Динамика пучинистых грунтов
Пучинистые явления - коварные и бесцеремонные процессы, возникающие во влажных глинистых и мелкопесчаных и пылеватых грунтах при их сезонном промерзании. Не учитывать их нельзя, что понятно любому, даже слабо разбирающемуся в строительстве застройщику.
Пучинистые грунты.
Многие это поняли, обнаружив по весне трещину в кирпичной стене загородного дома или увидев перекошенные стены каркасной дачной постройки. Однако как происходят эти явления, не совсем понимают даже некоторые строители.
Морозное пучение, так называют это явление специалисты, связано с тем, что в процессе замерзания влажного грунта он увеличивается в объеме:
сильнопучинистпые грунты - почти на 10%;
слабопучинишые - меньше, чем на 5%.
Происходит это из-за того, что вода увеличивается в объеме при замерзании - на 10%. Поэтому, чем больше воды в грунте, тем он более пучинистый. Так лес, стоящий на сильно пучинистых грунтах, зимой поднимается на 10 - 15 см относительно летнего уровня. Внешне это незаметно. Но если в грунт забита свая более чем на 3 м, то подъем грунта зимой можно отследить по отметкам, сделанным на этой свае. -
Сложность в оценке воздействия пучинистых явлений грунта на постройки обусловлена одновременным воздействием нескольких процессов, проявляющихся в различной степени. Чтобы лучше разобраться в этом, опишем несколько по- . нятий, связанных с этим явлением.
Степень пучинистости грунта определяется составом грунта, его пористостью, а также уровнем грунтовых вод. Так глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески относятся к пу-чинистым грунтам, а крупнозернистые'песчаные и гравийные грунты - к непучинистым. С чем это связано?
Во-первых, в глинах или мелких песках влага достаточно высоко поднимается от уровня грунтовых вод за счет капиллярного эффекта и хорошо удерживается в таком грунте, как в губке. Здесь проявляются силы смачивания между водой и поверхностью пылевых частиц. В крупнозернистых же песках влага не поднимается, и грунт становится влажным только по уровню грунтовых вод. Т. е. чем тоньше структура грунта, тем выше поднимается влага, и он становится более пучи-нистым. Обращаем внимание на то, что смеси крупного песка или гравия с пылеватым песком или глиной, будут относиться к пучинистым грунтам в полной мере.
Во-вторых, процесс промерзания грунта происходит сверху вниз, при этом граница между влажным и мерзлым грунтом опускается с некоторой скоростью, определяемой, в основном, погодными условиями. Влага, превращаясь в лед, увеличивается в объеме, вытесняя сама себя в нижние слои грунта, сквозь его структуру. Так вот, пучинистость грунта определяется также тем, успеет ли выдавливаемая сверху влага просочиться через структуру грунта или нет. Если крупнозернистый песок не создает влаге никакого сопротивления, и она беспрепятственно уходит, то такой грунт не расширяется при замерзании.
Что касается глины, то сквозь неё влага уйти не успевает, -и такой грунт становится пучинистым. Кстати, грунт из крупнозернистого песка, помещенный в замкнутый объем, которым может оказаться, например, скважина в глине, поведет себя как пучинистый грунт.
