Физико-механические свойства засоленных грунтов

Засоленными называются грунты, содержащие солевые включения в количестве, влияющем на физико-механические и электрохимические свойства, и являющиеся объектом инженерно-строительной деятельности человека. Присутствие в рыхлых раздробленных горных породах (грунтах) растворимых солей обусловливает их специфические свойства.

Засоленные грунты при фильтрации воды могут подвергаться суффозии. Выщелачивание, т.е. процесс, при котором некоторые компоненты твердого вещества избирательно переходят в раствор, называется химической суффозией, а вынос водой отдельных мельчайших минеральных частиц — механической суффозией. Фильтрующаяся вода растворяет соли на стенках пор и в легко доступных местах; таким образом она способствует увеличению пористости.

 

При увлажнении и выщелачивании засоленных грунтов могут изменяться их плотность, прочность, деформируемость и водопроницаемость.

Особые свойства засоленных грунтов в основном обусловлены растворимостью солевых включений. В этой связи различают легко-, средне- и труднорастворимые соли. Растворимость солей зависит от многих факторов: химического состава и температуры растворителя, давления, скорости движения потока и т. д.

 

Особые свойства засоленных грунтов проявляются при их увлажнении и водонасыщении, а также при фильтрации воды. Во-первых, в результате воздействия воды меняются деформационные и прочностные свойства таких грунтов. Следствием этого являются дополнительные суффозионные деформации, снижение устойчивости засоленных грунтов и возведенных из них сооружений. Во-вторых, солевые включения, растворяясь в подземной воде, увеличивают ее агрессивность к строительным конструкциям. Этому могут способствовать изменения электрохимических свойств засоленных грунтов и наличие блуждающих токов.

По качественному составу солей в засоленные грунты условно подразделяется на три вида:

· грунты с хлоридным и сульфатно-хлоридным типами засоления, в верхней части разрезов, на глубинах до 3 м, содержание солей составляет 6-7%, а в нижней части разрезов, на глубине 7-10 м 0,3-0,4%;

· грунты с сульфатным и хлоридно-сульфатным типами засоления; содержание легкорастворимых солей здесь составляет 0,3-2,5%, иногда достигает 4%, встречаются и среднерастворимые соли, в основном представленные гипсом;

· грунты с сульфатными легко- и среднерастворимыми солями, содержание легкорастворимых солей изменяется от 0 до 5%, а среднерастворимых солей достигает 65%.

Изменчивость свойств засоленных грунтов зависит в основном от химического состава и внутреннего строения породообразующего минерала, а также связей, существующих внутри него. Именно свойства минералов обусловливают и свойства образуемых ими грунтов. Большое влияние на изменение свойств засоленных грунтов оказывает и жидкий компонент, что объясняется различной интенсивностью его взаимодействия с минеральной частью.

 

Химический состав засоленных грунтов зависит от минерального состава частиц, грунтов и включений в виде органического вещества и минералов-примесей простых солей. Основными компонентами твердых минеральных частиц являются Al2O3, SiO2 и др.

Химический состав грунтов оказывает большое влияние на их физические, химические, физико-механические и водные свойства. Чем выше в глинистых породах содержание Аl, тем больше проявляются свойства глин, и чем выше содержание Si, тем эти свойства слабее.

 

При оттаивании мерзлых грунтов соли существенно определяют их физико-механические и химические свойства, поэтому к засоленным мерзлым грунтам относят грунты с более низким содержанием воднорастворимых солей по сравнению с грунтами аналогичного состава, но не мерзлыми.

 

На строение грунтов оказывают влияние размеры частиц, их удельная поверхность, характер структурных связей, минеральный состав грунтов и условия формирования (наличие давления, водно-солевой состав и состояние воды и т.п.). При изменении этих факторов происходит постепенное изменение строения грунтов, что приводит к изменению характера структурных связей и взаимодействия между компонентами грунтов.

 

Засоленными называются крупнообломочные грунты при следующих содержаниях воднорастворимых солей:

· свыше 0,5%, в присутствии песчаного заполнителя более 40%;

· свыше 2%, в присутствии песчаного заполнителя менее 40% или пылеватого и глинистого менее 30%;

· свыше 5%, в присутствии пылеватого и глинистого заполнителя более 30%.

По степени влажности G крупнообломочные грунты могут быть:

· маловлажными G < 0,5,

· влажными 0,5 < G < 0,8,

· водонасыщенными 0,8 < G < 1,0.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: