Инженерно-геологические изыскания в районах распространения просадочных грунтов

 

Общие положения

 

4.1.1. К просадочным грунтам в соответствии с ГОСТ 25100-95 следует относить пылевато-глинистые разновидности дисперсных осадочных минеральных грунтов (чаще всего лессовые грунты), дающие при замачивании при постоянной внешней нагрузке и (или) нагрузки от собственного веса грунта дополнительные деформации — просадки, происходящие в результате уплотнения грунта вследствие изменения его структуры. К просадочным относятся грунты с величиной относительной деформации просадочности , д.е. ³ 0.01.

4.1.2. Просадочные лессы распространены в южных районах Российской Федерации, где они участвуют в строении толщ лессовых пород, покрывающих обширные пространства. Мощность лессовых толщ изменяется от нескольких метров в северной части зоны их распространения до 50 — 80 м, а местами и более в ее южной части.

Лессовые отложения покрывают сплошным плащом обширные плоские водоразделы, их склоны, поверхность высоких террас. В зоне влияния речных долин и морского побережья они прорезаны многочисленными балками и оврагами. Последние имеют резкие формы, особенно в своей верховой части: узкое дно и высокие обрывистые склоны. Высота обрывов достигает 5-6 м., иногда более. На поверхности водоразделов развиты просадочные блюдца и поды. Размер блюдец в плане изменяется от нескольких метров до первых десятков метров, глубина—от долей метра до 1-2 метров. Поды представлены обширными понижениями шириной в сотни метров или километры с глубиной не превышающей первых метров. Дно подов сложено непросадочными тяжелыми суглинками или глинами.

4.1.3. Для просадочных лессовых грунтов обычно характерны: высокая пылеватость (содержание частиц размером 0,05-0,005 мм более 50% при количестве частиц размером менее 0,005 мм, как правило, не более 10-15%); низкие значения числа пластичности (менее 12); низкая плотность скелета грунта (преимущественно менее 1,5 г/см³); повышенная пористость (более 45%); невысокая природная влажность (как правило, менее границы раскатывания); засоленность; светлая окраска (от палевого до охристого цвета); способность в маловлажном состоянии держать вертикальные откосы; цикличность строения толщ.

Главная отличительная особенность лессов — наличие макропор размером 1-3 мм, различимых невооруженным глазом. Макропоры имеют форму извилистых вертикальных канальцев.

4.1.4. Мощные толщи лессовых пород имеют циклическое строение: несколько горизонтов лессов переслаиваются с погребенными почвами и непросадочными лессовыми грунтами (лессовидными суглинками). Последние в отличие от лессов имеют более темный бурый или красновато-бурый цвет и нередко отчетливую слоистость. Они более глинисты, характеризуются относительно низкой пористостью (до 40%) и значительно более высокой плотностью (1,8 -1,9 г/см³). Число горизонтов лессов непостоянно (в южных районах территории Российской Федерации в разрезе присутствует от 3 до 6 горизонтов лессов разной мощности). Как правило просадочность уменьшается сверху вниз по разрезу.

4.1.5. Лессы обладают высокой для глинистых грунтов водопроницаемостью и резкой анизотропией по этому свойству. Коэффициент фильтрации в вертикальном направлении измеряется несколькими м/сут., в горизонтальном — десятыми или сотыми м/сут. Это приводит к тому, что при инфильтрации воды с поверхности образуются купола грунтовых вод, медленно растекающиеся в стороны. В пределах городов, где имеются многочисленные источники замачивания (утечки из коммуникаций, интенсивный полив водой скверов, садов, парков) в толще лессовых грунтов формируется техногенный горизонт грунтовых вод быстро повышающий свой уровень (до 0,5 — 1 м в год), что способствует интенсивному развитию просадочных явлений. В районах, где лессы обогащены гипсом, формирующиеся грунтовые воды агрессивны по отношению к бетону на портланд-цементе.

4.1.6. Просадочные грунты следует характеризовать:

относительной деформацией просадочности — относительным сжатием грунтов при заданном давлении после их замачивания;

начальной просадочной влажностью — минимальной влажностью, при которой проявляются просадочные свойства грунтов;

начальным просадочным давлением — минимальным давлением, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их замачивании.

