Свойства несвязных сыпучих грунтов

Сыпучие грунты принято делить на грубообмолочные и пески. К грубообмолочным относятся грунты с угловатыми неокатанными обломками - щебень и дресва и соответствующие им по размеру окатанные обломки - галька и гравий. Грубообломочные породы четвертичного возраста обычно сыпучие, а дочетвертичного возраста обычно всегда сцементирова­ны различными солями. Сцементированная щебенка носит назва­ние брекчий, сцементированная галька - конгломератов, при це­ментации гравия - гравелитов.

Грубообломочные грунты состоят обычно из обломков пород с различным минералогическим составом. Мономинеральные облом­ки составляют исключение.

Крупнообломочные грунты содержат фракции d>10 мм более 50%, имеют угол внутреннего трения 33-35°, сцепление 0,04-0,05 МПа (0,4-0,5 т/м²⁾, к = Ах10^-1-Ах10^-2 см/с, пористость 0,35-0,37.

В противоположность грубообломочным песчаные породы со­стоят преимущественно из 90-95% зерен кварца. Наибольшее рас­пространение имеют плотные пески с пористостью 35-40%. углом внутреннего трения 30-35°. Коэффициент фильтрации песчаных пород к=Ах10^-2-Ах10^-5 см/с, вес 1 м³ 1,75-1,9т.

Несвязные грунты различны по своим свойствам в зависимости от условий образования, но для них характерны общие признаки: отсутствие сцепления, очень высокие по сравнению с глинистыми породами водопроницаемость и угол внутреннего трения, за счет чего в водонасыщенных песках уплотнение их происходит быстро сразу же по приложению нагрузки; при водонасыщеннои толще этих пород уплотнение приводит к образованию восходящих фильт­рационных токов - к снижению давления на скелет грунта; проч­ность и силы трения практически не зависят от изменения влажно­сти, а зависят от пористости и формы зерен.

Исключение составля­ют мелкозернистые пылеватые и глинистые пески, или так называе­мые плывунные пески, содержащие фракции 0,25-0,05 мм до 80-96%, которые в водонасыщенном состоянии обладают свойст­вами текучести, малым углом естественного откоса - 3-7° при влажности 13-14% и до 0° при влажности 17-18%, малой несу­щей способностью. Мелкозернистые рыхлые пески могут иметь пре­дельную - критическую пористость до 42-50% и вес 1 м³ 1,3-1,5 т и при вибрационных нагрузках, сотрясениях могут давать большие осадки и приходить в разжиженное состояние. В полностью водонасыщенном состоянии они водоупорны.

На гравелисто-галечниковых грунтах можно строить экономич­ные бетонные плотины с напором до 30-40 м, на песках - до 20-30 м.

Плывунные пески пригодны для оснований низконапорных пло­тин при выполнении специальных мероприятий: ограждении по все­му контуру сооружения шпунтом; укреплении пород химическими составами и т. п. Рыхлые пески подвергают искусственному уплот­нению комуфлетными взрывами, вибрированием, забивкой свай и др.