Механическая суффозия грунтов

Это - процесс выноса мелких час­тичек грунта с его поверхности, называемая поверхностной суффо­зией, или подвижка частичек внутри объема -внутренняя суффо­зия. Суффозия на контакте различных по составу грунтов назы­вается контактной суффозией.

Основываясь на том, что перечисленные виды суффозии подда­ются расчету, места их возникновения можно определить, проф. Р. Р. Чугаев выделяет суффозию, не поддающуюся расчету и мес­та возникновения которой заранее определить нельзя.

По причинам разрыхления грунта, неравномерных осадок со­оружений, небрежного выполнения строительных работ под соору­жением, когда оставляют строительный мусор и др., могут образо­ваться облегченные ходы фильтрации, места которых заранее оп­ределить невозможно. Суффозионный процесс в этих местах обычно отличается прогрессивным течением и является причиной мно­гих аварий сооружений. Этот вид деформаций грунта назван проф. Р. Р. Чугаевым казуальной (случайной) суффозией. Далее будут приведены мероприятия по борьбе со случайными образованиями облегченных ходов фильтрации и обеспечению фильтрационной прочности грунта.

Механическая суффозия (или просто суффозия) характерна для несвязных песчаных, гравелисто-песчаных грунтов, не обладающих силами сцепления.

Исследованиями В. С. Истоминой и др. установлено, что суф­фозии подвержены грунты с большим коэффициентом неоднород­ности:

где  и - диаметры зерен грунта, меньше которых содержит­ся 60 и 10 % по весу соответственно.

 
Ориентировочно коэффициент фильтрации суффозионных грун­тов .

Суффозия - процесс, изменяющийся то времени, так как при выносе мелких частичек из грунта возрастает коэффициент фильтрации грунта и увеличивается скорость течения, что в свою очередь усиливает суффозию.

В определенных условиях суффозия  может  прекратиться   без какого-либо вмешательства, если мелкие частички забьют (заку­порят) поры грунта, встречающегося    на пути, и невоз­можно   будет   перемещение частичек внутри массы грун­та.

В крупных порах откла­дываются сначала частички, которые по своему размеру не могут пройти, через них, затем в этих уменьшенных порах откладываются более, мелкие частички и т. д., образуя по потоку воды форму обратного фильтра, в данном случае естественного.

При направлении    филь­трационного    потока сверху вниз    (рис. 3.12)

   

Рис. 3.12 Типы фильтров дренажей плоти­ны. Стрелками показано направление фильт­рационного потока

суффозия может происходить не толькопод действием фильтрацион­ного    давления, но и собственного веса породы, т. е. со­здаются условия более тяжелые, чем    при   направлений фильтрации снизу - вверх.
Минимальное значение градиента  в зависимо­сти от , при котором развивается суффозия в восходящем потоке, показано  рис. 3.13.

При            ; при  возможны деформации как суффозии, так и выпора . Пределы допустимых градиентов, при которых не возникают суффозии, обозначены пунктирной линией.