Поэтому строители должны определять

водопро­

пускную способность однофазных грунтов, которые,

будучи в

естественном залегании трещиноватыми, требуют

больших

затрат на цементацию или битумизацию трещин. Таким обра­ зом, однофазные (скальные) грунты можно охарактеризовать как прочные, водостойкие, но в то же время обладающие ино­

гда большой водопропускной способностью.

 

Строительные характеристики двухфазного грунта

менее

четки и для их определения приходится прибегать к широкому

физико-механическому обследованию и установлению

таких

констант, которые для однофазного грунта либо не

характер­

ны, либо вовсе ему не присущи.

 

1 2