Пучинистые грунты.

Лекция №4

Особенности проектирования малонагруженных

Фундаментов на морознопучинистых грунтах.

Пучинистые грунты.

При строительстве часто приходится учитывать морозное пучение – возможность увеличения объема грунта при промерзании. Пучению подвержены пылевато-глинистые грунты, а также пылеватые и мелкие пески. Это явление лишь частично объясняется тем, что объем воды, содержащейся в грунте, увеличивается при ее замерзании приблизительно на 9 %. При замерзании даже всей поровой воды в грунте увеличение его объема не превышало бы 3…4 %.

Рисунок 4.1. Схема миграции влаги к фронту промерзания:

1. растущие кристаллы льда; 2.толщина гидратных оболочек; 3.твердые частицы

4. движение пленочной воды.

В то же время опыты и наблюдения в натуре показывают, что объем грунта при его промерзании иногда увеличивается на 50 и даже 100%. Рост объема грунта при его промерзании сопровождается резким увеличением влажности грунта с образованием в ней льда в виде линз и других включений. Пучение грунта развивается вследствие притока воды к фронту промерзания из ниже лежащих слоев. Миграция влаги (рисунок 4.1.) зависит главным образом от движения пленочной воды, окружающей твердые частицы, вследствие разности сил притяжения молекул воды к поверхности твердых частиц у фронта промерзания (где толщина гидратных оболочек резко уменьшается из-за включения молекул воды в состав растущих кристаллов льда) и несколько ниже границы промерзания, а также от движения свободной воды по капиллярам.

Аналогичное пучение происходит в процессе образования верхних слоев вечномерзлого грунта. При протаивании этих слоев, а также грунтов, содержащих клинья и слои льда толщиной в несколько метров, неизбежны значительные просадки. Поэтому по мере протаивания вечномерзлого грунта в основании зданий и сооружении часто наблюдаются просадки, приводящие к их деформации или даже разрушению.

При промерзании и оттаивании пылевато-глинистых и мелкопесчаных грунтов возможно существенное изменение их объёма. Сильно увлажненные такие грунты при промерзании испытывают пучение, увеличиваясь в объёме, а при оттаивании под нагрузкой – просадку. При пучении в грунтах могут развиваться напряжения, превышающие давление по подошве фундаментов. В связи с этим промерзание пучинистого грунта в основании сооружения опасно не только при устройстве фундаментов, но и в период возведения надземных конструкций.

Дата добавления: 2015-07-07