Скачать презентацию Многолетнемерзлые грунты Учение о явлениях Скачать презентацию Многолетнемерзлые грунты Учение о явлениях

Лекция 4(ИГ).ppt

  • Количество слайдов: 64

Многолетнемерзлые грунты Многолетнемерзлые грунты

• Учение о явлениях вечной мерзлоты называется мерзлотоведением или геокриологией. • Учение о явлениях вечной мерзлоты называется мерзлотоведением или геокриологией.

• Глубина сезонного промерзания грунтов (df) зависит от климатических особенностей района, состава пород, • Глубина сезонного промерзания грунтов (df) зависит от климатических особенностей района, состава пород, мощности снегового покрова и других факторов.

• К многолетнемерзлым грунтам относятся грунты, которые в условиях природного залегания находятся в • К многолетнемерзлым грунтам относятся грунты, которые в условиях природного залегания находятся в мерзлом состоянии в течение трех лет и более.

Чаша протаивания многолетнемерзлого грунта под зданием Чаша протаивания многолетнемерзлого грунта под зданием

В вертикальном разрезе толщи многолетнемерзлых грунтов различают на три слоя: 1) деятельный слой; 2) В вертикальном разрезе толщи многолетнемерзлых грунтов различают на три слоя: 1) деятельный слой; 2) слой многолетней мерзлоты; 3) подмерзлотный слой (талые грунты с положительной температурой).

В геологическом разрезе выделяют два типа мерзлоты: I – сливающаяся мерзлота, при которой деятельный В геологическом разрезе выделяют два типа мерзлоты: I – сливающаяся мерзлота, при которой деятельный слой при замерзании непосредственно переходит в многолетнюю мерзлоту. II – несливающаяся мерзлота, когда при замерзании между ними остается слой талого грунта.

. Наиболее характерное положение деятельного слоя: I - для сезонно промерзающего слоя (несливающаяся мерзлота) . Наиболее характерное положение деятельного слоя: I - для сезонно промерзающего слоя (несливающаяся мерзлота) в периоды: а - максимального промерзания; б - промежуточный; в - максимального оттаивания; II - для сезонно оттаивающего слоя (сливающаяся мерзлота) в те же периоды. 1 - поверхность вечномерзлых грунтов; 2 - граница оттаивания; 3 - граница промерзания;

Мерзлые грунты по физическому состоянию подразделяют: • твердомерзлые; • пластичномерзлые; • сыпучемерзлые. Мерзлые грунты по физическому состоянию подразделяют: • твердомерзлые; • пластичномерзлые; • сыпучемерзлые.

Принцыпы строительства на вечномерзлых грунтах: 1 – с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии Принцыпы строительства на вечномерзлых грунтах: 1 – с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии в течение всего строительства и эксплуатации зданий и сооружений. 2 – с устранением мерзлого состояния в виде: а) предварительного искусственного оттаивания и уплотнения грунтов основания до начала строительства; б) с допущением их оттаивания в период эксплуатации зданий и сооружений; в) замены льдонасыщенных мерзлых грунтов талыми.

Просадочные грунты Просадочные грунты

• Просадочными называют пылеватоглинистые грунты, которые при замачивании дают значительную просадку. В отличие • Просадочными называют пылеватоглинистые грунты, которые при замачивании дают значительную просадку. В отличие от обычной осадки, просадка приводит к коренному изменению структуры грунта.

Лёссовые грунты (рыхлые, несвязные) имеют широкое распространение в мире особенно в Европе и Азии. Лёссовые грунты (рыхлые, несвязные) имеют широкое распространение в мире особенно в Европе и Азии. Отличительные признаки: • Желто-бурая и палево-желтая окраска; • Высокая пылеватость (содержание фракции менее 0, 05 мм более 50%); • Повышенная пористость (40 -55%); • Невысокая природная влажность; • Способность держать вертикальный откос (до 10 м); • Высокая карбонатность; • Однородная текстура.

