§ 21. Связность грунтов

Связностью грунтов или их сцеплением называется способ­ность грунтов противостоять внешним силам, стремящимся разъ­единить его частицы. Связность частиц грунта объясняется капил­лярным давлением, развиваемым менисками в порах грунта. Ти­пичные связные грунты обладают способностью увеличиваться в объеме или набухать при увлажнении и сжиматься или давать усадку при высыхании. Набухание глинистых грунтов происхо­дит вследствие впитывания ими воды. Скорость набухания глини­стого образца зависит от его водопроницаемости, но она вообще очень мала, и поэтому весь процесс идет медленно. Усадка гли­нистых грунтов связана с уменьшением количества воды благода­ря ее испарению с поверхности грунта. При усадке глинистых грунтов по мере высыхания кривизна менисков в капиллярах уве­личивается и капиллярное давление, развиваемое ими, растет. Благодаря увеличивающемуся внешнему капиллярному давлению упругий скелет глинистого 'грунта сжимается и объем его умень­шается. Изучение набухаемости и усадки грунтов проводят на образцах с естественной влажностью и структурой. Величина на­бухания численно выражается в виде увеличения объема образца по отношению к первоначальному объему. Усадка определяется уменьшением длины или объема по отношению к первоначальной длине или объему образца в процентах.

Наблюдения за размокаемостью грунтов показали, что связ­ные и полусвязные грунты при помещении в воду довольно быст­ро теряют связность и распадаются на составляющие элементы. Размокаемость определяется временем, в течение которого обра­зец определенной формы и величины, помещенный на проволоч­ную сетку и находящийся в воде, распадется и провалится через сетку.

Тонкодисперсные грунты имеют капиллярные поры, по кото­рым вода, при известных условиях, может передвигаться. Капил­лярные свойства грунтов выражаются высотой и скоростью подня­тия воды по капиллярам. Высота капиллярного поднятия опреде­ляется путем непосредственных измерений в стеклянных трубках или в монолитах. Этот способ требует много времени. Измерения,

проводимые при помощи приборов, называемых капиллярометра- ми, позволяют быстрее определить высоту капиллярного под­нятия.

По степени водонепроницаемости все грунты делятся на три группы: водонепроницаемые (галечник, гравий, песок и др.); полу­проницаемые (мелкозернистый песок, лёсс и др.); водонепрони­цаемые (глины, массивные кристаллические и осадочные породы). Водонепроницаемостью называется свойство грунтов не пропу­скать воду при обычных гидростатических давлениях.

§ 22. Характеристика грунтов для целей дноуглубления

Физические показатели несвязных грунтов (гранулометрический класс, коэффициент плотности, погружение зонда в грунт, объем­ный вес грунта в естественном состоянии) дают возможность оп­ределить группу грунта по трудности его разработки земснаря­дами.

Состояние плотности грунта характеризуется его коэффициен­том плотности: