УДК: 624.131.37

Некоторые прогнозы изучения относительной просадочности лессового грунта юга Казахстана в лабораторных условиях

Калиев М.М.

Известно, что величина относительной просадки, являющаяся основной расчетной характеристикой при прогнозе просадочной деформации, определяется, как правило, в компрессионных приборах, т. е. в условиях невозможности бокового расширения грунта (одномерная задача). Для развитых по площади фундаментов сооружений с небольшой нагрузкой, размеры подошвы которых существенно превосходят или соизмеримы с мощностью сжимаемого основания, а также для случая просадки лессового массива при природном давлении, компрессионные испытания вполне достоверно моделируют напряженно-деформационное состояние таких оснований. Поэтому расчетные и натурные величины просадок в таких случаях обычно имеют хорошую сходимость.

Иная картина будет под нагруженными фундаментами небольших размеров (расчетная схема которых отвечает пространственной задаче), особенно имеющих небольшое заглубление. Как отмечают некоторые авторы и как показали наши опыты со штампами, просадка происходит не только за счет вертикальных перемещений частиц замачиваемого лессового грунта, но и за счет перемещения их в стороны от вертикальной оси фундамента. Поэтому в пределах напряженной зоны от местной нагрузки относительные деформации грунтового основания будут больше, чем полученные при тех же направлениях в условиях компрессионного испытания.

Испытания грунтов в условиях трехосного сжатия более правильно моделируют напряженное состояние грунтов в основании более нагруженных фундаментов.

Принимая во внимание вышеотмеченные, а также учитывая насущные задачи строительства различных сооружений на лессовых просадочных грунтах нами были проведены лабораторные испытания лессовых грунтов в приборах трехосного сжатия (без возможности бокового расширения).

Испытания грунтов производились на стабилометрах М - 2 системы профессора

Е.И.Медкова /1/ и параллельно на компрессионных приборах (одометрах) марки К-1 конструкции Н.Н.Маслова. Испытанию в стабилометрах (рис. 1) подвергались образцы грунта ненарушенной структуры цилиндрической формы диаметром d=55 мм и высотой h=110 мм.

В таблице 1 приведены результаты специальных опытов на просадочность, проведенных параллельно в одометре и в стабилометре, на образцах взятых из одних и тех же горизонтов исследованных районах. Как видно из приведенных результатов (табл. 1) относительные просадочности грунтов вычисленные при испытаниях в одометре и стабилометре почти совпадают при давлениях близкой к природно–напряженному состоянию грунта. При этом отношение близко к единице.

Глубина отбора образца, м	Начальные данные		Вертикальное давление при просадке, МПа	Относитель ная просадоч ность по данным одометра , %	Относитель ная просадоч ность по данным стабилометра , %	Отноше ние
	Влаж ность, %	Плотность сухого грунта, г/см^3
1	2	3	4	5	6	7
2-3	7,4	1,33	Рприр.=0,052	2,9	3,13	0,926
2-3	7,4	1,33	0,10	11,0	12,09	0,910
2-3	7,4	1,33	0,20	13,74	16,18	0,849
2-3	7,4	1,33	0,30	14,62	17,72	0,825
7,0	8,45	1,50	Рприр.=0,124	0,35	0,37	0,946
7,0	8,45	1,50	0,20	1,2	1,40	0,857
7,0	8,45	1,50	0,30	2,0	2,5	0,80
7,0	8,45	1,50	0,40	2,7	3,3	0,816
11-13	8,53	1,45	Рприр.=0,234	4,9	5,17	0,947
11-13	8,53	1,45	0,30	7,8	9,10	0,857
11-13	8,53	1,45	0,40	9,7	11,51	0,843

Это состояние уменьшается с увеличением внешней нагрузки. Отмеченное обстоятельство говорит о том, что расчет просадок по данным одометра и стабилометра дает хорошую сходимость для легких сооружений, где деформации в толще грунтов протекает главным образом под влиянием природного давления (Р_прир.).

Выводы

1. При прогнозе величины просадки небольших в плане нагруженных фундаментов сооружений необходимо учитывать сложное напряженное состояние их лёссовых оснований.

2. Более достоверные результаты лабораторного определения относительной просадочности для этих условий дают испытания лёссовых грунтов в условиях трехосного сжатия в стабилометрах.

3. В основании распластанных сооружений следует учитывать только вертикальное уплотнение грунта, без бокового выпора.

Литература

1. Медков Е.И. Практическое руководство к исследованию механических свойств грунтов с применением стабилометра типа М-2. М.: Госэнергоиздат, 1959.