1.8. Нормальное распределение влаги по глубине глинистого грунта
Если в однородном глинистом грунте на местности, не покрытой сверху водой, вырыть глубокий колодец, то на некоторой глубине в нем установится открытое зеркало грунтовой воды. Ниже него все поры грунта заполнены влагой – грунт находится в водонасыщенном состоянии, а влага – в свободном.
Выше идет так называемая: капиллярная кайма, в которой происходит подъем влаги по капиллярам. Чем мельче минеральные частицы, составляющие грунт, тем выше высота капиллярного подъема. Влажностъ, по мере удаления от зеркала грунтовой воды, уменьшается и на вершине каймы становится равной максимально молекулярной влагоемкости (ММВ).
В лежащем выше молекулярно-влажном твердом слое, вода прочно и рыхло связана с минеральными частицами. На верхней границе слоя рыхло связанная влага исчезает и остается только прочно связанная.
Прочно связанная влага соответствует гигроскопической влагоемкости. Грунт в этом состоянии тверд, хрупок и измельчается в пыль. Приятно идти по такой дороге жарким летом босиком, твердая поверхность покрыта легким, смягчающим неровности, слоем пыли. Но после длительных дождей ноги тонут в липкой грязи, и только строго научный взгляд на увязшие в грунте текучей консистенции сапоги, поможет преодолеть трудный путь. Ноги – наш фундамент. Изменение свойств грунтов вызывает проблемы у фундаментов сооружений в них погруженных.
Рис. 1.8. Естественное распределение влажности в толще глинистого грунта.
1.9. Фильтрационные свойства грунта
Свойства грунтового основания в значительной степени зависят от движения грунтовых вод, которое подчиняется Закону ламинарной фильтрации Дарси.
Закон Дарси – третья закономерность, учитывать которую необходимо, исследуя фильтрационные и суффозионные процессы в грунтах. Также на законе Дарси базируется теория фильтрационной консолидации – процесса уплотнения водонасыщенных грунтов во времени.
В общем виде закон ламинарной фильтрации записывается так:
|
|
(1.22) |
где - kf – коэффициент фильтрации;
- I – градиент напора.
Зная параметры деформируемости и прочности грунта, и определив напряжения в массиве грунта можно прогнозировать изменение состояния грунта и, следовательно, взаимодействие его с сооружением.
Проверьте свои знания.
Для одного и того же образца грунта, какой параметр плотности будет наибольшим, а какой наименьшим?(, s, d)
Какие физические параметры определяют только для глинистых грунтов?
Какие физические параметры необходимо знать, чтобы определить квалификационные показатели глинистых и песчаных грунтов?
В каком виде в грунтах встречается вода?
Какой из параметров, характеризующий объем пор в грунте не может быть больше 1?