В лаборатории МИСИ им. В. В. Куйбышева исследовалось также изменение коэффициента фильтрации слабых глинистых грунтов различного происхождения и с различных площадок во времени. Опыты проводились в течение одного - шести месяцев при различных градиентах напора на образцах грунтов, предварительно обжатых в компрессионно-фильтрационном приборе давлениями 1; 2; 3 и 5 кгс/см².

Исследования, проведенные на слабых водонасыщенных грунтах из районов Новокузнецка и Каширы, которые содержат 5,5-9,4% органических веществ, показали, что при градиентах напора меньше 10 коэффициент фильтрации уменьшается во времени на 20-65%.

Исследования проводились также на грунтах нарушенной структуры - пасты хвалынской глины (Волгоград) и илов озера Сиваш. Параллельно исследования проводились на образцах грунта ненарушенной структуры - ила (Рига) и лёсса (Оби-Киик). Во всех опытах при градиентах напора меньше 10 (а для образцов ила из Риги при градиентах напора меньше 20) наблюдалось уменьшение коэффициента фильтрации во времени на 15-45%. Некоторые результаты опытов приведены на рис. I.21.

Были проведены, кроме того, исследования изменяемости коэффициента фильтрации лёссовых грунтов из районов Грозного, Запорожья, Белгорода, Душанбе во времени. Во всех опытах при вертикальной фильтрации через образцы лёссового грунта при градиентах напора 10 и выше наблюдалось значительное увеличение коэффициентов фильтрации во времени, что может быть объяснено развитием суффозионных процессов. В некоторых опытах (лёсс из Душанбе) при исследовании фильтрации в течение 75 дней при градиенте напора 10 величина коэффициента фильтрации увеличилась в 3 раза.

Как показывают опыты, для лёссовых грунтов значение коэффициента фильтрации во времени практически постоянно при градиентах напора 3 и меньше.

Исследования фильтрационных свойств морских илов из района Мурманска, у которых были обнаружены вертикальные макропоры (природная влажность этих грунтов на 4-6% выше влажности на пределе текучести), показали, что при длительной фильтрации (опыты проводились в течение 140 суток) коэффициент фильтрации в вертикальном направлении при неизменной пористости остается постоянным.

При исследовании проницаемости засоленных илов оз. Сиваш и г. Фао (Ирак), у которых количество солей составляло до 12% веса скелета грунта, уменьшение коэффициента фильтрации во времени при фильтрации насыщенными растворами (близкими по составу к поровой жидкости) наблюдалось при градиентах напора, меньших 8, а при градиентах напора, больших 30, наблюдалось увеличение коэффициента фильтрации во времени.

Рис. I.21 Изменение коэффициента фильтрации во времени
а - паста хвалынской глины (Волгоград); б - ил (Рига); в - лёсс (Оби-Киик); 1 - после обжатия давлением 0,5 кгс/см²; 2-после обжатия давлением 1 кгс/см²

Исследования слабых водонасыщенных глинистых грунтов, содержащих более 10% органических веществ, при градиентах напора меньших 10, показали уменьшение коэффициента фильтрации во времени. В отдельных опытах (заторфованный суглинок Новокузнецка с содержанием органических веществ до 14,6%) коэффициент фильтрации за 90 суток уменьшился в 7 раз.

Таким образом, можно сделать вывод, что существующая методика определения фильтрации грунтов, по которой величина коэффициента фильтрации определяется в течение нескольких часов, часто дает искаженные значения коэффициента фильтрации. Это особенно важно для расчетов консолидации грунтов основания, так как в эти расчеты входит значение коэффициента фильтрации, которое существенно определяет время протекания осадок фундаментов.

Очевидно, целесообразно ввести понятие «мгновенный» и «длительный» коэффициенты фильтрации (названия приняты по аналогии со сцеплением глинистых грунтов) при данном градиенте напора.