Приложение Б. Характеристика грунтов засоленных, набухающих, просадочных, пучинистых

Приложение Б

Характеристика грунтов засоленных, набухающих, просадочных, пучинистых

Засоленные грунты - грунты, содержащие в количестве более 0,3% массы абсолютно сухого грунта легкорастворимые соли (хлористый натрий, хлористый кальций, хлористый магний, сернокислый магний, углекислый натрий и двууглекислый натрий), а также - в больших количествах труднорастворимый сернокислый кальций (гипс) и практически нерастворимый углекислый кальций. Засоленные грунты при увлажнении резко снижают прочность на сжатие.

Засоленные грунты следует разделять по степени засоления с учетом его качественного характера (таблица Б.1).

Таблица Б.1

Грунты	Среднее суммарное содержание легкорастворимых солей, % массы сухого грунта
	Хлоридное и сульфатно-хлоридное засоление		Сульфатное, хлоридно-сульфатное и содовое засоление
	районы с засушливым климатом	осталь- ные районы	районы с засушливым климатом	остальные районы
Слабозасоленные	0,5-2	0,3-1	0,5-1	0,3-0,5
Среднезасоленные	2-5	1-5	1-3	0,5-2
Сильнозасоленные	5-10	5-8	3-8	2-5
Избыточно засоленные	> 10	> 8	> 8	> 5

К слабозасоленным грунтам необходимо также относить грунты со средним суммарным содержанием легкорастворимых солей менее 0,5% в районах с засушливым климатом и менее 0,3% в остальных районах, если эти грунты содержат более 0,25% , или более 0,5% .

Качественный характер засоления можно установить по соотношению содержания ионов Сl' и в водной вытяжке, выраженного в миллиэквивалентах на 100 г сухого грунта (таблица Б.2).

Таблица Б.2

Наименование засоления	Отношение Cl`/SO4``
Хлоридное	Более 2,5
Сульфатно-хлоридное	2,5-1,5
Хлоридно-сульфатное	1,5-1,0
Сульфатное	Менее 1,0

Засоление называется содовым при содержании в грунте ионов и более одной трети суммарного содержания ионов Сl' и .

Степень и качественный характер засоления определяют в период наибольшего накопления солей в верхних слоях грунтов.

Набухающие грунты - морские и озерные глинистые отложения палеогена, неогена и четвертичной системы, майкопские, сарматские, мэотические, киммерийские, апшеронские, бакинские, аральские и хвалынские породы и их элювий, делювий.

Характерной особенностью этих грунтов является изменение их состояния и свойств под воздействием природных факторов при нарушении естественных условий залегания.

Набухающие грунты при замачивании водой или другой жидкостью увеличиваются в объеме, при этом относительное набухание в условиях свободного набухания (без нагрузки) - ГОСТ 25100.

Набухающие грунты характеризуются следующими показателями: свободное набухание - , набухание под нагрузкой , усадка при высыхании - , влажность набухания - , влажность предела усадки - .

Показатели набухания и усадки грунта определяются по относительной деформации:

набухание - в условиях исключения возможности бокового расширения при насыщении грунта водой или химическим раствором;

усадку - в условиях свободной трехосной деформации при высыхании грунта

; (Б.1)

, (Б.2)

где и - высота образца до и после увлажнения;

и - начальный и конечный объемы образца.

Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки представлены в ГОСТ 24143.

По ГОСТ 25100 набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки подразделяются на:

слабонабухающие, если ;

средненабухающие, если ;

сильнонабухающие, если .

В наибольшей степени величину возможной деформативности набухающих грунтов отражает обобщенный показатель набухания - усадки .

. (Б.3)

Обозначения прежние.

Поверхностные слои земляного полотна (на откосах, под основной площадкой) находятся в зоне сезонных изменений влияния внешних факторов и работают в условиях переменного температурно-влажностного режима. Поэтому при установлении расчетных параметров грунтов следует учитывать наибольшую их деформативность и ориентироваться на показатель усадки набухания - .

Грунты считаются слабонабухающими, если ; средненабухающими, если ; сильнонабухающими, если .

Для глинистых грунтов с влажностью предела текучести , удовлетворяющих требованию ; при ориентировочных расчетах могут быть использованы эмпирические зависимости для прогнозирования состояния и свойств набухающих грунтов [38; 39; 47]. Показатель усадки - набухания:

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте настоящего абзаца допущена опечатка. В документе нет [47]

Давление набухания :

, МПа. (Б.4)

Просадочные грунты - грунты, которые под действием внешней нагрузки или собственной массы при замачивании водой или другой жидкостью дают просадку и при этом значение относительной просадочности - по ГОСТ 25100.

Относительная просадочность - отношение уменьшения высоты образца грунта в результате его замачивания водой или другой жидкостью при определенном вертикальном давлении к высоте образца природной влажности при давлении, равном природному на глубине отбора образца. Определяется по ГОСТ 23161.

При предварительной оценке к просадочным грунтам обычно относятся лессовые грунты со степенью влажности , для которых величина показателя , определяемого по формуле В.5, меньше значений, указанных в таблице Б.3.

Таблица Б.3

Число пластичности грунта, I_р	0,01< I_р <0,10	0,10 <= I_р <0,14	0,14 <= I_р < 0,22
Показатель I_ss	0,1	0,17	0,24

, (Б.5)

где е - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности;

- коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести и определяемый по формуле

, (Б.6)

где - плотность частиц грунта, ;

- плотность воды, принимаемая равной 1 .

Пучинистые грунты - грунты, которые при замерзании могут увеличиваться в объеме. К грунтам, подверженным морозному пучению, относятся:

глинистые - супеси, суглинки, глины;

легковыветривающиеся - сланцы, алевролиты, аргиллиты, мергели в зоне активного выветривания;

крупнообломочные - грунты с глинистым заполнителем, пылеватые пески.

Значение морозного пучения грунтов зависит от их естественной влажности и условий возможного увеличения влажности слоя в процессе его промерзания (от глубины расположения уровня грунтовых вод). В наибольшей степени подвержены пучению пылеватые грунты.

Ориентировочные значения относительного пучения грунтов в зависимости от их естественной влажности и разности величин естественной влажности и влажности на границе раскатывания (пластичности) приведены в таблице Б.4.

Таблица Б.4

W-W_p, доли единицы	Интенсивность пучения глинистых грунтов, f
	Влажность грунта в слое промерзания, W, доли единицы
	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36
0,01	0,015	0,018	0,021	0,025	0,028	0,031	0,034	0,037	0,041	0,044	0,047
0,02	0,022	0,025	0,029	0,032	0,035	0,038	0,041	0,045	0,048	0,051	0,054
0,03	0,034	0,037	0,040	0,044	0,047	0,050	0,053	0,056	0,060	0,063	0,066
0,04	0,050	0,054	0,057	0,060	0,063	0,066	0,070	0,073	0,076	0,079	0,082
0,05	-	0,075	0,078	0,081	0,084	0,088	0,091	0,094	0,097	0,100	0,103
0,06	-	0,097	0,100	0,104	0,107	0,110	0,113	0,116	0,120	0,123	0,126
0,07	-	-	0,130	0,133	0,136	0,139	0,143	0,146	0,149	0,152	0,155
0,08	-	-	0,164	0,167	0,170	0,173	0,176	0,180	0,183	0,186	0,189
0,09	-	-	-	0,205	0,208	0,212	0,215	0,218	0,221	0,224	0,227
0,10	-	-	-	0,248	0,251	0,254	0,258	0,261	0,264	0,267	0,270
Примечания 1. Величины интенсивности пучения, приведенные в таблице Б.4, определены расчетом для грунта с плотностью скелета ро_d = 1,6 г/см3. Интенсивность пучения грунтов с другим значением ро_d можно определять по формуле f x ро d f = -------, i 1,6 где f_i, ро(i)_d - соответственно интенсивность пучения и плотность скелета исследуемого слоя грунта. 2. W - естественная влажность грунта, установленная по данным замеров в природных условиях. 3. W_p - влажность данного слоя грунта на границе раскатывания.