Просадка лессовых пород это кратко и понятно

Обновлено: 06.07.2024

Лессовые породызанимают большие площади территории России, залегая на различных геоморфологических элементах земной поверхности. Сплошным покровом лессовые породы располагаются в центральных и южных районах, на Западно-Сибирской низменности. Лессовые породы отсутствуют в поймах речных долин и на молодых террасах рек. Широкое распространение лессовые образования имеют на предгорных и горных равнинах (Предкавказье, склоны Северного Кавказа, Предалтайская равнина, склоны Алтая и др.).

Толщина лессовых отложений колеблется от нескольких до десятков метров, а в отдельных случаях даже более 100 м (Восточное Предкавказье). Наиболее распространенная толщина лессовых отложений 10—25 м, максимальная встречается, как на водоразделах, так и в понижениях рельефа.

Лессовые породы представлены суглинками, реже — супесями. Среди них различают лесс (первичное образование) и лессовидные суглинки (переотложенные первичные образования).

Для лессов типична однородность. Лессовидные суглинки обычно слоисты и могут содержать обломки различных пород.

Лессовые грунты бывают палевой, палево-желтой или желто-бурой окраски. Для них характерны следующие особенности: способность сохранять вертикальные откосы в сухом состоянии, быстро размокать в воде, высокая пылеватость (содержание фракции 0,05—0,005 мм более 50 % при небольшом количестве глинистых частиц), невысокая природная влажность (до 15—17 %); пористая структура (более 40 %) с сетью крупных и мелких пор, высокая карбонатность, засоление легко водорастворимыми солями.

Природная влажность лессовых грунтов связана, в основном, с климатическими особенностями районов. В областях недостаточного увлажнения влажность составляет не более 10—12 % (Восточное Предкавказье и др.). В более влажных районах она достигает 12—14 % и более.

Для лессовых толщ характерна анизотропность фильтрационных свойств. Водопроницаемость лессовых пород по вертикали нередко в 5—10 раз превышает значения водопроницаемости по горизонтали. При поступлении воды в лессовые толщи образуются скопления верховодок (или грунтовых вод) куполообразного залегания. Такая форма подземных вод в настоящее время свойственна многим участкам, где постоянно происходят утечки промышленно бытовых вод (Ростов-на-Дону, Таганрог и др.) Изменение влажности лессовых грунтов серьезно сказывается на сжимаемости, просадочности и сопротивлении сдвигу грунтов.

Среди лессовых пород по характеру влияния на них увлажнения различают: набухающие, непросадочные, просадочные. Набухающие лессовые породы встречаются редко. Обычно эти плотные и наиболее глинистые разновидности с содержанием в составе фракции менее 0,005 мм гидрофильных минералов типа монтмориллонита. Величина набухания структурных образований достигает 1—3%, реже— 5—7%.

Непросадочныелессовые породы при замачивании и приложении нагрузок просадочных свойств не проявляют. Такие породы свойственны пониженным частям рельефа и наиболее северным районам распространения лессовых отложений. Непросадочными также являются нижние части лессовых толщ и участки, ранее претерпевшие значительное обводнение.

Просадочность— явление, характерное для многих лессовых пород. На рис. показан наиболее характерный случай геологического строения лессовой толщи, в верхней части которой залегают грунты, обладающие просадочными свойствами. Просадка связана с воздействием воды на структуру пород с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самой породы или при суммарном давлении собственного веса и веса объекта. Уплотнение пород приводит к опусканию поверхности земли в местах замачивания водой.

Рис.

1- здание; 2- породы просадочные; 3 - то же непросадочные; 4-грунтовая вода; 5- участок, где появилась просадка.

Форма опускания зависит от особенностей источника замачивания. При точечных источниках (прорыв водопроводной сети, канализации и т. д.) образуются блюдцеобразные понижения. Инфильтрация воды через траншеи и каналы приводит к продольным оседаниям поверхности. Площадные источники замачивания, в том числе и при поднятии уровня подземных вод, приводят к понижению поверхности на значительных территориях.

Вследствие опускания поверхности земли здания и сооружения претерпевают деформации, характер и размер которых определяется величинами просадок S, (рис. 133). Величина оседания поверхности (величина просадки) может быть различной и колеблется от нескольких до десятков сантиметров, что зависит от особенностей замачивания толщи. Например, в Ростове-на-Дону просадка может составить 15—20 см, а в районе Терско-Кумской оросительной системы на Северном Кавказе —100— 150 см.

Рис. 133. Деформация здания (схема) на лессовых грунтах в результате просадки: 1— здание; 2 — лессовый грунт; S — величина просадки

Строительство на лессовых просадочных грунтах.Всостоянии природной влажности и ненарушенной структуры лессовые грунты являются достаточно устойчивым основанием. Однако потенциальная возможность проявления просадки, что приводит к деформациям сооружений, требует осуществления различного рода мероприятий. Все мероприятия подразделяются на три группы:

1) водозащитные – отвод поверхностных вод, гидроизоляцию поверхности земли, устранению утечек воды из водопровода,

2) конструктивные - приспособление объекта к различным неравномерным осадкам, повышение жесткости стен, армирование зданий поясами, применение свайных, а так же уширенных фундаментов, передающих давление на грунт меньше чем Р. Маломощные просадочные грунты Н прорезаются глубокими фундаментами, в том числе свайными

3) устраняющие просадочные свойства пород-поверхностное уплотнение трамбовкой, замачиванием через скважины с последующим взрывом под водой.

Вопрос 1.26 Механические свойства грунтов:

Ответ:

Свойства, проявляющиеся в грунтах под влиянием приложения к ним внешних усилий и приводящие либо к изменению объема грунта, либо к нарушению его прочности и плотности, носят название механических. Они подразделяются на деформационные, прочностные и реологические.

Деформационные свойства

грунтов проявляются в изменении формы и объема при воздействии на грунт внешних усилий, не приводящих к разрушению. Как рыхлые, так и связанные грунты при приложении к ним нагрузок уплотняются, т.е. уменьшают свою пористость и изменяют форму. Деформации происходят под действием напряжений, возникающих в грунте после приложения внешней нагрузки. Они тем значительнее, чем больше величина прилагаемой нагрузки, и зависят от первоначального состояния грунта: его вида, структуры, пористости, влажности. В дисперсном грунте эти деформации имеют объемный характер, т.к. в первую очередь связаны с уменьшением объема грунта, находящегося в напряженном пространстве.

Деформации возникают, как правило, в результате воздействия на скелет породы нормальной составляющей нагрузки и характеризуют способность грунта к уплотнению, которая внешне выражается осадкой грунта под сооружением.

В зависимости от прилагаемых к грунтам нагрузок выделяется три фазы изменения состояния грунтов: уплотнение, сдвиг, выпирание. Из графика следует, что при некоторых значениях нагрузок от 0 до Р₁ происходит уплотнение грунта, в результате которого деформация носит линейный характер и осадка со временем затухает. При увеличении нагрузки от Р₁ до Р₂ в грунте помимо деформаций уплотнения начинаются деформации локальных сдвигов, что приводит к нарушению линейного характера деформации - она продолжает равномерно нарастать. Таким образом, в начале II стадии возникают предпосылки нарушения прочности грунта.

При дальнейшем нарастании нагрузки до Р₃ локальные сдвиги получают развитие во всей толще грунта основания, деформация нарастает без увеличения нагрузки и в конце этой фазы происходит выпирание грунта из-под сооружения под действием сдвигающих сил и его разрушение.

Это явление характеризует прочностные свойства дисперсных грунтов, и обусловлено сопротивлением грунтов сдвигу и выражается либо в потере прочности основания, либо в нарушении устойчивости откосов земляных сооружений.

Такое разделение деформаций достаточно условно, т.к. в любом массиве грунта под действием внешних сил возникают как сближение частиц, так и элементарные сдвиги. Однако, при преобладании процесса уплотнения происходит деформация сжатия (осадка), а при повсеместном развитии сдвигов – потеря прочности и разрушение грунта - см. рис.

Сжимаемость. В процессе производственной деятельности грунты, как основания, материал или среда для сооружений могут подвергаться различным силовым воздействиям: давлению, уплотнению, скалыванию, растяжению, кручению, а чаще всего к их уплотнению и сжатию. Исследование деформационных свойств заключается в изучении характера сжимаемости, величины и скорости этого процесса, которые необходимы для расчетов осадок оснований сооружений и допускаемых давлений на основание.

Необходимый объем грунта, подвергающейся нормальному давлению (например от сооружения), сжимается в направлениях большего из действующих напряжений и расширяется в перпендикулярном к нему направлении. Боковому расширению препятствует сопротивление окружающего грунта, поэтому сжатие протекает при ограниченной возможности бокового расширения.

Сжимаемость в условиях невозможности бокового расширения грунта называется компрессией. Компрессия может быть представлена в виде одной из трех математических зависимостей: между пористостью и давлением, сжатием и давлением, влажностью и давлением. Графически эти зависимости могут быть представлены в виде компрессионных кривых вида: е =f ( P )

Рассматривая компрессионную кривую (см рис ) нетрудно заметить, что каждому значению нормального давления Р соответствует определенное значение коэффициента пористости е. В том случае если изменение давления будет незначительным, это приведет к малому изменению коэффициента пористости , что позволяет нам принять участок кривой с ординатами е₁ и е₂ за прямую.

Тогда, как это видно треугольника КЛМ, отношение разности ординат е₁ - е₂ к разности абсцисс Р₂ - Р₁ будет соответствовать или

tgα= =a

Чем больше а на данном участке исследуемой компрессионной кривой, тем, очевидно, более сжимаемым является грунт при тех же значениях удельного давления. Величина а называется коэффициентом сжимаемости.

Второй характеристикой дисперсных свойств грунтов является модуль деформации Е_0, который применяется при расчетах осадки оснований.

Е₀ = β

а-коэффицент сжимаемости для интервала соседних нагрузок Р₂ - Р₁

β-безразмерный коэффициент, зависящий от относительной поперечной деформации грунта, для суглинков 0.5; глин 0.4; супесей 0.7; песков 0.8 .

Ес- модуль сжимаемости, представляет собой величину относительного сжатия грунта под действием нагрузки Р и показывает величину сжатия образца или осадку слоя грунта Н ( мм ) мощностью 1м при приложении к нему внешней нагрузки Р

Ес=1000 ( ΔН / Н)

-высота образца или мощность слоя, м

Компрессионные свойства грунтов зависят от:

-- структуры грунта: раздельнозернистые грунты сжимаются быстрее, а конечные осадки их меньше, чем у глинистых грунтов; в последних процесс сжатия протекает часто очень медленно;

-- минерального состава и содержания тонкодисперсной фракции. Наличие минерала монтмориллонита понижает их сжимаемость за счет явления набухания, а наличие органических примесей и органно-минеральных соединений. Наоборот, резко увеличивает сжимаемость грунтов.

-- типа и характера внутренних связей: чем прочнее связи, тем меньше сжимаемость;

--физического состояния грунта – плотности сухого грунта и естественной влажности: чем выше степень влажности, тем длительнее протекает процесс сжатия глинистых грунтов

--темпа приложения нагрузок, который обуславливает полное или неполное завершение этапов сжатия

Как уже упоминалось деформация глинистых грунтов происходит в несколько этапов, а поэтому после приложения нагрузки на грунт проходит некоторое время, прежде чем наступит уплотнение грунта и еще больший промежуток времени потребуется на завершение процесса сжатия при данной ступени нагрузки. Процесс уплотнения глинистых грунтов во времени при постоянной нагрузке называется консолидацией

Длительность этого процесса зависит от: а) структурной прочности грунта б) водо-проницаемости в) вязкости и ползучести (реологических свойств грунта)

О скорости и характере консолидации дают представление кривые консолидации т. е. кривые зависимости осадки от нагрузки во времени, которые строят для каждой ступени нагрузки исследуемого грунта. Они бывают двух видов. Кривые первого вида (см. рис ) показывают зависимость величины сжатия ( ΔН) от времени при степенях нагрузки Р , Р ……Рп. Кривые второго вида показывают изменение степени консолидации во времени.

Степенью консолидацииU называют отношение величины сжатия в данный момент времени к полной величине сжатия при завершившейся консолидации

ΔHt - сжатие или осадка образца в данный момент времени

ΔН - полное сжатие при завершившейся консолидации

В глинистых грунта находящихся в двухфазном состоянии, т.е. водонасыщенных, консолидация протекает медленно: месяцами, годами, десятками лет. Скорость уплотнения определяется скоростью отжатия воды из пор грунта, а она обусловлена коэффициентом фильтрации и ее расчет обосновывается теорией фильтрационной консолидации.

1) геологическое явление, связанное с размывом и разрушением горных пород в береговой зоне морей (абразия), рек, озер, водохранилищ (береговая эрозия), под влиянием волноприбойной деятельности, колебания уровня воды и других факторов, формирующих береговую линию;

2) лессовые породы (политолого-генетическим и инженерно-геологическим признакам - лессы и лессовидные супеси, суглинки, глины) за счёт специфики сложения, пылеватого механического состава, высоких значений макропористости, размокаемости, недоуплотненности, карбонатности и других признаков при увлажнении и замачивании под воздействием внешних нагрузок и собственного веса теряют устойчивость в природном залегании и как основания зданий, сооружений и народно-хозяйственных объектов. Посадочные деформации (просадки), относящиеся к категории опасных геологических процессов и явлений, минимизируются дорогостоящими противопросадочными мероприятиями. Просадки делятся на естественные, порождаемые природным замачиванием лессовой толщи, и антропогенные, возникающие и активизирующие при техногенезе. По интенсивности и масштабам проявления просадки часто являются катастрофическими.

EdwART. Словарь терминов МЧС , 2010

Смотреть что такое "Просадка в лессовых грунтах" в других словарях:

Просадка в лессовых грунтах — Просадка в лессовых грунтах: уплотнение и деформирование при увлажнении (замачивании) лессов с образованием просадочных деформаций (провалов, трещин проседания, воронок). Источник: БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. МОНИТОРИНГ И… … Официальная терминология

просадка в лессовых грунтах — просадка в лессовых грунтах: Уплотнение и деформирование при увлажнении (замачивании) лессов с образованием просадочных деформаций (провалов, трещин проседания, воронок); Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Просадка в лессовых грунтах — геологическое явление, связанное с размывом и разрушениемторных пород в береговой зоне морей (абразия), рек, озер, водохранилищ (береговая эрозия) под влиянием волноприбойной деятельности, колебания уровня воды и других факторов, формирующих… … Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

ГОСТ Р 22.1.06-99: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 22.1.06 99: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования оригинал документа: вулканическое извержение: По ГОСТ Р 22.0.03; Определения термина… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источники природной чрезвычайной ситуации — опасное природное явление или процесс, в результате которого на определенной территории или акватории возникла или может возникнуть чрезвычайная ситуация. К И.п.ЧС относятся: землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, сель, карст,… … Словарь черезвычайных ситуаций

Источник природной чрезвычайной ситуации — 1)опасное природное явление или процесс, в результате которого на определенной территории или акватории возникла или может возникнуть ЧС; 2) землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, сель, карст, просадка в лессовых грунтах … Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

Лессовые грунты представляют собой осадочную горную породу, залегающую в виде покрова (глубина залегания различна, от нескольких метров до 50–100 м, например на склонах рек, долин).

Лессовые грунты значительно отличаются от других разновидностей горных пород по своему составу, текстурно-структурным и механическим свойствам. Среди грунтов к особой категории относятся лессовые просадочные грунты, в основном к ним относятся пылевато-глинистые виды дисперсных осадочных минеральных грунтов.

Их отличительной особенностью – является деформация в виде просадки, происходящая под воздействием внешней нагрузки или под собственных весом при условии увлажнения.

Просадками называют локальные процессы вертикальной деформации грунтов, характеризующиеся резким нарушением структуризации породы, что сопровождается полной или частичной потерей сопротивления нарушенных масс грунта, а при условии избыточного увлажнения происходит выдавливание грунта в стороны.

Лессовые просадочные грунты заслуживают особого изучения по причине их распространенности в южных районах РФ, а также их особенности необходимо учитывать при проектировании и возведении инженерных строений.

Свойства

Главной отличительной особенностью лессов служит наличие макропор (1–3 мм), которые можно увидеть невооруженным глазом.

Рассмотрим свойства лессовых грунтов:

Строение лессовых грунтов и состав

Характерные свойства для просадочных лессовых грунтов:

высокая степень пылеватости (содержится более 50% частиц размером 0,05–0,005 мм, при частицах размером меньше 0,005 мм, как правило, не превышает 10–15%);
низкий показатель пластичности (меньше 12);
низкая степень плотности скелета грунта (менее 1,5 г/см3);
отмечается повышенная пористость (больше 45%);
засоленность;
невысокая природная влажность;
светлая окраска (преимущественно от палевого до охристого цвета);
цикличность строения структуры толщ;
лессовые породы в маловлажном состоянии способны держать вертикальные откосы;

Значительные массивы лессовых пород отличаются циклическим строением: отчетливо видно переслаивание горизонтов лессов с погребенными почвами и лессовидными суглинками (непросадочными лессовыми грунтами).

Лессовые суглинки имеют красновато-бурый или темно-бурый цвет и характерную слоистость. Их состав более глинистый, сравнительно низкая пористость (до 40%) и соответственно высокая плотность (1,8 -1,9 г/см3).

В зависимости от залегания число лесов непостоянно, например, на территории Российской Федерации в южных районах в разрезе наблюдается от 3 до 6 горизонтов различной мощности лессов. Обычно, степень просадочности идет на уменьшение сверху вниз по разрезу.

Основные типы просадки

Согласно требований СНиП 2.02.01–83 выделяют участки с разными типами грунтовых условий по степени просадочности лессовых грунтов, тип определяют в соответствии с просадкой от собственной массы при условии увлажнения:

К первому типу относят условия грунта, при которых происходит просадка грунта от воздействия внешней нагрузки, а просадка от собственной массы не проявляется или не более 5 см.
Ко второму типу относят условия грунта, которые дают просадку не только от воздействия внешней нагрузки, но и от собственного веса и эта величина значительно превышает 5 см.

Способы устранения просадочности

Лессовые просадочные грунтыдовольно распространены на территории РФ, особенно в Алтайском крае (до 20% всей территории). Поэтому в этом регионе проблема просадки лессовых пород у оснований инженерных сооружений и зданий всегда актуальна.

Основной проблемой считается резкое снижение прочности основания при промачивании лесса, что может привести к частичному или полному разрушению зданий или сооружений. С целью устранения этих свойств существует несколько способов, имеющие как достоинства, так и недостатки.

Трамбовка. Наиболее простым и распространенным методом является механическое уплотнение лессовых грунтов, на начальном этапе применяют тяжелую многократную трамбовку, при этом можно уплотнить толщу лессовых пород на глубину до 3,5м. Существенный недостаток данного метода, в том, что происходит воздействие на близко расположенные сооружения и здания, вызванные трамбовкой грунта.
Набивные сваи. В случае, когда требуется провести ликвидацию просадочных свойств лессового грунта на достаточной глубине (более 10 м), применяют набивные сваи. Этот метод также вызывает динамические колебания.
Замачивание лессовых пород. Для уменьшения просадочных свойств используют предварительное увлажнение лессового массива, вследствие чего происходит спровоцированная просадка, после чего грунт уплотняется и стабилизируется. Данный метод включает в себя комплекс мероприятий, при которых исключен риск замачивания оснований под близко расположенными сооружениями и зданиями.
Термическое закрепление. Одним из ранних способов закрепления лессовых грунтов, являлся метод, при котором через толщу лессового грунта пропускали раскаленный поток воздуха или газы (300–800°С). Высокая температура воздействовала на грунт, вследствие чего происходило спекание и оплавление минеральных частиц и агрегатов, формирование прочных фазовых контактов кристаллизационного типа, появлялась устойчивость к воздействию влаги, лессовой грунт становился прочным. В настоящее время метод термического закрепления не применяется по причине значительного химического загрязнения пород.
Силикатизация лессовых пород. Считается наиболее эффективным способом устранения просадки лесса, при котором с помощью инъектора в грунт вводят раствор химического вещества. Глубина погружения может достигать 20 метров. Существенным недостатком является высокая стоимость метода и сложность контролирования сплошного закрепления массива.

Посмотрите видео: ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

Просадочность является
специфическим инженерногеологическим свойством лессовых
пород, выражающимся в их
способности уменьшать свой объем
при увлажнении, т.е. деформироваться
под воздействием нагрузки на
сооружения либо от собственного
веса.

3. Породы, склонные к развитию данного процесса называются просадочными. Просадки лессовых грунтов в основании сооружений могут

вызвать их неравномерную
осадку, что приводит к
деформации фундаментов,
образованию трещин в стенах
сооружений, их крену,
нарушению работы
находящихся в зданиях
механизмов и др.

