Просадочные свойства лёссовых грунтов. Компрессионные кривые.

Лёссовые грунты относятся к категории макропористых грунтов, т. е. к грунтам, имеющим крупные поры, видимые невооруженным глазом (макропоры). Диаметр макропор в десятки и сотни раз превышает размеры частиц грунта. Общая пористость лёссовых грунтов значительная (как правило, более 0,44). Они чаще всего имеют невысокую влажность (0,08...0,16) и сравнительно небольшой коэффициент водонасыщениости (степень влажности), обычно не превышающий 0,5. Помещенный в воду лёссовый грунт быстро увлажняется и размокает, распадаясь на мелкие агрегаты и пылеватые частицы.

 

По мере замачивания загруженного лёссового грунта наблюдается резкое уменьшение его объема, что приводит к просадке. Просадкой называют быстро развивающуюся осадку, вызванную резкими изменениями структуры грунта.

 

При увлажнении лёссового грунта происходят следующие явления: размягчаются и частично растворяются жесткие кристаллизационные связи, развивается расклинивающее действие пленочной воды, снижается прочность водно-коллоидных связей между частицами. Это при некотором давлении приводит к уплотнению грунтов, в т. ч. за счет заплывания макропор, приводящему к просадке, Просадочность грунта зависит от его состава, структуры и напряженного состояния, поэтому для каждого слоя лёссового грунта определяют относительную просадочность при давлениях, которые он будет испытывать в основании сооружения.

 

Просадочность грунта оценивают относительной просадочностью ξ_sl

 

ξ_sl=(h_n.p-h_sat.p)/h_n.g где где h_n.p — высота образца грунта природной влажности при давлении,

 

ожидаемом на дайной глубине после возведения сооружения; h_sat.p — высота образца после просадки от замачивания; h_n.g — высота образца при природном давлении p₁ =σ_{z g} на данной глубине z.

Условно грунт считают просадочным при ξ_sl > 0,01,

и за его пределами. Эта просадка сопровождается растяжением грунта с образованием трещин и уступов (рис. 3.2). Такого рода деформации отражаются на надземных сооружениях и подземных коммуникациях. Измерения с помощью глубинных марок вертикальных послойных перемещений позволяют установить глубину, ниже которой грунт начинает проседать под действием собственного веса. Это давление и является начальным просадочным давлением p_sl . Чем больше p_sl , тем устойчивее грунт при замачивании.

 

 

Этот же эксперимент позволяет установить тип просадочности грунтов лёссовой толщи:

 

I тип — когда под действием собственного веса грунта вся толща проседает не более чем на 5 см (в основном просадка грунта развивается при замачивании под действием внешней нагрузки) ;

 

II тип—когда под действием собственного веса грунта вся толща проседает более чем на 5 см.