Вопрос 26

При понижении температуры грунта ниже О °С происходит замерзание воды в порах, образуются кристаллы, линзочки и прослои льда. Происходит пучение грунта. Морозным пучением называется процесс увеличения объема грунта вследствие замерзания во­ды, находившейся в грунтах до промерза­ния и поступившей в деятельный слой с глубины в период промерзания. пучинистым относятся грунты, которые при замерзании имеют относительную деформацию морозного пучения ε_fn более 0,01. Относительная деформация определяется по формуле: ε_fn =( h_of – h_o) / h_o где h₀ — высота образца грунта до промерзания, см; h_of — высо­та образца мерзлого грунта, см. В зависимости от величины относительной деформации пу­чения грунты разделяются на четыре разновидности Таким образом, морозному пучению подвержены пылевато-глинистые грунты (супеси, суглинки, глины), пылеватые пески. Крупнообломочные грунты (щебень, галечник, гравий), крупный песок пучением не обладают. Известно, что объем воды при замерзании увеличивается на 9 %, что незначительно сказывается на увеличении объема грун­та. Главной причиной морозного пучения является избыточное льдовыделение, происходящее при замерзании воды, мигри­рующей с глубины. В процессе промерзания происходит неравномерное вдоль дорог пучение грунтов, что приводит к образованию впадин, горбов как на поверхности автодорог, так и на профиле рельсов железной дороги. Ухудшаются условия взаимодействия подвиж­ного состава и пути, что может привести к аварии. С целью вре­менного устранения пучинных горбов применяется выправка железнодорожного пути с использованием противопучинных карточек. Весной, когда лед в пучинах оттаивает, грунт переходит в со­стояние избыточного увлажнения, разжижается и выдавливается в виде грязеподобной массы. Образуются просадки пути. На автомобильных дорогах при оттаивании в теле насыпи глинистый грунт переходит в пластичное и даже текучее состоя­ние. Под действием тяжелого автотранспорта происходит выдавливание водонасыщенного глинистого грунта через тонкий слой щебня и асфальтного покрытия. Дорога разрушается полностью. Требуется проведение капитальных мероприятий, направленных на коренное улучшение состояния земляного полотна, исклю­чающее возможность образования пучин. К ним относятся: 1) устройство прерывателей капиллярного подъема из щебня, галечника, гравия мощностью до 1,0 м; 2) замена пучинистых грунтов на непучинистые крупнообло­мочные грунты; 3) осушение пучинистых грунтов путем устройства дренажей для отвода поверхностных и подземных вод от полотна дороги; 4) уменьшение глубины сезонного промерзания грунтов пу­тем укладки теплоизоляционных слоев из пенопласта.