4. Просадка грунта – это сложный физико-химический процесс, связанный с уплотнение грунта за счет переориентации и более

компактной упаковки отдельных
частиц и их агрегатов, в результате которого происходит
понижение общей пористости грунта до состояния,
соответствующего действующему давлению.

5. Причины просадки лессовых пород

Основной причиной просадки лессовых пород
является их увлажнение, при котором значительно
снижаются их прочностные характеристики их свойств.
Увлажнение лессовых пород может быть связано как с
поверхностными, так и с подземными подами.
При точечных утечках вода хорошо фильтруется в
лессовый грунт и практически не растекается, что
приводит к куполообразному подъему уровня
грунтовых вод и замачиванию лессовых пород на
локальном участке, где и реализуются просадки.
Второй причиной проявления процесса является
наличие такой нагрузки, которая способна
преодолевать силы, определяющие прочность
структурных связей лессовых пород

6. Просадка поверхности лёссового грунта при замачивании 1 — поверхность грунта после замачивания; 2 — то же, до замачивания; 3 —

Механизм просадки лессовых грунтов
обусловлен разрушение или ослабление
структурных связей в грунте за счет его
увлажнения и последующего
доуплотнения.
Природа структурных связей в лессовых
грунтах определяется наличием типов
сил: молекулярные, ионноэлектростатические, капиллярные и
химические.

8. Схема ячеисто-решетчатой микроструктуры лёссового грунта

Схема макроструктуры лёссового грунта и возможности развития
просадки при попадании в неё воды
Схема ячеисто-решетчатой микроструктуры лёссового грунта

Особенности лессовых пород:
1. Лессовые породы представляют собой
структурированные песчано-глинисто-пылеватые
дисперсные системы с существенным преобладанием
пылеватой фракции, обладающие малой гидрофильностью,
что обуславливает практически полное отсутствие их
набухания при увлажнении;
2. Такие породы характеризуются низкими
значениями плотности сухого грунта и высокой пористостью;
3.До момента замачивания лессовые породы
обладают низкой естественной влажностью и,
соответственно, твердой или полутвердой консистенцией.
4.В лессовых пород практически всегда содержаться
карбонаты и водно-растворимые соли;
5.Прочость такой структуры в лессовых породах резко
по величине и быстро по времени снижается при насыщении
водой, вплоть до моментального размокания небольших
образцов, помещенных в спокойную воду.

10. Характеристики: - Коэффициент относительной просадочности - Коэффициент макропористости - Начальное просадочное давление -

Суммарная просадка
толщи и тд.
Графики деформации лёссового грунта при замачивании
а — изменение объема (компрессионная кривая);
б — изменение коэффициента относительной просадочности

При инженерно-геологических исследованиях,
связанных с характеристикой распространения, мощности,
условий залегания лессовых пород и их специфических свойств,
необходимо проведение следующих работ:
Инженерно-геологическая съемка соответствующего
масштаба, сопровождаемая бурением скважин и проходкой
шурфов
экспериментальное лабораторное изучение свойств лессовых
пород с обязательной оценкой степени их просадочности
изучение гидрогеологических условий территории, с
характеристикой режима подземных вод
опытные полевые работы, включающие штамповые
испытания лессовых грунтов в естественном и
водонасыщенном состояниях
наблюдения за поведением лессовых п после их
искусственного замачивания водой в опытном котловане
обследование эксплуатируемых инженерных сооружений на
предмет фиксации проявлений процесса просадочности при
эксплуатации каналов, водоводов и тд.

12. Основные водозащитные мероприятия: вертикальная планировка территории строительства и организация поверхностного стока за счет

Схема образования
продольных трещин
вдоль оросительного
канала, проложенного
в лёссовых грунтах
Основные водозащитные мероприятия:
вертикальная планировка территории строительства и
организация поверхностного стока за счет устройства нагорноловчих каналов и поверхностных ливнеотводов открытого типа;
создание изоляционных покрытий, исключающих
возможность инфильтрации поверхностных и технических вод в
толщу лессовых пород и их замачивание в основании зданий и
сооружений, а также в зоне, к ним прилегающей;
недопущение утечек воды из водонесущих коммуникаций.

