Главная страница >>  Фундаменты на засоленных грунтах >> Суффозная осадка в засоленных грунтах

Суффозная осадка в засоленных грунтах

Засоленный грунт в естественном маловлажном состоянии обладает высокой прочностью, обусловленной цементирующим действием содержащихся в нем солей. Водорастворимые соли находятся не только в порах грунта, но и на контактах частиц, образуя пленки и соединяя в агрегаты мелкие частицы грунта. Для выщелачивания растворимых солей из грунтов достаточно кратковременного замачивания, в то время как для выщелачи­вания гипса и карбонатов требуется длительное фильтрационное воздействие. При длительной фильтрации воды через грунт соли размягчаются, растворяются и постепенно выносятся.

Растворяющее влияние воды имеет, как правило, затяжной характер и проявляется после проникания воды в микротрещи­ны цементирующих солей. Процесс этот может происходить даже при постоянном количестве воды в диффузионной области про­порционально недостатку насыщения воды солями, содержа­щимися в твердой фазе грунта, и площади поверхности, на кото­рой происходит реакция растворения.

Как показали результаты опытов и длительные наблюдения, суффозионная осадка в засоленных грунтах в условиях внешне­го воздействия от веса сооружения либо под давлением штампа происходит вследствие доуплотнения грунтов в процессе раство­рения и выноса солей из грунта при длительном фильтрацион­ном воздействии на основание. Следовательно, суффозионные деформации могут рассматриваться как процесс перехода за­соленного грунта из недоуплотненного состояния в состояние нормальной плотности под действием внешней нагрузки, увлаж­нения и фильтрационного движения воды. Поэтому для исследо­вания суффозионного процесса требуется прежде всего выяс­нить закономерности фильтрационного движения воды в грунте. Как показал анализ проведенных экспериментов при различ­ной влажности, количество и форма присутствия солей в грунте изменяются в зависимости от внешних воздействий, находясь в гидрогеохимическом равновесии.

Механические свойства засоленных грунтов при изменении влажностного режима зависят от состава и содержания солей, цементирующих минеральные частицы.

Растворяющее и фильтрационное действие грунтовых раство­ров со временем существенно влияет на глинистый грунт, что приводит к коренному изменению его первоначальной струк­туры. Увлажнение в условиях значительной пористости грунта вызывает утолщение пленок связанной воды, которая играет роль смазки, уменьшающей силы трения и облегчающей скольжение одних частиц о другие. Это приводит к ослаблению, а затем к потере связности внутри агрегатов. Структурное сцеп­ление, обусловливающее образование агрегатов, в результате процессов адсорбции и растворения цементирующих солей в значительной степени утрачивается и со временем полностью исчезает. Растворенные соли в дальнейшем выносятся фильтра­ционным потоком, что еще более усиливает процесс разрушения структуры грунта.

Засоленные глинистые грунты, структурная прочность кото­рых определяется в основном цементирующими солевыми связями, образовавшимися вследствие содержания в грунтах трудно- и среднерастворимых солей, изменяют свои физико-механические свойства в процессе продолжительного фильтра­ционного взаимодействия воды со скелетом грунта. Растворе­ние и последующий вымыв солей из грунтов заметно отража­ются на усилении процессов деформации лишь по прошествии длительного времени (в процессе эксплуатации зданий и со­оружений).

Соли, являясь цементирующим веществом между части­цами и агрегатами, придают засоленным грунтам начальную прочность и устойчивость. Главную роль в обеспечении высокой прочности засоленных грунтов при сохранении их маловлаж­ного состояния играют лишь те виды солей, которые входят в состав тонкодисперсных фракций. При растворении солей обычно нарушается связность, но из-за слабой растворимости некоторых солей в воде заметной деформируемости грунтов в начальной стадии замачивания не происходит. В глинистых за­гипсованных грунтах суффозионная осадка происходит при дли­тельном воздействии грунтовых вод, поэтому зачастую в компрессионно-фильтрационных испытаниях в течение 1-2 мес после начала фильтрации дистиллированной воды создается впе­чатление, что этот грунт суффозионно устойчивый (не проявля­ется характерных признаков просадочности или суффозионной осадки). Такое заключение иногда приводит к неправиль­ным выводам и ошибкам при расчете возводимых дополнитель­ных осадок.