Карта развития лёссовых пород на территории СНГ Карта развития лёссовых пород на территории СНГ

Строительство на лессовых просадочных грунтах, возможно при выполнении одного из следующих мероприятий: • устранение Строительство на лессовых просадочных грунтах, возможно при выполнении одного из следующих мероприятий: • устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной толщи; • прорезку просадочной толщи глубокими фундаментами, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта; • комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, а также водозащитные и конструктивные мероприятия.

Набухающие грунты Набухающие грунты

• К набухающим относят грунты, которые при замачивании значительно увеличиваются в объеме. • • К набухающим относят грунты, которые при замачивании значительно увеличиваются в объеме. • При высыхании набухающие грунты уменьшаются в объеме, т. е. дают усадку, часто сопровождаемую образованием трещин усадки. • Процесс набухания – усадки грунтов обратим: чем больше набухание, тем больше усадка.

Набухание и усадка грунтов происходят в результате: • техногенного замачивания; • сезонного изменения влажности; Набухание и усадка грунтов происходят в результате: • техногенного замачивания; • сезонного изменения влажности; • изменение условий испарения влаги.

• • Для обеспечения надежной эксплуатации зданий и сооружений на набухающих грунтах применяют: • • Для обеспечения надежной эксплуатации зданий и сооружений на набухающих грунтах применяют: водозащитные мероприятия; замена набухающего грунта местным ненабухающим; применение компенсирующих подушек; полная или частичная прорезка набухающего грунта фундаментами.

Органоминеральные и органические грунты Органоминеральные и органические грунты

• К органоминеральным грунтам относятся илы, сапропели и заторфованные грунты, а к органическим • К органоминеральным грунтам относятся илы, сапропели и заторфованные грунты, а к органическим – торф.

• • К специфическим особенностям относятся: малая прочность и большая сжимаемость; высокая пористость • • К специфическим особенностям относятся: малая прочность и большая сжимаемость; высокая пористость и влажность; высокая гидрофильность и низкая водоотдача; склонность к разжижению при динамических воздействиях; разложение растительных остатков в зоне аэрации; наличие природного токсичного газа (метана); повышенная агрессивность к конструкциям.

• Илы – водонасыщенные глинистые осадки морских и пресноводных водоемов, образовавшиеся при участии • Илы – водонасыщенные глинистые осадки морских и пресноводных водоемов, образовавшиеся при участии микробиологических процессов. • Отличительные особенности илов: высокая влажность, пористость, наличие органического вещества в идее гумуса (до 10%), гнилостный запах, темная окраска.

• • Сапропель – пресноводный озерный ил с большим содержанием органического вещества. Различают • • Сапропель – пресноводный озерный ил с большим содержанием органического вещества. Различают сапропели: органические (>70%), минерально-органические (50 -70%), органоминеральные (30 -50%) и минеральные (10 -30%).

• Торф – порода темно-бурого и черного цвета с содержанием органического вещества более • Торф – порода темно-бурого и черного цвета с содержанием органического вещества более 50%. Образуется при отмирании и разложении болотной растительности. • Когда мощность торфа достигает 0, 5 м и более, территорию относят к торфяникам.

При проведении инженерно-геологических изысканий изучают: 1) рельефа минерального дна болот и свойств слагающих его При проведении инженерно-геологических изысканий изучают: 1) рельефа минерального дна болот и свойств слагающих его отложений; 2) изменчивости деформационно-прочностных характеристик по глубине и при динамических воздействиях; 3) консолидационных и реологических характеристик грунтов.

Согласно СП 11 -105 -97, органноминеральные и органические грунты могут использоваться в качестве основания Согласно СП 11 -105 -97, органноминеральные и органические грунты могут использоваться в качестве основания сооружений, как правило, только после инженерной подготовки, которая может осуществляться двумя способами: • предварительного осушения открытыми канавами или дренами; • предварительного уплотнения органических и других грунтов пригрузкой слоем минерального грунта.

После инженерной подготовки территории, сложенной органоминеральными и органическими грунтами, при строительстве на них различных После инженерной подготовки территории, сложенной органоминеральными и органическими грунтами, при строительстве на них различных зданий и сооружений используют: • прорезку (полную или частичную) грунтов глубокими фундаментами; • полное выторфовывание; • закрепление илов методами технической мелиорации.

