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

ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМАЦІЇ ЗАСОЛЕНИХ ГРУНТІВ

Підстави, складені засоленими грунтами, повинні проектуватися з урахуванням їх особливостей, що обумовлюють утворення при тривалій фільтрації води і вилуговування солей суфозійного осідання.

Суфозійного осідання підстави s s j, складеного засоленими грунтами, визначається за формулою [92]

де e s / j - відносне суфозійний стиснення грунту / -го шару при тиску р, що дорівнює сумарному вертикальному напрузі на даній глибині від зовнішньої навантаження а : р і власної ваги грунту a zg ; ! ц товщина / -го шару засоленого грунту; п - число шарів, на які розбита зона суфозійного осідання засолених грунтів.

Деформаційні властивості засолених грунтів характеризую! такі показники, як:

  • • абсолютна суфозійний стиснення Δ h sf , мм;
  • • відносне суфозійний стиснення еsfy
  • • початковий тиск суфозійного стиснення p s /, МПа.

Ці характеристики визначають за результатами випробувань зразків грунту в компрессионно-фільтраційних приладах, що виключають можливість бічного розширення зразка грунту при навантаженні його вертикальним навантаженням.

До складу установки для випробування грунту на суфозійний стиснення повинні входити: компрессионно-фільтраційний прилад з робочим кільцем; механізм для вертикального навантажування зразка грунту; пристрою для вимірювання вертикальних деформацій зразка грунту. Конструкція компресійного-фільтраційного приладу повинна забезпечувати: подачу води до зразка грунту знизу (схема висхідного потоку) або зверху (схема низхідного потоку); відведення води, профільтрувалась через зразок грунту, і накопичення її в мірній посудині; безперервну протягом всього випробування фільтрацію води; герметичність основних деталей приладу; первісну навантаження на зразок, створювану вагою штампу і закріпленими на ньому вимірювальними приладами.

Проведення випробування методом суфозійного стиснення в результаті розчинення і виносу солей при фільтрації води. Компресійно-фільтраційні випробування грунтів виконують за схемою низхідного або висхідного потоку фільтруючої рідини , а також при будь-яких значеннях градієнта напору (/) за умови відсутності механічної суффозии. Випробування засолених грунтів слід виконувати за схемами [30]:

  • • "однієї кривої" (при випробуванні одного зразка грунту) - для визначення характеристик стисливості грунту природної вологості при різних тисках відносної деформації просідання і відносного суфозійного стиснення - при одному заданому значенні тиску;
  • • "трьох кривих" (при випробуванні трьох зразків грунту) - для визначення характеристик стисливості грунту природної вологості при різних тисках, відносної деформації просідання і відносного суфозійного стиснення.

При випробуванні за схемою "однієї кривої" навантаження на зразок грунту природної вологості проводять ступенями навантаження до заданого тиску р аналогічно компрессионному випробуванню. Після умовної стабілізації деформації зразка грунту при тиску р його необхідно замочити водою, продовжуючи замочування до умовної стабілізації осідання по [30]. Після закінчення просадних деформацій або в разі їх відсутності слід почати безперервну фільтрацію води через зразок (при заданому тиску р) до умовної стабілізації суфозійного стиснення.

Випробування за схемою "трьох кривих" проводять на трьох зразках грунту непорушеного складу, відібраних з одного моноліту і відрізняються за щільністю сухого грунту не більше ніж на 0,05 г / см 3 , або на трьох зразках порушеного складу, що мають однакові (задані) ступінь засоленості і щільність сухого ґрунту.

Один зразок випробовують при природній вологості, при цьому навантаження на зразок грунту проводять ступенями навантажування до заданого тиску р.

Другий зразок належить перед вантаженням замочити до повного водонасичення і потім прикладати навантаження на зразок ступенями навантажування до заданого тиску. Після умовної стабілізації стиску водонасиченого грунту необхідно почати безперервну фільтрацію води через зразок (при заданому тиску р) до умовної стабілізації суфозійного стиснення.

Третій зразок слід замочити до повного водонасичення (без передачі навантаження на зразок грунту і без застосування аретира) і потім виробляти вилуговування солей (розсоленням грунту) шляхом безперервної фільтрації води або рідини заданого складу через зразок. Після умовного розсолення грунту необхідно прикладати навантаження на зразок ступенями до заданого тиску р , підтримуючи зразок у водонасиченому стані.

За критерій умовного розсолення грунту (J $) при вилуговуванні солей без навантаження (при випробуванні за схемою "трьох кривих") слід ірінімагь значення, наведені в табл. 8.26.

За критерій умовної стабілізації суфозійного стиснення грунту при заданому тиску р слід приймати приріст відносної деформації Д%, що не перевищує 0.001 при збільшенні ступеня вилуговування солей £ ф, = 0,1, а також за умови, що ступінь вилуговування солей β, становить не менше 0 , 6.

Таблиця 8.26

Значення критерію умовного розсолення грунту

зміст

водорозчинних солей,%

Значення критерію умовного розсолення В х . д. сд.

пісок

супісок

суглинок

<5

0.80

0.65

0.60

5 ... I0

0,85

0.70

0.65

11 ... 20

0.90

0.80

0.75

21 ... 30

0,95

0.90

0.85

> 30

1.00

0.95

0.90

Після початку фільтрації води через зразок грунту показання індикаторів деформацій слід реєструвати в першу годину через 15 хв, далі через годину (але не менше п'яти разів) протягом робочого дня, потім один раз в день при випробуванні грунтів, що містять легкорозчинні солі, і один раз в два-три дня при випробуванні грунтів, що містять середньорозчинні солі.

В процесі вилуговування солей необхідно відбирати фільтрати для визначення в них кількості солей за масою щільного залишку: перший фільтрат - після збору 50 мл рідини, другий - через 2 ... 3 діб, далі - один раз в тиждень при випробуванні грунтів, що містять легкорозчинні солі , і один раз в два тижні - при випробуванні грунтів, що містять средіерастворімие солі.

Після завершення випробування робоче кільце з вологим ґрунтом зважують, проводять контрольне вимірювання висоти зразка грунту в кільці, визначають вологість грунту і масу сухого грунту, а також склад солей.

Для визначення характеристик mo, Е і р м , за результатами випробування для кожного ступеня навантажування обчислюють:

  • абсолютну вертикальну стабілізовану деформацію зразка грунту (Δh), мм, як середнє арифметичне показань вимірювальних приладів за вирахуванням поправки на деформацію компресійного приладу;
  • відносну вертикальну деформацію зразка грунту (t) за формулою

де h " g - висота зразка грунту при тиску, рівному напрузі від власної ваги грунту на глибині відбору зразка за вирахуванням абсолютної деформації при цьому тиску.

За обчисленими значеннями будують графік залежності з = / (о) (рис. 8.22, а). У разі набрякання засоленого груша при випробуванні гго схемою "гріх кривих" необхідно визначити вільне відносне набухання а точку, відповідну г;. ™, включити в графік е. F (σ), відкладаючи її на осі ординат вгору від осі абсцис.

image349

Мал. 8.22. Оформлення результатів випробування засоленого грунту при стисканні в компрессионно-фільтраційному приладі: а графік е. F (σ), (за схемою "однієї кривої"); б графік е. f (β); в - графік е. f (σ), (за схемою "трьох кривих") [30]

Відносний суфозійний стиснення грунту s S f при випробуванні за схемою "однієї кривої" і при наявності просадних деформацій слід визначати як додаткове відносне стиснення зразка грунту при заданому тиску і безперервної фільтрації води за формулою:

и де Д / ix / суфозійний стиснення грунту при постійній фільтрації і заданому тиску (абсолютне суфозійний стиснення), мм; І Ш . Р - висота зразка замоченого грунту при заданому тиску, мм; h a / p - висота зразка грунту після стискання в умовах постійної фільтрації рідини при заданому тиску, мм.

Відносний суфозійний стиснення грунту E s f при випробуванні але схемою "однієї кривої " і при відсутності просадних деформацій слід визначати за формулою

де h ,, - висота зразка грунту природної вологості при заданому тиску, мм.

Відносне просідання e s f для різних тисків при випробуваннях за схемою "трьох кривих" слід визначати як різницю значень відносного стиснення зразків у водонасиченому стані є sat , p і природній вологості е і . або різницю ординат відповідних кривих графіків с. -Так).

Відносний суфозійний стиснення E s f для різних тисків при випробуванні за схемою "трьох кривих" слід визначати як різницю значень відносного стиснення зразків вилуженого грунту і в водонасиченому стані або різницю ординат відповідних кривих графіка з = Так). За значеннями є * / слід будувати графік залежності відносного суфозійного стиснення від тиску.

Початковий тиск суфозійного стиснення p s /, МПа, слід визначати за графіком залежності відносного суфозійного стиснення від тиску е. F (σ) ,, беручи за р а / тиск, при якому відносний суфозійний стиск становить 0,01 (рис. 8.22, в ). Відносний суфозійний стиснення обчислюють з точністю 0,001, початковий тиск суфозійного стиснення - з точністю 0,02 МПа.

