Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Усадка грунта

Усадка грунта – процесс уменьшения объёма глинистого грунта в результате удаления из него воды при высыхании или проявлении физико-химических процессов. При усадке происходит уплотнение грунта с образованием трещин усадки, а также перераспределение растворимых химических элементов грунта. Участки, через которые протекает испарение воды, часто обогащаются солями.

Стадии усадки

У водонасыщенных глин этот процесс продолжается в три стадии: замедленную, нормальную и остаточную. На первой стадии вода испаряется из крупных пор, нередко армированных цементирующими веществами, вследствие чего общее уменьшение объёма грунта может быть меньше объёма испарившейся воды. На стадии нормальной усадки уменьшение объёма грунта максимально и примерно равно объёму испарившейся воды. При дальнейшем высыхании на стадии остаточной усадки изменение объёма грунта значительно отстаёт от объёма испарившейся влаги, а величина усадки грунта обычно не превышает 2-3% от общей усадки. 

От чего зависит усадка грунта?

Чем выше содержание глинистых частиц в грунте, тем больше усадка. Более всего этот процесс характерен для монтмориллонитовых глин, менее всего – для каолинитовых. Гидрослюдистые глины занимают промежуточное положение. Глины, насыщенные ионом натрия или лития, дают наибольшую усадку.

При наличии в обменном комплексе кальция, а также трёхвалентных катионов усадка грунта будет меньше. Ее величина возрастает с увеличением влажности и уменьшением плотности. Она также зависит от степени ориентированности глинистых частиц, увеличиваясь с её возрастанием. Грунты с более прочными структурными связями имеют наименьшую усадку грунта, чем грунты со слабыми связями.

На характер развития процесса усадки грунта влияет режим сушки. Как правило, с ускорением сушки, усадка грунта уменьшается. Усадка происходит до достижения грунтом определенной влажности (предел усадки грунта), ниже которой уменьшение размера образца не происходит.

Расчет усадки

Приложение внешней нагрузки способствует развитию усадки. Она проявляется не только при сушке, но и при любом обезвоживании, например, при воздействии электроосмоса. Усадка может привести к понижению поверхности грунта. Ее величина характеризуется относительной линейной (b1) и объёмной (bv) усадкой, равными

b1 = (l1l2)/l1; bv = (v1v2)/v1,

где l1 и v1 – длина и объём образца до сушки; l2 и v2 – то же после сушки.

Кроме того, используется коэффициент объёмной усадки (βv) βv= bv/[w1w2) – bvw1], где w1 и w2 – влажность грунта до и после сушки.

 

Главная -->Справочник геолога-->Усадка грунта