Состояние грунтов

В последнее время специалисты в инженерной геологии уделя­ют большое внимание такой важной категории оценки грунтов, как их состояние. Понятие «состояние грунтов» мы уже рассмат­ривали, здесь попытаемся несколько упорядочить изложенные ра­нее сведения. Следует отметить, что пока нет четко сформулиро­ванного определения этой категории. К числу характеристик, определяющих состояние грунтов, относят степень трещиновато­сти, выветрелости, влажности, водонасыщенности, плотностии др. Такие характеристики, как трещиноватость и выветрелость, опре­деляют свойства пород в образце и в массиве; как известно, такая величина, как предел прочности на сжатие в образце, существенно превышает ее значения в массиве, иной раз до двух порядков. Сте­пень выветрелости имеет несколько иное влияние на формирова­ние свойств грунтов в образце и в массиве. Трещины выветрива­ния обычно заполнены вторичным минеральным материалом, а это, естественно, резко повышает неоднородность массива, тем са­мым уменьшая или, точнее, меняя прочностные, деформационные и фильтрационные свойства пород в массиве.

Степень влажности чаще всего учитывают при оценке свойств дисперсных фунтов. Она определяет возникновение, «оживле­ние» и развитие таких неблагоприятных явлений и процессов, как оползни, солифлюкция, в отдельных случаях способствует селеобразованию и ряду других явлений. Степень влажности ска­зывается на деформационно-прочностных характеристиках масси­вов фунтов, на консолидации фунтов в основании сооружений при приложении к ним нафузок инженерных сооружений. Очень близко к степени влажности стоит степень водонасыщенности, более применимая в настоящее время к скальным трещиноватым фунтам. Эти две категории определяют способность фунтов де­формироваться под нафузкой, консолидироваться; существенно влияют на прочностные характеристики массивов фунтов; в кли­матических зонах, подверженных резким колебаниям температур, в районах распространения мерзлых фунтов степень влажности и степень водонасыщенности их значительно влияют на морозо­стойкость пород в массиве.

Для дисперсных грунтов особое значение имеет степень их плотности, например, встречаются недоуплотненные пылеватые и песчаные грунты, такие, как эоловые мелкозернистые, распростра­ненные в южной части Кара-Кумов, эолово-морские (дюнные) пе­ски балтийского побережья, лессовые грунты различного генезиса.

Недоуплотненное состояние этих грунтов является одной из причин просадочных явлений, отчасти разжижения песков, не­однородных деформаций в основании сооружений, нарушения устойчивости пород в откосах естественных и искусственных выемок.

Все перечисленные характеристики состояния грунтов в их «предельных» значениях резко ухудшают свойства массивов при приложении вибрационных, динамических, в частности сейсми­ческих, нагрузок. Сильнотрещиноватые, выветрелые, водонасы­щенные или влажные недоуплотненные грунты в массиве значи­тельно снижают возможность использования их в основании ответственных сооружений. При расчетах на сейсмическую устойчивость сооружений, проектируемых на грунтах, которые находятся в указанных выше состояниях, согласно действующим нормативным документам, требуется увеличивать расчетные зна­чения, учитывающие сейсмические воздействия, в некоторых случаях на 1балл выше установленной для всего района общей сейсмической интенсивности.