|
содержание
Горшков Е.И. (3 курс), Нефедова Ю.С. (1 курс, магистратура), кафедра геокриологии.
Научный руководитель д.г-м.н профессор Роман Л. Т.
Цель исследований - определить влияние засолённости на деформацию набухания и деформационные характеристики при оттаивании и уплотнении грунтов.
Испытаны не набухающий песок и набухающая монтмориллонитовая глина. Дополнительная к природной засолённость задавалась солью NaCl, таким образом, чтобы обеспечить близкую концентрацию порового раствора в сопоставляемых образцах.
Деформационные характеристики коэффициент оттаивания (равный относительной осадке оттаивающего грунта без нагрузки) и коэффициент уплотнения (равный отношению приращения относительной стабилизированной осадки к приращению напряжения) определялись в одометрах конструкции Н.А. Цытовича. Полученные результаты и физические свойства образцов приведены в таблице 1, деформация набухания монтмориллонитовой глины - в таблице 2.
| Грунт |
N обр. |
Плотность
 s г/см3 |
Влажность
Wtot, % |
Засолённость
Dsol, % |
Концентрация порового раствора |
Температура начала замерзания, °С |
Коэффициент оттаивания А, ед |
Коэффициент уплотнения а, см2/кг |
Песок
mJ3
s = 2.65 г/см3
pH = 7,1
|
1 |
1,98 |
21 |
0,012 |
0,0006 |
-0,4 |
0,013 |
0,0052 |
| 2 |
1,96 |
21 |
1,05 |
0,048 |
-3,4 |
0,01 |
0,0073 |
| 3 |
1,99 |
21 |
1,50 |
0,067 |
-5,2 |
0,013 |
0,0056 |
Глина тяжёлая
eP2ogl
s = 2.45 г/см3
pH = 7,9
|
1 |
1,53 |
80 |
1,988 |
0,024 |
-0,5 |
0,06 |
0,030 |
| 2 |
1,52 |
80 |
4 |
0,048 |
-2,9 |
0,079 |
0,058 |
| 3 |
1,57 |
80 |
6 |
0,07 |
-5,1 |
0,11 |
0,050 |
| Таблица 1. Физические и механические свойства испытанных грунтов. |
| N образцов |
1 |
2 |
3 |
| Относительная деформация набухания |
0,149 |
0,106 |
0,0153 |
| Таблица 2. Деформация набухания монтмориллонитовой глины. |
Результаты испытаний показали, что в кварцевом песке влияние засолённости практически не сказалось на величине деформационных характеристик при оттаивании и уплотнении.
В монтмориллонитовой глине с увеличением засолённости относительная деформация набухания уменьшилась на порядок, а коэффициент оттаивания увеличился. Это очевидно обусловлено процессом связывания молекул воды ионами растворённых солей, что препятствует набуханию, увеличивает количество порового раствора, не связанного электромолекулярными силами с частицами грунта и способствует отжатию большего количества влаги при оттаивании.
| Вид грунта |
Засолённость в %. |
Осадка при оттаивании на глубину 4 метра, см. |
| Кварцевый песок |
0,012 |
5,14 |
| 1,05 |
3,34 |
| 1,50 |
4,80 |
| Монтмориллонитовая глина |
1,988 |
30,4 |
| 4,0 |
48,6 |
| 6,0 |
60,0 |
| Таблица 3. Значения возможных осадок. |
Выполненный пример расчёта осадок ( S ) по формуле S =( A + a ) h (где - напряжения от собственного веса грунта, h - мощность слоя) слоя сезонного оттаивания глубиной 4 метра, сложенного испытанными грунтами, показал (табл. 3), что с увеличением засолённости осадки при оттаивании набухающей монтмориллонитовой глины увеличиваются.
|