В процесі компрессионно-фільтраційного випробування грунту при безперервної фільтрації води і заданому тиску р слід будувати графік залежності відносного суфозійного стиснення% від ступеня вилуговування солеи β, д. Од., (Рис. 8.22, б), яка визначається за формулою

де до - число визначень щільного залишку фільтрації за час випробувань; V H - обсяг води, профільтрувалась через зразок грунту за період між двома наступними визначеннями щільного залишку, л; X - середнє арифметичне значення двох наступних визначень щільного залишку фільтратів за вирахуванням щільного залишку фільтруючої рідини, г / л; D sa i ~ ступінь засоленості ґрунту (приймають за результатами визначень середнього ступеня засоленості моноліту, з якого вирізають зразок грунту), д. Од .; то - маса сухого зразка грунту перед початком випробувань, м

Після закінчення компресійно-фільтраційного випробування, а також після вилуговування солей без навантаження і подальшого завантаження зразка слід провести коригування графіка £ S ( ~ / (Д), підставляючи в формулу для розрахунку β замість значення D M i значення початковому ступені засоленості зразка грунту Do, sal

image329

де m- маса сухого зразка грунту після закінчення випробування, г; D - ступінь засоленості зразка грунту після закінчення випробування, д. Од. [30].

Для попередніх розрахунків суфозійного осідання підстави споруд I і II рівнів відповідальності і для остаточних розрахунків споруд III рівня відповідальності допускається визначати значення відносного суфозійного стиснення%, глинистих загіпсованих грунтів, якщо вони представлені: а) суглинками з w = 0.02 ... 0,04, h = 0,08 ... 0,12, pd = 1,2 ... 1,6 г / см 3 , е = 0,75 ... 1,1; б) супесями з w = 0.01 ... 0,03, //. = 0,03 .. .0,07, pd = 1,4 ... 1,45 г / см 3 ; е = 0,9 ... 1,0, за формулою

де до - коефіцієнт, що залежить від виду грунту, вмісту гіпсу і тиску, приймається по табл. 8.27; do - початковий зміст гіпсу в грунті, д. од; pd - початкова щільність сухого ґрунту, г / см 3 ; p g - щільність частинок гіпсу, г / см 3 ; - ступінь вилуговування, д. Од .; п - коефіцієнт, який приймається для суглинків рівним 1, для супісків - 1/3 [92].

Для попередніх розрахунків нормативні значення суфозійного стиснення загіпсованих суглинків і супісків також допускається визначати за табл. 8.28.

Таблиця 8.27

Значення коефіцієнта к / для різних видів грунтів

вид грунту

Вміст гіпсу, д. Од

Коефіцієнт А] при тиску. МПа

0,1

0,2

0,3

0,4

0.1

0.86

0,70

0,52

0,43

супісок

0.2

0.95

0.90

0,83

0.76

0.3

0.97

0.95

0,90

0.85

0.1

0.08

0.15

0,30

0.46

0,2

0,15

0,27

0,50

0,84

суглинок

0.3

0.45

0.60

0,80

1,10

0.4

0.85

0,96

1,07

1,30

0.5

1.08

1.15

1,22

1.38

Таблиця 8.28

Нормативні точіння щільності сухого ґрунту, коефіцієнта фільтрації і відносного суфозійного стиснення загіпсованих суглинків і супісків [III]

Грунт

ступінь засолення

Вміст гіпсу. %

Щільність сухою грунту pj, г / см '

Коефіцієнт фільтрації А *, см / с

Відносний суфозійний стиснення, з #

суглинок

Нсзагіпсованний

<5

1.60 ... 1.65

10 т

<0.005

Слабозагіпсованний

5 ... 10

1.55 ... 1.60

10 -6 ... 10 -7

0.005 ... 0.01

Среднезагіпсованний

10 ... 20

1,45 ... 1,55

10 -5 ... 10 -6

0,10 ... 0.05

Сільнозагіпсованний

20 ... 35

1.40 ... 1.50

10 -4 ... 10 -5

0,05 ... 0,18

надмірно загіпсований

> 35

1.25 ... 1.40

10 -3 ... 10 - 4

> 0.18

супісок

Меза гіпсували

<5

1,45 ... 1,55

10 6

<0,01

Слабозагіпсованний

5 ... 10

1,40 ... 1.50

10 5 ... 10 -6

0,01 ... 0,03

Среднезагіпсованний

10 ... 20

1.35 ... 1.45

10 -4 ... 10 -5

0,04 ... 0,10

З ільнозагіпсованний

20 ... 30

1.35 ... 1.40

10 -3 ... 10 - 4

0,10 ... 0,17

надмірно загіпсований

> 30

1,30 ... 1,40

10 -3 ... 10 - 4

> 0,17

Згідно [111] підстави, складені засоленими грунтами, повинні проектуватися з урахуванням їх особливостей, які обумовлюють:

  • • освіту суфозійного осідання s S f при тривалій фільтрації води і вилуговування солей;
  • • зміна в процесі вилуговування солей фізико-механічних властивостей грунту, що супроводжується, як правило, зниженням його міцності;
  • • підвищену агресивність підземних вод до матеріалів підземних конструкцій за рахунок розчинення солей, що містяться в грунті.

Слід також мати на увазі, що в засолених грунтах при їх замочуванні може проявлятися просадка або набухання.

 
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