Тел.: (8552) 77-36-15
Набережные Челны

Набухающие грунты

Набухающие грунты имеют широкое распространение. Такие грунты распространены в Египте, Бирме, США, ЮАР, а в Индии более 30% территории занимают так называемые хлопковые почвы. В странах СНГ такие группы встречаются в Казахстане, Грузии, Азербайджане, Украине, России (Поволжье, Северный Кавказ и других районах).
Характерной особенностью набухающих грунтов является резкое снижение их несущей способности при замачивании.

Набухающие глинистые грунты характеризуются следующими параметрами:

  • давлением набухания P;
  • влажностью набухания ω;
  • относительным набуханием при заданном давлении ε;
  • относительной усадкой при высыхании εsh.

Эти характеристики определяются в лабораторных условиях согласно ГОСТ 24143-80.

Давлением набухания P грунта называют то минимальное давление, при котором грунт не набухает.

Давление набухания развивается в глинистом грунте как реакция внешней нагрузке, передаваемой на грунт от сооружения или выщелачивающей толщи грунта. Это давление может достичь 0,8 МПа и возникает в основании гидротехнических сооружений после пуска в них воды, что приводит к деформациям этих сооружений, вследствие неравномерного поднятия фундамента на разных участках.

За влажность набухания ω принимается влажность, полученная после завершения набухания образца, обжатого без возможности бокового расширения заданным давлением Р. С увеличением плотности грунта влажность набухания уменьшается.

Набухаемость грунтов оценивают коэффициентом относительного набухания ε, который находят испытанием грунта в одометре, и нагружают давлением, которое ожидается на данной глубине с учетом давления от возводимого сооружения. Затем в одометр подают воду. В результате чего происходит набухание образца грунта, т.е. поршень одометра будет перемещаться вверх. По данным испытания можно построить кривую (рис. 5.21,а).

Рис. 5.21. Зависимости деформаций набухающего грунта (а) и относительного набухания (б) от нормального давления

При экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима относительное набухание находят по формуле

       (5.35)

где k — коэффициент, определяемый опытным путем, а при отсутствии экспериментальных данных принимается равным 2;
ωeg — конечная (установившаяся) влажность грунта;
ω0 — начальная влажность грунта;
ε0 — начальное значение коэффициента пористости грунта.

Значения относительного набухания зависят от плотности и начальной влажности грунта. С увеличением начальной влажности образца грунта набухание снижается тем быстрее, чем больше ωо.

Снижение прочностных характеристик при набухании происходит у всех набухающих грунтов. После набухания грунта модуль деформации уменьшается в несколько раз, что наглядно видно из табл. 5.7. Также видно, что модуль деформации набухающих глин, определенный в лабораторных условиях, значительно ниже, чем определенный при полевых испытаниях.

Таблица 5.7. Значения модуля деформации набухающих глин до и после замачивания (по Е.А. Сорочану, 1989)

Глины Значения модуля деформации, МПа Отношение значений модуля деформации,
определенного полевым методом,
к лабораторным Eлаб / Епол
Лабораторные
Елаб
Полевые
Епол
Сарматские (Керчь):
   до замачивания
   после замачивания

11,0
3,0

25-30
9-10

2,3-2,7
3,0-3,3

Киммерийские (Керчь):
   до замачивания
   после замачивания


8,0
2,7
21
7-11

2,6
2,6-4,1
Хвалынские (Волгоград)
   до замачивания
   после замачивания

8,0
2,0

16-20
3,6

2,0-2,5
1,8

Так, для глины природной влажности модуль деформации по полевым данным больше, чем по лабораторным, в 2,3—2,7 раза, а для увлажненной — в 3,0—3,3 раза.

Copyright © 2008 ИП Гараев З.М.
Тел.: (8552) 77-36-15
буровая установка беркут


Cоздание сайтa Вебцентр