При инженерно-геологических изысканиях под свайные фундаменты с опиранием свай на непросадочные грунты (сваи-стойки) и при соответствующей записи в техническом задании допускается не определять указанные специфические свойства просадочных грунтов,

4.1.7. Выделение участков с различными типами грунтовых условий по просадочности в районах распространения просадочных грунтов следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 в зависимости от величины просадки грунтов от собственного веса при их замачивании:

I тип — грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;

II тип — грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна их просадка от собственного веса и величина ее превышает 5 см.

4.1.8. Просадочность обычно проявляется при техногенном замачивании или повышении влажности лессовых грунтов, связанных с:

утечками из водонесущих коммуникаций;

интенсивным поливом парков, садов, огородов;

строительством каналов, водохранилищ, оросительных систем;

нарушениями режима испарения и миграцией влаги под экранирующими покрытиями (взлетно-посадочные полосы, асфальтированные стоянки автомашин, площади, улицы и др.).

Перечисленные причины могут действовать как самостоятельно, так и в разных сочетаниях. Замачивание может иметь локальный и площадной характер и различную длительность. Кратковременное локальное замачивание распространяется лишь на верхнюю часть просадочной толщи, а длительное площадное — на всю просадочную толщу.

4.1.9. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения просадочных грунтов следует устанавливать и отражать в техническом отчете:

распространение и приуроченность просадочных грунтов к определенным геоморфологическим элементам и формам рельефа;

наличие внешних признаков проявления просадочности грунтов (просадочные блюдца, поды, ложбины и пр.);

мощность толщи просадочных грунтов и ее изменения по площади;

цикличность строения толщи просадочных грунтов (чередование горизонтов лессовых пород и погребенных почв, периодичность изменений свойств грунтов по глубине и т.п.);

особенности структуры (макропористость, пылеватость, агрегированность и пр.) и текстуры (слоистость, трещиноватость, наличие конкреций, скоплений гипса и пр.), интенсивность вскипания от 10%-ной НС1;

специфические характеристики просадочных грунтов (относительная деформация просадочности и ее зависимость оглавления на грунт, начальное просадочное давление, начальная просадочная влажность);

гранулометрический состав (с различными схемами подготовки к анализу);

деформационные и прочностные характеристики грунтов при полном водонасыщении и при природной влажности;

изменения показателей свойств по простиранию и глубине просадочной толщи;

величины просадок от собственного веса (включая послепросадочные деформации) и тип грунтовых условий по просадочности, границы распространения участков с различным типом грунтовых условий по просадочности;

наличие и характер возможных источников замачивания лессовой толщи;

аварийные ситуации, ремонтные или восстановительные работы, связанные с развитием просадочных явлений;

применявшиеся типы и конструкции фундаментов, зданий и сооружений, их техническое состояние, наличие и характер деформаций, вызванных просадочными явлениями;

применявшиеся при строительстве в районе работ методы полного или частичного устранения просадочности грунтов (противофильтрационные мероприятия, применение тяжелых трамбовок, искусственное закрепление грунтов, предварительное замачивание и др.) с оценкой их эффективности;

положение и параметры экранирующих покрытий (асфальтированные стоянки автотранспорта, взлетно-посадочные полосы и др.);

расположение и состояние сети водонесущих коммуникаций (водопровод, канализация, теплотрассы, ливневые водостоки), очистных сооружений, существующая система их эксплуатации и борьбы с утечками;

наличие, систему, состояние оросительной сети, следы древней оросительной сети.

По результатам изысканий должны быть даны рекомендации по учету основных особенностей просадочных грунтов (просадочного процесса) при освоении территории и проектировании объектов строительства.

4.1.10. Предварительную оценку нормативных значений относительной деформации просадочности грунтов при инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта сооружений I и II уровня ответственности, а также окончательную их оценку для сооружений III уровня ответственности допускается выполнять в соответствии с приложением Б.