Развитие просадок грунтов во времени

Как отмечалось ранее, просадки проявляются при повышении влажности грунтов и наличии достаточной нагрузки да, них. В связи с этим характер протекания просадок грунтов во времени в значительной мере определяется особенностями повышения их влажности, видом источника замачивания и. в определенной степени изменением нагрузки на грунт.

Просадка грунта может произойти в любой период строительства и эксплуатации здания или сооружения по мере возникновения замачивания или повышения влажности грунта и проявиться лишь после того, как влажность его повысит начальную просадочную влажность в пределах всей или части увлажненной зоны.

При местном аварийном замачивании просадка грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов обычно протекает быстро во времени с интенсивностью 1 — 5 см в сутки и после прекращения замачивания через несколько суток наступает ее стабилизация. В том случае, если первичное замачивание грунтов происходило в пределах лишь части деформируемой зоны или просадочной толщи, то каждое последующее замачивание будет приводить к просадкам грунтов до тех пор, пока не будет увлажнена вся деформируемая зона или просадочная толща. По мере возрастания нагрузки на грунт просадка увеличивается и полная ее стабилизация наступает при достижении максимальной или проектной нагрузки и промачивании всей толщи просадочных грунтов.

При непрерывном интенсивном замачивании сверху развитие просадки грунтов от их собственного веса во времени определяется в основном продвижением вниз фронта увлажнения и формированием увлажненной зоны. В этом случае просадка начинается после того, как фронт увлажнения достигает глубины, с которой начинается просадка грунта от собственного веса и заканчивается после промачивания всей толщи просадочных грунтов и завершения формирования увлажненной зоны. Исследования показывают, что при непрерывном замачивании скорости просадок во времени сначала возрастают до максимальной величины, а затем снижаются. После прекращения замачивания скорости просадок грунтов, как правило, вначале возрастают, что вызывается снижением их влажности и созданием более благоприятных условий для самоуплотнения грунта, а затем стабилизируются.

Развитие просадок грунтов во времени при подъеме уровня грунтовых вод связано с интенсивностью повышения уровня грунтовых вод, относительной просадочностью нижних слоев грунтов. Стабилизация уплотнения грунта в этом случае проходит в течение длительного времени и связана с оттоком свободной воды из пор грунта, скелет которого находится во взвешенном состоянии. При возможном последующем снижении уровня грунтовых вод снимается взвешивающее действие воды, увеличивается нагрузка на грунт до бытовой и начинается повторная просадка грунта. Так, например, при интенсивном замачивании на площадке очистных сооружений в Херсоне произошел подъем уровня грунтовых вод на высоту 14—16 м. Испытание водонасыщенного лессового грунта штампами площадью 0,5 м2 показало, что осадки их при нагрузке 0,1 и 0,2 МПа равнялись 62 и 180 мм, а после снижения уровня грунтовых вод на 2 м возросли соответственно на 42 и 50 мм. В данном случае основными причинами появления дополнительных осадок штампов являются снижение влажности грунтов, взвешивающего действия воды и возникновение грунта благоприятных условий для уплотнения.


При длительном интенсивном замачивании просадка грунта от собственного веса во времени имеет характерный вид. В связи с тем что природа просадочности грунта связана со снижением прочности его при замачивании и полным или частичным растворением солей, многие специалисты, занимающиеся ирригационным и гидротехническим строительством, подразделяют просадочную деформацию на два вида: просадку и послепросадочное уплотнение. При этом к просадке грунта относят сравнительно быстро протекающую в течение 1—3 месяцев первую часть просадочного процесса и связывают ее со снижением структурной прочности грунта, а к послепросадочному уплотнению — дальнейшее просадочное уплотнение грунта и связывают его с суффозионными процессами (растворением солей) и консолидацией грунта. Следует отметить, что такое представление развития просадки грунта от собственного веса во времени достаточно условное, как и существующие предложения по установлению граница между просадкой и послепросадочным уплотнением. С учетом происходящих при замачивании грунтов физико-химических процессов более правильно просадку грунтов во времени рассматривать как реологический процесс их уплотнения, связанный с нарастанием пластических деформаций во времени при постоянной нагрузке и влажности.

Наблюдения показывают, что просадка грунта от собственного веса даже при интенсивном непрерывном замачивании сверху происходит в течение длительного времени и полное затухание ее наступает лишь через 1—3 года после начала замачивания. Определение величины стабилизированной просадки грунта аналитическим путем с учетом происходящих при этом реологических процессов представляет собой весьма сложную задачу.