Какие сущ-т хар-ки сжимаемости грунтов и методы их определения. Как изменяются хар-ки сжимаемости под влиянием внешних воздействий и изменения физич. состояния грунтов.

Сжимаемость грунтов – характернийшее их св-во, и заключается в способности грунтов изменять свое строение(упаковку твердых частиц) под влиянием внешних воздействий (сжимающей нагрузки, высыхания, коагуляции коллоидов и пр.) на более компактное за счет уменьшения пористости грунта.

Уменьшение пористости грунтов при более компактной упаковке частиц происходит как вследствие возникновения некотор. местных сдвигов частиц и соскальзывания более мелких частиц в поры грунта, так(особенно водонасыщенных глинистых грунтов) и вследствие изме нения толщины водно-коллоидных оболочек минеральных частиц под влиянием увеличения давления, высыхания, коагуляции и пр.

На переупаковку частиц влияет ползучесть скелета грунта и оболочек прочносвязанной воды(их также можно относить к скелету грунта), обусловлен. искажением формы кристал- лич. решеток минеральных частиц и медленным вязким течением молекулярных слоев проч- носвязанной воды.

Для полностью водонасыщ. грунтов изменение пористости возможно лишь при изменении их влажности и некоторого внутри-объемного сжатия газовых включений; для неводонасыщ оно может происходить и при сохранении их влажнос ти.

Основной процесс изменения объема грунтов – уплотнение их под нагрузкой, а изменения объема пор дисперсных грунтов при высыхании, а также в рез-те медленных физико-хим. процессов учит. лишь в отдельных исключит. случаях.

Различают уплотняемость грунтов при кратковременном действии динамич. нагрузок (механич)

и уплотнение при длительном действии постоянной статич. нагрузки(компрессию, консолидацию и пр.).

При механич. воздействии вибрационными, трамбующими и подобными механизмами хоро шо уплотняются лишь маловлажн. рыхлые песчаные и неводонасыщ. грунты, имеющие жесткие контакты между минеральн. частицами, которые при этих воздействиях легко нарушаются, что и обуславливает перегруппировку частиц и более плотную их упаковку. В водонасыщ. же песках динамич. нагрузки вызывают значит. напоры в воде, грунт взвеши -вается в некотор. области и при определенных условиях разжижается, растекаясь по большой площади. Однако чем больше внешнее давление на пов-ть, грунта подвергаемого динамич. воздействию, тем менее оно эффективно, т.к. труднее преодолеваются усилия в точках контакта частиц.

В глинистых грунтах возникающие в воде напоры при незначит. их водопроницаемости погашаются на весьма малом расстоянии и разжижения не происходит.

При уплотнении грунтов сплошной постоянной нагрузкой следует рассматр., по крайней ме ре 2 диапазона давлений: 1- когда внешнее давление < прочности структурных связей и 2- когда эти связи преодолены.

В первом случае уплотнения грунтов не происх., т.к. возникающие под действием внешней нагрузки деформации в этом случае будут упругими деформациями структурных связей и грунт будет деф ормироваться как сплошное квазитвердое тело.

Во 2-м случае грунты будут уплотняться значит-но, причем для грунтов с водно-коллоидны- ми связями уплотнение происх. за счет сжатия водно-коллоидных оболочек минеральных частиц с выдавливанием некотор. кол-ва воды, а также и за счет ползучести скелета грунта. Выдавливание же воды для данных глинистых грунтов возможно лишь при напоре, вызыва емом действием внешней нагрузки, большем некоторой начальной величины.

Компрессионное сжатие-- сжатие без возможности бокового расширения.

Колич-ные хар-ки сжимаемости: 1)коэф-т уплотнения или сжатия; 2) модуль осадки;

3)модуль деформации.

В данной хар-ке опред-ся: 1) лабораторными методами в компрессионных приборах для испытания грунта на сжимаемость (одометры, стабилометры);

2) полевые при помощи штампа в скважинах и шурфах; строят график осадки; опред-ют модуль деформации грунта (по уже полученным результатам.)

Схемы компрессионного сжатия грунта

а)в жестком кольце б) при сплошной нагрузке