Засоленные грунты Засоленные грунты

• К засоленным относят дисперсные грунты пустынных и полупустынных, реже степных районов с • К засоленным относят дисперсные грунты пустынных и полупустынных, реже степных районов с повышенным содержанием водорастворимых минеральных солей. • Основная специфическая особенность – развитие в них суффозионной осадки, которая возникает в результате выщелачивания из них солей при длительной фильтрации воды.

Солончаковый луг в Омской области Солончаковый луг в Омской области

Засоление грунтов может иметь: • первичный морской характер; • вторичный характер – засоление происходит Засоление грунтов может иметь: • первичный морской характер; • вторичный характер – засоление происходит в результате вертикальной миграции солей из близко залегающих подземных вод повышенной солености.

Солевая корка на поверхности солончака (Австрия) Солевая корка на поверхности солончака (Австрия)

Солончаки бывают: • корковые, покрытые с поверхности солевой коркой; • пухлые, с наличием рыхлых Солончаки бывают: • корковые, покрытые с поверхности солевой коркой; • пухлые, с наличием рыхлых солей; • мокрые, адсорбирующие пары воды из воздуха.

Корковые солончаки Аргентина Корковые солончаки Аргентина

Алтайский край Мамонтово Алтайский край Мамонтово

• Такыры – участки с засоленными глинистыми грунтами в пустынных зонах, с исключительно • Такыры – участки с засоленными глинистыми грунтами в пустынных зонах, с исключительно гладкой поверхностью, лишенные растительности и разбитые трещинами усадки на небольшие полигональные отдельности.

Деформации зданий вследствие неравномерной осадки их оснований Деформации зданий вследствие неравномерной осадки их оснований

• • • Для устранения возможных деформаций применяют следующие мероприятия: прекращение или замедление • • • Для устранения возможных деформаций применяют следующие мероприятия: прекращение или замедление движения фильтрационного потока; прорезку толщи глубокими фундаментами; частичную или полную срезку засоленных грунтов и устройство подушек из песка и суглинка; предпостроечное рассоление и последующее уплотнение грунтового основания; химическое закрепление.

Техническая мелиорация грунтов Техническая мелиорация грунтов

• Мелиорировать грунты – значит улучшать их неблагоприятные свойства. • Мелиорировать грунты – значит улучшать их неблагоприятные свойства.

Цементация грунтов Цементация грунтов

1 - буровой станок; 2 -затвор; 3 - электролиния; 4 - газодувка; 5 - 1 - буровой станок; 2 -затвор; 3 - электролиния; 4 - газодувка; 5 - воздухопровод; 6 - газопровод; 7 - обожженный массив грунта; 8 - нагревательная скважина; 9 контрольная скважина; 10 - буровая штанга; 11 - уширитель; 12 - уширение; 13 форсунка; 14 - труба-удлинитель; 15 - воздухонесущая труба; 16 - крышка затвора; 17 - грузоподъемный механизм; 18 -отсекатель; 19 - контрольные термопары; 20 - регулятор давления; 21 - запальник; 22 - потенциометры; 23 закрепляемый массив грунта

• • К физико-механической мелиорации грунтов относят: Механическое уплотнение Гравитационное дренирование Геостатическое уплотнение • • К физико-механической мелиорации грунтов относят: Механическое уплотнение Гравитационное дренирование Геостатическое уплотнение Армирование грунтов

Укрепление грунтов методом инъекции цементным раствором на жидком стекле Укрепление грунтов методом инъекции цементным раствором на жидком стекле

• Физико-химическая мелиорация грунта основана на воздействии на грунты физических средств и химически • Физико-химическая мелиорация грунта основана на воздействии на грунты физических средств и химически активных веществ. • Поверхностные методы осуществляются с использованием минеральных вяжущих материалов.

• Глубинные методы закрепления грунтов – это искусственное улучшение их свойств путем нагнетания • Глубинные методы закрепления грунтов – это искусственное улучшение их свойств путем нагнетания (инъекций) вяжущих материалов и химических растворов.