Показатели просадочности грунтов

• Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S_r:

W– влажность грунта;

ρ_s– плотность твердых частиц грунта;

e– коэффициент пористости;

ρ_w– плотность воды

• Показатель просадочности П, определяемый по формуле:

e– коэффициент пористости природного грунта;

e_L– коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучестиW_L

Предварительной оценка

к просадочным грунтам с коэффициентом водонасыщения S_r≤0,8и показателем просадочностиП:

Основные характеристики просадочных грунтов.

ε_sl – относительная просадочность;

Р_sl – начальное просадочное давление;

W_sl– начальная просадочная влажность.

ε_sl –относительная просадочностьгрунта определяется с помощью компрессионных испытаний двумя методами:

1) Метод двух кривых - испытанию подвергается два образца грунта:

первый – при естественной влажности W(W_n);

второй – в водонасыщенном состоянии W_sat

- высота грунтового образца при естественной влажности Wи при заданном давлении;

- высота образца в состоянии полного водонасыщения и при том же давлении;

- первоначальная высота образца, равная высоте кольца, 25мм - по ГОСТовским образцам;

- высота грунтового образца при природном давлении равном на данной глубинеz.

- первоначальная высота образца, равная высоте грунтового образца при естественной влажности и давлении, равном природному на данной глубине z.

Правильно, когда после отбора образца из шурфа и котлована, грунт испытывал давление, равное напряжению от собственного веса (σ_zg), тогдаh₀не будет равена 25 мм, то есть высоте кольца.

2) Метод одной кривой.

Испытания проводят в том же компрессионном приборе, но испытывают один образец.

Метод испытывается в два этапа

первый этап – образец испытывают при естественной влажности;

второй этап – образец замачивают приР=const и p≤0,3МПа.

Если ε_sl≥ 0,01, то грунт просадочный.

Начальное просадочное давление Р_sl– минимальное давление от нагрузки или от собственного веса грунта, при котором проявляются просадочные свойства грунта в условиях его полного водонасыщения за начальное просадочное давлениеР_sl.При лабораторных испытаниях грунтов принимается давление, при котором относительная просадочностьε_sl= 0.01.

Рис 1

При полевых испытаниях принимается давление, равное пределу пропорциональности на графике осадка штампа - нагрузка, при котором фаза нормального уплотнения переходит в фазу просадки и осадка штампа возрастает не менее чем в 1,5 раза.

Рис

–просадки нет

- просадка есть

- внешнее давление

Существует 3 метода определения просадочного давленияP_sl:

• по зависимости (при= 0,01) (Рис 1)

• по результатам штамповых испытаний (по специальной методике). Из графика «осадка штампа - нагрузка».

• Замачиванием просадочных площадок

Замачивание площадей:

• снимают растительный слой, им производят обвалование экспериментальной площадки;

• просадочный грунт посыпают песком;

• в центре площадки устанавливают глубинные марки и подают воду до тех пор, пока не будет промочена вся толща (размеры котлована в плане принимаются не менее величины просадочной толщи). Грунт проседает не только под дном котлована, но и за его пределами. Просадка сопровождается растяжением грунта с образованием трещин и уступов.

Лекция 11– 09.01.13

Глубинными марками измеряют вертикальные послойные перемещения. Эти измерения позволяют установить глубину, ниже которой грунт начинает проседать под действием собственного веса. Это давление и является начальным просадочным P-P_sl. Чем большеP_sl, тем устойчивее грунт при замачивании.

Просадка поверхности лессового грунта при замачивании

1 – поверхность грунта после замачивания;

2 – то же до замачивания;

3 – подсыпка песка;

4 – замоченный грунт;

5 – непросадочный грунт

Начальная просадочная влажность W_sl – влажность, при которой грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки или собственного веса, начинают проявлять просадочные свойства.

W_eg – установившаяся влажность после замачивания грунта.

Значение W_egпринимаются равным природной влажности или влажности на границе раскатывания (W_р).

W≥W_p , тоW_eg=W– естественная влажность

W≤W_p , тоW_eg=W_р– влажность на границе раскатывания

Если W_eg>W_sl , то грунт является просадочным

Если W_eg<W_sl , то просадки нет

За критерий начальной просадочной влажности W_sl при компрессионных испытаниях принимается значение относительной влажности = 0,01 (ε_sl= 0,01).

При испытании штампом давление, при котором фаза нормального уплотнения переходит в фазу просадки.

Типы грунтовых условий по просадочности

Существует 2 типа:

I тип– грунтовые условия, при которых возможна просадка от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса либо отсутствует, либо не превышает 5см.

(просадка от собственного веса)

- полная мощность просадочной толщи.

II тип– грунтовые условия, при которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна просадка от собственного веса более 5 см.