Структурно-неустойчивые грунты

Структурно-неустойчивыми называют такие грунты, которые обладают способностью изменять свои структурные свойства под влиянием внешних воздействий с развитием значительных осадок, протекающих, как правило, с большой скоростью.

К структурно неустойчивым относят мерзлые, вечномерзлые, лёссовые, набухающие, слабые водонасыщенные глинистые грунты, засоленные грунты, насыпные грунты, торфы и заторфованные грунты.

Воздействия на структуру грунта делят на физические и механические.

Физические – это изменение количества воды, замораживание, оттаивание, нагрев грунта.

Механические – действия нагрузок собственного веса, вибрационные воздействия от работающих механизмов и ударные воздействия.

Мерзлые и вечномерзлые грунты.

Грунты всех видов относят к мерзлым грунтам, если они имеют отрицательную температуру и содержат в своем составе лед.

Вечномерзлыми называют грунты, которые находятся в мерзлом состоянии непрерывно в течение многих лет (трех и более).

Мерзлые и вечномерзлые грунты в естественном состоянии при отрицательной температуре являются очень прочными и малодеформируемыми грунтами.

При замораживании и оттаивании вечно мерзлые грунты меняют свои структурные свойства. Основной особенностью таких грунтов являются их просадочность при оттаивании.

Лёссовые грунты.

Лёссовые грунты по своей структуре и составу значительно отличаются от других видов грунтов. У лёссовых грунтов размер пор значительно превышает размер твердых частиц, такие грунты по-другому называют макропористыми.

В естественном состоянии лёссовые грунты обладают значительной прочностью за счет цементноционных связей и могут держать откосы высотой до 10 метров.

При увлажнении лёссовых грунтов цементноционные связи нарушаются, что приводит к разрушению макропористой структуры.

Разрушения связи сопровождаются потерей прочности грунта и возникающей просадкой.

Набухающие грунты.

К набухающим грунтам относят глинистые грунты с большим содержанием гидрофильных минералов.

Набухающие грунты характеризуются набуханием (увеличением объема) при увлажнении и усадкой при высыхании.

Увеличение влажности возможно за счет подъема уровня грунтовых вод, накопления влаги от сооружений и нарушения природных условий, испарения воды.

Уменьшение влажности в основном связано с технологическими и климатическими факторами.

Слабые водонасыщенные грунты.

К слабым водонасыщенным грунтам относят илы, ленточные глины и другие виды глинистых грунтов, характерными особенностями которых являются их высокая пористость в природном состоянии, насыщенность водой, малая прочность и высокая деформированность.

Илами называются водонасыщенные современные осадки (морские, озерные, речные, лагунные, болотные), образовавшиеся при наличии микробиологических процессов.

Структура илов легко разрушается при статических нагрузках и еще легче – при динамических.

Ленточные глины, или ленточные отложения, – это толща грунта, состоящая из переслаивающихся тонких слоев и тончайших прослоек песка, супеси, суглинка и глины.

Суммарная мощность таких отложений может достигать 10 и более метров.
В природном состоянии такая толща имеет высокую пористость и большую влажность, что приводит к низкой прочности и большой деформации.

Торфы и заторфованные грунты.

Торф – это органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных остатков. Состав болотных остатков в них – не менее 50%.

Песчаные пылеватые глинистые грунты, состоящие из 10–50 % болотных остатков, называются заторфованными.

Состав и свойства таких грунтов зависят от степени разложения органических веществ.

Торф относится к сильно сжимаемым грунтам.

Схема напластования, имеющая в составе торф и заторфованные грунты, является одним из наихудших типов оснований (рис. 1.2).

 

 

Рис. 1.2. Типовые схемы напластования, имеющие в составе торф или заторфованные грунты:

I – в пределах всей сжимаемой толщи основания залегают торф или заторфованные грунты;
II – в верхней части сжимаемой толщи основания залегает слой торфа или заторфованного грунта;
III – в нижней части сжимаемой толщи основания залегают торфы или заторфованные грунты;
IV – сжимаемая толща в пределах пятна застройки здания включает односторонне (IV, a), двусторонне (IV, б) вклинившиеся линзы или содержит множество линз (IV, в) из торфов или заторфованных грунтов; V – в пределах глубины сжимаемой толщи находится одна (V, а) или несколько прослоек (V, б) торфа или заторфованного грунта, границы которых в плане выходят за пределы пятна застройки здания

Засоленные грунты.

К засоленным грунтам относятся крупнообломочные песчаные грунты, имеющие в своем составе большое количество легко- и среднерастворимых солей. Химическая суффозия солей (недостаток).

Защитные материалы, водозащитные мероприятия, защита от коррозии.

Насыпные грунты.

К насыпным грунтам относятся грунты природного происхождения с нарушенной структурой, а также отходы промышленного производства. Свойства таких грунтов очень различны и зависят от многих факторов (вид исходного материала, степень уплотнения, однородность и т. д.).