К механическим способам упрочнения л.п.
относятся уплотнение и их термическое
закрепление.
Для этого применяются следующие способы:
в пределах деформируемой зоны основания
или ее части – поверхностное уплотнение
тяжелыми трамбовками, устройство
грунтовых подушек и вытрамбовывание
котлованов заданной формы и глубины
в пределах всей толщи просадочных грунтов
основания – глубинное уплотнение
виброустановкой, глубинное уплотнение
грунтовыми сваями, предварительное
замачивание и замачивание с глубинными
взрывами.

15. Схема организации работ по закреплению просадочных лессовых грунтов через инъекционные скважины 1 - силикаторазварка и

растворный узел;
2 - растворовод;
3 - бурение скважин;
4 - закрепление грунтов;
5 - отрытие котлованов;
6 - установки колонн;
7 - колонна

Лёссы - это однородная рыхлая порода желтовато-серого, серого, светло-коричневого или бурого цвета. Ее гранулометрический состав относят к пылевато-песчано-глинистому типу, содержащему более 50 % пылеватых частиц. Лёссы - преимущественно макропористая порода, обычно с повышенным содержанием карбоната кальция; в маловлажном (природном) состоянии относительно прочная, способная держать вертикальные откосы; при замачивании легко теряет структурные связи между частицами и дает просадку от внешней нагрузки и (или) природного давления грунта; при полном водонасыщении может перейти в плывунное состояние.

При действии водных потоков на склонах легко подвергаются размыву с образованием оврагов. Просадочные свойства лёссов тесно связаны с их происхождением и формированием особой лёссовой структуры грунта. При промачивании лёсса происходит просадка и резкое уменьшение прочности грунта (под грунтом понимают любую горную породу, являющуюся предметом инженерной деятельности человека).

При этом наблюдается потеря устойчивости основания, его интенсивная осадка и часто выдавливание водонасыщенного лёссового грунта из-под фундамента сооружения, что обычно приводит к полному или частичному разрушению зданий, плотин, дорог и т.д.

В лессовидных толщах, залегающих на скальных породах, при быстром увлажнении образуются оползни-потоки, возникающие в результате сброса вязкотекучих масс; они могут следовать по долинообразным понижениям и при поступлении в реки разбавляются и трансформируются в сели.

Подтопление городов, расположенных на лёссовых породах (Запорожье, Днепропетровск, Мариуполь, Херсон), приводит к возникновению просадок. Просадки в лёссах возникают даже при незначительном (2-5 %) увеличении влажности и изменяются в широких пределах - от 0,1 до 2,5-3,0 м. В связи с просадками лёссовых грунтов начинается оседание поверхности земли и деформация зданий, вызывающая разрушение жилья и даже его потерю. В Запорожье от просадок лёссов деформировано 900 зданий.

Лессовые грунты широко распространены в мире и в России. Их толщина может меняться от нескольких метров до 25 м и более. В настоящее время 563 города в России страдают от просадок лессов. Разовый экономический ущерб может достигать 30 млн. долл. США, а среднегодовой - 600-800 млн. долл. США.

В связи с широким распространением лёссовых пород на территории России и стран СНГ проблема борьбы с просадочностью этих пород в основаниях инженерных сооружений становится весьма актуальной. По оценкам специалистов, до 45% стоимости работ по строительству гражданских и промышленных объектов на лёссовых грунтах тратится на комплекс мероприятий, предотвращающих деформацию сооружений из-за просадочности лёсса.

Существует несколько способов борьбы с просадкой лёссов. Наиболее распространенным является механическое уплотнение лёссовых грунтов тяжелыми трамбовками, масса которых может достигать 10 т, а иногда и более. Обычно трамбовки многократно (до 10-16 раз) сбрасываются на уплотняемый участок грунта с высоты 4-8 м. Данный метод позволяет уплотнить толщу лёссового грунта на глубину до 3,5 м.

Если необходимо ликвидировать просадочные свойства лёссовых грунтов на глубину до 25 м, то проводят их глубинное уплотнение грунтовыми набивными сваями или энергией взрыва. Иногда для ликвидации просадочных свойств производят предварительное промачивание лёссового массива. При этом происходит спровоцированная просадка грунта, после чего он уплотняется, теряет просадочность и переходит в стабильное состояние.

Читайте также: