Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд

Abstract

Наведено результати експериментальних досліджень кінетики розчинення та виносу солі з нез'вязного грунту. На підставі експериментальних досліджень отримано залежність між коефіцієнтом розчинення мінералу і швидкістю фільтрації та початковим об'ємним вмістом солі в грунті. Також наведено результати дослідження міцності засолених грунтів на приладі крутіння. Отримано, що міцність грунтів значно зменшується до початку розвитку суфозії та виносу солей тільки в наслідок підвищення вологості грунту. Таке зменшення міцності в залежності від початкової щільності грунту може перевищувати 50%. Доведено, що при хімічній суфозії відбувається порушення мікроагрегатної структури грунтів, яке викликає зменшення їх міцності в зоні зсуву. У природних умовах таке явище суттєво впливає на пружно-деформований стан грунтів та призводить до зменшення стійкості основ інженерних споруд, схилів, дамб і штучних укосів.

Приведены результаты экспериментальных исследований кинетики растворения и выноса соли из несвязного грунта. На основании экспериментальных исследований получена зависимость между коэффициентом растворения минерала и скоростью фильтрации и начальным объемным содержанием соли в грунте. Также приведены результаты исследований прочности засоленнях грунтов на приборе кручения. Получено, что прочность грунтов значительно уменьшается до начала развития суффозии и выноса солей только в результате повышения влажности грунта. Такое уменьшение прочности в зависимости от начальной плотности грунта может превышать 50%. Доказано, что при химической суффозии происходит нарушение микроагрегатной структуры грунтов, которое вызывает уменьшение их прочности в зоне сдвига. В естественных условиях такое явление существенно влияет на упруго-деформованное состояние грунтов и приводит к уменьшению устойчивости оснований инженерных сооружений, склонов, дамб и искусственных откосов.

Presented are the results of experimental research on the kinetics of dissolution and salt removal from non-cohesive soil. Experimental research show relationship between mineral dissolution coefficient and speed of filtration and starting volume content of ground salt. Also presented are the results of tests of strength of saline soils with torsion device. It was determined that ground coat rigidity significantly decreases before the development of subsoil erosion and salt erosion only as a result of ground coat wetness increase. Such a rigidity decrease depending on starting ground coat rigidity can be more than 50%. It is proven that the chemical suffusion leads to changes in micro-aggregate soil structure, which causes a decrease in their strength in the shear zone. Under natural conditions, this phenomenon leads to a decrease in the stability of the foundations of engineering structures, slopes, dams and artificial slopes.