Навігація
Головна
 
Головна arrow Географія arrow Грунтознавство
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ВОДОПРОЧНОСТЬ ГРУНТІВ

Водопрочной (або водостійкість) грунтів називають їх здатність зберігати свою механічну міцність і стійкість у водному середовищі. У водопрочности грунтів проявляються як їх фізико-хімічні, так і фізико-механічні особливості. Умови взаємодії грунту з водою можуть бути статичними (спокійна вода) або динамічними (рухомий потік води). У першому випадку результатом цієї взаємодії в дисперсних грунтах є їх розмокання, в скельних грунтах - розм'якшення, у другому випадку - розмив грунтів. Відповідно до цього водопрочность грунтів характеризують по їх размокаемості, размягчаемості і размиваємость.

Размокаемость грунтів

Размокаемостью називається здатність ґрунтів при замочуванні в спокійній воді втрачати свою зв'язність і перетворюватися в пухку масу з повною втратою міцності. Розмокання грунтів відбувається в результаті поступового ослаблення неводостійких структурних зв'язків між елементарними частинками або агрегатами ґрунту в процесі їх гідратації. Здатністю до размоканию володіють дисперсні грунти, а також слабо зцементовані осадові і штучні грунти з розчинною, Неводостійка або глинистим цементом.

Показниками размокаемості грунтів є [50]:

  • 1) час розмокання (/ р ) - інтервал часу, протягом якого зразок грунту, поміщений в воду, втрачає зв'язність і розпадається на структурні елементи різного розміру;
  • 2) швидкість розмокання (v p ), що оцінюється по відносній втрати маси Δm / mо зразка за час Д /, де mо - початкова маса зразка;
  • 3) характер розмокання , оцінюваний візуально в виробках або на зразках, відображає якісну картину розпаду грунту.

Визначення показників размокаемості . Розмокання ґрунту визначають на зразках з непорушеною і порушеною структурою за допомогою приладу ПРГ (рис. 5.7).

Прилад для визначення размокаемості грунту [143]

Мал. 5.7. Прилад для визначення размокаемості грунту [143]

Для визначення розмокання ґрунту ненарушенной структури грунтоотборніком з моноліту грунту вирізують циліндри діаметром і висотою 30 мм (або кубики 30 х 30 х 30 мм). Одночасно з досліджуваного ґрунту відбирають пробу для визначення його початкової вологості.

При визначенні розмокання ґрунту порушеної структури висушений на повітрі грунт роздрібнюють і просівають через сито з сіткою № 05. Просіяний грунт заливають водою і готують тісто такої консистенції, при якій воно не прилипає до рук при розкачування. З приготованого тесту грунтоотборніком вирізають зразки так само, як з моноліту грунту.

Кубик або циліндр встановлюють на сітку з отворами в 1 см. Яка підвішена в посудині з водою (дистильованої або водою з точки відбору зразка). Вміщені в воду зразки починають розмокати. При описі характеру розмокання зразка призводять опис форми, розміри частинок (великі, дрібні грудочки, лусочки, пил), послідовність їх розпаду. Записи в журналі роблять з наступним розподілом часу: 1, 30 хв, 1,6, 24 і 48 ч, застосовуючи терміни з табл. 5.4 і 5.5.

Таблиця 5.4

Опис поведінки поміщеного в воду зразка грунту

термін

Опис грунту після 24 год розмокання у воді

ступінь

стійкий

Змін немає

1

досить

стійкий

Утворилося кілька тріщин або поверхню зразка злегка кришиться

2

Утворилося багато тріщин, кришиться на дрібні шматки, поверхня зразка сильно кришиться

2

нестійкий

Зразок розпадається або майже вся поверхня зразка кришиться

4

Зразок переходить в суспензію або розпадається до піску

5

Критерії розмокання ґрунту

Таблиця 5.5

Час розмокання зразка

характер розмокання

Повний розмокання за 1 хв

миттєве

Більше 80 ... 90% обсягу за 30 хв

дуже швидке

Більше 50% обсягу за 1 год

швидке

Більше 50% обсягу за 6 год

повільне

Менше 25% обсягу за 24 год

дуже повільне

Менше 10 % обсягу за 48 год

Практично неразмокаемую грунт

Відсоток розпаду грунту в будь-який момент часу розраховується за формулою:

де Р - розпад грунту,%; Н - початкова числова відмітка; Н р - числова відмітка в процесі розмокання.

Досвід вважається закінченим, якщо зразок розмокне і провалиться через сітку на дно посудини або довгий час буде зберігати свій стан без змін. Якщо зразок не розмокне через 48 год, проводиться його опис та випробування припиняють. Деякі слабкі породи не розпадаються відразу після вилучення з води, а тільки після висушування.

Величина показника размокаемості в грунтах залежить від їх хіміко-мінерального складу (мінералогії частинок, наявності водорозчинних солей, складу обмінних катіонів), структурно-текстурних особливостей (характеру структурних зв'язків, дисперсності, текстури та ін.), Вологості-щільності, складу і концентрації взаємодіє з грунтом водного розчину.

Склад грунтів визначає їх структурні особливості, характер структурних зв'язків і, отже, впливає на розмокання. При цьому великий вплив на характер і швидкість розмокання надають містяться в грунтах природні цементи, наприклад водорозчинні солі, карбонати, гіпс, гумус і ін. Розчинення солей на контактах частинок призводить до розпаду агрегатів і размоканию грунтів.

Размокаемость також залежить від складу і характеру складання грунтів. Більшість скельних грунтів є практично неразмокаемую і тільки розм'якшуються при насиченні водою. На швидкість і характер розмокання дисперсних грунтів великий вплив робить гранулометричний склад, в значній мірі визначає характер їх пористості і, отже, їх водопроникність. Макропористі, легко водопроникні і володіють зазвичай слабким структурним зчепленням грунти мають велику швидкість розмокання. Навпаки, тонко пористі, мало водопроникні і щільні грунти з підвищеною величиною структурного зчеплення відрізняються великою водопрочностио і повільним розмокання. Наявність в грунтах макро- і мікротріщин сприяє їх размоканию. Грунти з порушеним складанням характеризуються набагато більшою швидкістю розмокання в порівнянні з породами ненарушенной структури, оскільки перші відрізняються від других меншою связностью.

Сухі грунти або грунти з незначною вологістю, як правило, размокают значно швидше, ніж недонасищенние різниці. Згідно В.А. Приклонских, для кожного типу глин характерна деяка "критична" вологість, за якою можна судити про його водопрочности. Якщо вологість глини нижче критичної, то грунт розмокає; грунт з більш високою вологістю (вище критичної) практично не розмокає. Величина критичної вологості ґрунтів зростає пропорційно зростанню їх ємності обміну (у монтморіллонітоной глини вона близько 50%, у каолінітової - близько 25%). Це пояснюється тим, що, з одного боку, пов'язана вода, що заповнює тонкі пори при малій вологості, перешкоджає швидкому проникненню нових порцій води. З іншого боку, капілярна вода при малій вологості глин також сприяє їх капілярної зв'язності, яка поступово зникає при повному водонасиченні.

Певний вплив на розмокання надає і затиснений повітря в порах грунту. При швидкої гідратації грунту значна частина повітря виявляється затисненої в порах вбирає водою. Якщо тиск стисненого повітря в порах перевищує міцність контактів на розрив, то стиснене повітря руйнує грунт і бульбашки виходять назовні. Саме такий процес характерний для розмокання лесів і лесовидних грунтів. Таким чином, при поступовій гідратації і водонасиченому грунти проявляють велику водопрочность, ніж при швидкому розвитку цих процесів, оскільки в останньому випадку утворюється більше защемленного повітря в порах [50].

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук