Определение характеристик прочности при напряженных состояниях грунтов |
Четыре опыта были проведены на приборах трехосного сжатия конструкции МИСИ (площадь образца F= 30 см2, h= 12- 14 см) с засоленными суглинками, отобранными с экспериментальных площадок Карагандинской и Джезказганской областей (содержание легкорастворимых солей С = 1,6-6,2%). В процессе опытов, проводившихся по открытой системе, определяли характеристики прочности при напряженных состояниях, близких к напряженному состоянию грунтов в основании сооружений. Исследовали грунты при влажности, близкой к влажности на границе раскатывания (влажность естественная w = 0,06-0,1, влажность на границе раскатывания wр = 0,11-0,12), и после полного водонасыщения образцов (w = 0,26). Характеристики прочности этих грунтов, определенные на срезных приборах, отличаются не более чем на 8-15%. Опыты подтвердили возможность использования широко распространенных приборов одноплоскостного сдвига конструкции Гидропроекта для определения прочностных характеристик засоленных глинистых грунтов, содержащих легкорастворимые соли. Сопротивление сдвигу засоленных грунтов следует определять на образцах с ненарушенной структурой при естественной влажности и после предварительного замачивания (лучше всего использовать компрессионно -фильтрационные приборы). Прочностные характеристики водонаcыщенных засоленных грунтов существенно изменяются в зависимости от скорости приложения сдвигающей нагрузки. Это было установлено как при исследовании образцов засоленного грунта в сдвиговом приборе, так и в стабилометрах. Таким образом, при описании свойств засоленных грунтов необходимо указывать по какой методике было проведено испытание и для какой степени засоления определены прочностные характеристики. В общем случае схема проведения испытаний по определению прочностных характеристик должна выбираться таким образом, чтобы наиболее достоверно моделировалось нагружение образцов на заданной глубине в основании проектируемого сооружения. При проведении лабораторных исследований в проектно-изыскательских организациях характеристики прочности могут быть определены на срезных приборах при естественной влажности, при полном водонасыщении и после удаления легкорастворимых солей. Методика проведения опытов быстрого или медленного консолидированного сдвига должна назначаться с учетом фактического нагружения грунтов основания проектируемого сооружения. Значительные трудности представляет определение фильтрационных характеристик засоленных грунтов. Проницаемость засоленных грунтов необходимо исследовать с учетом вероятности проникновения в грунт того или иного раствора. Например, для жилых и многих промышленных сооружений характерны утечки из коммуникаций и попадание в грунт маломинерализованных вод. В этом случае коэффициент фильтрации можно определять путем фильтрования водопроводной воды через образец. В связи с тем, что в исследованных глинистых грунтах степень влажности составляла 1-0,7, т.е. в грунтах содержался защемленный воздух, перед началом опытов при единичном градиенте напора образец водонасыщали снизу вверх. В некоторых случаях после водонасыщения образцы помещали в вакуум-шкаф для удаления воздуха из пор образцов грунта. Замачивание осуществлялось при температуре воды t = 25-40°С. Для опытов использовали дегазированную и обеспыленную воду, пропущенную через фильтровальную бумагу. В процессе опытов систематически измеряли температуру воды и воздух с целью перерасчета по коэффициенту вязкости воды. В зависимости от типа и степени засоления глинистого грунта и начального коэффициента фильтрации опыты проводились в течение различного времени от нескольких часов до нескольких месяцев (рис.8).
|