Давление набухания грунта с различным начальным разуплотнением

Давление набухания грунта с различным начальным разуплотнением

Приведем данные экспериментальных исследований влияния степени разуплотнения на снижение давления набухания для двух разновидностей глин. Для определения давления набухания грунта с различным начальным разуплотнением образцы ненарушенной структуры помещали в компрессионные приборы и замачивали водой. При этом арретир устанавливали таким образом, чтобы штамп прибора мог подняться на определенную высоту, равную 0,02 — 0,08 первоначальной высоты образца, т. е. производилось регулирование величины свободного набухания ∈Sw.

После двухнедельного замачивания грунта на штамп передавалась нагрузка ступенями по 0,025 МПа. За давление набухания принималась нагрузка, при которой начинались деформации сжатия. Таким образом были получены значения набухания грунта и соответствующие им значения давления набухания, определенные указанным способом.

С уменьшением предварительного разуплотнения образца возрастает давление набухания. Установлено, что давление набухания, полученное путем испытания разуплотненных образцов, равно внешнему давлению, при котором значение набухания равно степени разуплотнения. Давление набухания грунта, находящегося как в естественном, так и в разуплотненном состоянии, определяется его начальной плотностью и влажностью.

При увеличении начальной влажности грунта одной плотности давление набухания снижается при одинаковой величине предварительного набухания. Увеличение начальной плотности грунта постоянной влажности приводит к увеличению давления набухания. Зависимость давления набухания от степени предварительного разуплотнения хвалынской глины нарушенной структуры, имеющей начальную влажность w = 0,10. Наиболее значительное снижение давления набухания происходит при небольшом предварительном разуплотнении. Так, для образца, имеющего плотность рd = 1,38 г/см3, при разуплотнении на 3% давление набухания снизилось с 75 до 46 кПа, т. е. на 40%.

Получены линейные зависимости давления набухания грунта от начальной плотности того же грунта при различной степени его предварительного разуплотнения. Линейный характер связи между давлением набухания и начальной плотностью грунта сохраняется и в разуплотненном состоянии. Однако наклон прямых к оси абсцисс уменьшается с увеличением предварительного разуплотнения n.

Зависимость отношения давления набухания при различном n к давлению, развиваемому грунтом при полном отсутствии деформации набухания, от отношения предварительного разуплотнения грунта к его свободному набуханию. На характер рассматриваемой зависимости влияет структура грунта, при этом начальное состояние грунта нарушенной структуры в исследованном диапазоне плотности — влажности влияет незначительно.

Результаты опытов с хвалынской глиной нарушенной структуры, имеющей различные начальные плотности и влажность. Экспериментальные точки расположены достаточно тесно возле одной кривой, независимо от соответствующих им значений начальной плотности — влажности.

Тот же характер расположения экспериментальных точек наблюдается и для покровной глины. На приведенные зависимости относительной величины давления набухания от предварительного разуплотнения влияет минералогический состав грунта. Видно, что для покровной глины влияние разуплотнения на снижение давления набухания больше, чем для хвалынской глины. В минералогическом составе первой присутствует 23% монтмориллонита, 63% иллита и 14% каолинита, тогда как вторая включает 72% иллита и 28% каолинита.