КАТЕГОРИИ САЙТА
ВторсырьеПочваСвойства лессовых грунтов (просадочность)

Свойства лессовых грунтов (просадочность)

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

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

Свойства леса

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

Рассмотрим свойства лессовых грунтов:

  • Хорошо различимая пористость, структура породы состоит из вертикальных канальцев, может включать растительные остатки. Канальцы пронизывают толщу грунта, внутри можно заметить налет углекислых солей.
  •  Разъединение отдельных столбцов. Такое свойство лессовидных грунтов особенно заметно на открытых местах, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Искусственные выемки и свежие разрезы не имеют отделенных столбцов.
  • Высокая степень водопроницаемости и достаточно быстрое размокание. Например, если провести сравнение коэффициента фильтрации (водопроницаемости) лесса, то образец с ненарушенной структурой в 100 раз превышает водопроницаемость перемятого образца, лишенного макропор.
  • В породе присутствуют твердые мергелистые частицы. Трубчатые пустоты в лессовых грунтах зачастую покрыты известковым слоем, иногда отдельные частицы извести и мергеля присутствуют в довольно значительных количествах и имеют разнообразную форму. При обработке лессовых грунтов 3% раствором соляной кислоты происходит характерное вскипание.
  • В лессовых грунтах влага распределяется особенным образом: на определенном уровне находится «мертвый горизонт», в котором наблюдается наименьшее количество влажности и преобладают соли. Слои, располагающиеся выше или ниже «мертвого горизонта» отличаются большим содержанием влаги. Следует отметить, что толща лессовых пород может иметь лишь два горизонта грунтовых вод: нижний горизонт и верхний.

Строение лессовых грунтов и состав

Строение лессовых грунтов

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

просадочности лессовых грунтов

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.

устранения просадочности

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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

Форма заказа товара

После заполнения формы, с Вами свяжется менеджер и ответит на все вопросы.

* Ваши персональные данные не будут переданы третьим лицам