Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 11

Решение: Оптимальная влажность глинистого грунта:

  - туго пластичное состояние.

Максимальная плотность грунта в сухом состоянии

Плотность уплотненного грунта при

Расчетные характеристики грунта после уплотнения (К_d=0,92)

степень влажности уплотненного грунта ():

Расчетные характеристики грунта в природном состоянии.

 К_d=0,868;

S_z=0,709;- мягко пластичное состояние.

При уплотнении грунта с природной влажностью до

Уплотнение грунта можно выполнить без предварительного высушивания.

Пример 4. Глинистый грунт в условиях природного залегания характеризуются показателями физических свойств: ,,,.

Грунт используется для обратной засыпки с коэффициентом уплотнения К_d=0,92.

Решение: Характеристики грунта для условий максимального уплотнения принимается из примера 3  Природная влажность грунта , показатель текучести - текуче пластичное состояние, степень влажности грунта в уплотненном состоянии . Уплотнение грунта механическими способами не рекомендуется из-за преобладания пластических деформаций в грунте. Возможность применения методик с механическим воздействием требуется подтвердить опытными работами.

5. Расчеты связанные с оценкой морозного пучения грунтов при сезонном промораживании оснований.

5.1. Показатели сезонного промерзания грунтов для условий строительства.

В зимний период в поверхностном слое грунтового массива происходит изменение температуры грунтов и переход поровой воды в лед при температурах близких к 0^оС. В водонасыщенных породах в следствии увеличения объема льда при кристаллизации воды на  возникает избыток воды который отжимается при свободном промерзании. В этой связи в песках при малом содержании пылевато-глинистых фракций изменение объема воды промерзанием  не приводит к развитию процессов пучения – поднятию поверхности грунта вызванного увеличением их объема при промерзании.

Промерзание пылевато-глинистых грунтов приводит к образованию льда при . Вокруг глинистых частиц замерзает только часть воды – рыхлосвязанная и свободная вода. Прочносвязанная вода обусловлена молекулярно-ионными связями, характерезуется плотностью  и температурой замерзания ниже -40^оС. Практически в глинистых грунтах часть воды всегда остается незамерзшей. Замерзание пленок рыхлолосвязанной водлы обеспечивает возникновение градиентов потенциалов внутренних молекулярно ионных связей.

Толщина пленок в местах замораживания восстановится в результате перемещения влаги из незамерзшего массива. Такое перемещение влаги в грунте называют миграцией. При промерзании влага мигрирует в зоны с более низкой температурой.

В результате процессов миграции промерзание глинистых грунтов идет с увеличением влагосодержания. При наличии в ниже расположенных слоях грунта свободной воды увеличение влагосодержания может быть значительным, что обеспечивает значительное изменение объема грунта при замерзании, а после таяния значительное увеличение показателя текучести грунта и снижение его прочностных и деформационных характеристик. В зависимости от активности глинистых минералов при взаимодействии с водой, от содержания глинистых частиц и гидрогеологических условий, глинистые грунты обладают разными показателями пучения. В различных регионах с различной длительностью зимнего периода, разной величиной зимних температур в атмосфере обеспечивается различная глубина промерзания глинистых грунтов различного вида и разные показатели пучения.

Процессы миграции влаги в промерзающем грунте начинаются при достижении некоторой величины влажности - которая называется критической. Величина критической влажности грунта при проектировании строительных объектов принимается по рис 5.1.

Все глинистые грунты по степени пучинистости подразделяются на 5 групп (табл. 5.1) по параметру R_f

где - влажности глинистого грунта в пределах промерзания, соответствующие природной, на границах раскатывания и текучести; М₀ безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней температуры воздуха.