Свойства илов, заторфованных грунтов и торфов, как оснований сооружений

Отличительными особенностями указанных грунтов являются высокая степень влажности (S_r>0,8) и большая сжимаемость – модуль деформации, как правило, не превышает 5 МПа в интервале давлений, обычных для фундаментов гражданских и промышленных сооружений.

Вместе с тем в условиях природного залегания эти грунты обладают структурными связями и проявляют повышенную сжимаемость только при давлениях, превышающих прочность структурных связей .Вследствие того что илы, ленточные глины, заторфованные грунты чаще всего находятся в водонасыщенном состоянии и обладают очень малой водопроницаемостью, их осадки развиваются крайне медленно. При уплотнении одновременно протекают процессы фильтрационной консолидации. Слабые водонасыщенные глинистые грунты и торфы имеют тиксотропные свойства. Тиксотропия проявляется в том, что при механических воздействиях (быстрое приложение нагрузки, превышающей ; перемятие; динамические воздействия и т.п.) структурные связи в грунтах разрушаются и резко снижаются характеристики прочности и деформируемости. Однако с течением времени водно-коллоидные связи, имеющие обратимый характер, восстанавливаются. Все водонасыщенные глинистые грунты являются сильнопучинистыми при промерзании, что следует учитывать при проектировании оснований и фундаментов. Указанные грунты имеют низкую прочность.Медленная уплотняемость слабых водонасыщенных глинистых грунтов, в особенности илов, непосредственно влияет на их несущую способность.При быстром загружении оснований, представленных такими грунтами, процесс уплотнения может отставать по времени от роста нагрузки. При этом в грунте возникают значительные величины порового давления, препятствующего мобилизации сил сопротивления сдвигу. Из-за низких строительных свойств этой группы грунтов их использование как естественных оснований чаще всего невозможно и требуется проведение мероприятий по повышению их прочности и снижению деформируемости.Выбор конкретных способов строительства на этой категории грунтов зависит от свойств, глубины залегания и мощности пластов слабых грунтов, а также от конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений и предъявляемых к ним эксплуатационных требований.Наличие структурных связей обусловливает характерный вид компрессионных кривых для грунтов ненарушенной структуры (рис. 8.6, а), получаемых при медленном нагружении образцов небольшими ступенями нагрузки. Практически недеформируемые при давлениях < , они сильно уплотняются при больших значениях давлений. Предельное сопротивление сдвигу этих грунтов при давлениях < (рис. 8.6, б) почти полностью обусловлено сопротивлением структурных связей (φ»0; с¹ 0). При давлениях, превышающих , сцепление снижается и несколько возрастает угол внутреннего трения.

Рисунок 8.6 – Зависимости коэффициента пористости (а) и предельного

сопротивления сдвигу (б) от нормального давления для илов