Зоценко Н.Л. Инженерная геология. Механика грунтов, основания и фундаменты

Подождите немного. Документ загружается.

420

15.4. ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ЗАКРІПЛЕННЯ ҐРУНТІВ

Якщо коефіцієнт фільтрації слабкого ґрунту менший за 0,2 м/добу, засто-

совувати силікатизацію неможливо, як і інші з розглянутих вище прийомів за-

кріплення. Відомо, що при пропусканні через ґрунт постійного електроструму

виникає рух вільної та зв’язної води від позитивного електрода (анода) до нега-

тивного (катода). Це явище одержало назву електроосмосу. Якщо відкачувати

воду, котра скупчується біля катода, можна значно зменшити вологість ґрунту.

Якщо розмістити електроди паралельними рядами на відстані 0,5-3 м і підклю-

чити до одного ряду позитивний полюс генератора постійного струму, а до дру-

гого – негативний, то, використовуючи як катоди звичайні голкофільтри, можна

порівняно легко осушити глинисті ґрунти з малими коефіцієнтами фільтрації, з

яких інакше відкачати ґрунтову воду неможливо. На рис. 15.3 показана схема

обладнання для використання явища електроосмосу.

Удосконалюючи таку схему, можна і позитивні електроди (аноди) зроби-

ти перфорованими й нагнітати через них у ґрунт рідке скло та коагулятори. Од-

ночасно з рухом ґрунтової води в цьому випадку відбувається закріплення

ґрунту. Відстань між електродами приймають таку ж, як і для електроосмосу, а

щільність струму визначають дослідним шляхом.

Ґрунти вперше були оброблені постійним електричним током К. Енделем

у 1936 році. Ним було встановлено, що ґрунт, закріплений шляхом пропускання

крізь нього постійного електричного струму, набуває водостійкості, у процесі

осушення й ущільнення стає більш міцним і при наступному зволоженні збері-

гає набуті якості. В тому ж 1936 році Л. Казагранде використав цей метод для

збільшення несучої здатності паль. У наш час проблемою збільшення несучої

здатності паль за допомогою електрозакріплення ґрунту займалися фахівці Ро-

Рис. 15.3. Осушення та електрохімічне закріплення ґрунту:

1 – голкофільтри (катоди); 2 –

ін’єктори для нагнітання сольових розчинів

(аноди); 3 – насоси для відкачування ґрунтової води; 4 – насос для нагні-

тання розчину; 5 – генератор постійного струму; 6 – депресійна крива

421

сії (Трушинський М. Ю., 1996) та

України (Алпатов Ю. В., 2001).

Електрохімічний спосіб закріп-

лення ґрунту базується на спромож-

ності іонів заліза, дисоційованих при

пропусканні постійного електричного

струму, вступати в реакцію з ґрунтом

і утворювати з ним цементуючі

з’єднання. Після пропускання елект-

ричного струму навкруги сталевих

паль міцність ґрунту підвищується за

рахунок:

- спроможності електролітично

асоційованого заліза утворювати у

ґрунті цементуючі новоутворення;

- участі реакційно спроможного

кремнезему, який міститься у ґрунтах, і теж утворює цементуючі з’єднання

внаслідок проходження постійного електричного струму.

Результати впливу електрохімічного закріплення грунту було перевірено

на дослідному майданчику. У водонасичені лесові ґрунти на глибину 9,5 м були

занурені 25 металевих паль. Відстань між палями становила 1 м. Їх було прийн-

ято за аноди, як катоди використовували занурені на ту ж глибину арматурні

стрижні з сталі А-І Ø=20 мм. Як джерело постійного струму застосовували зва-

рювальний випрямлювач електричного струму ВС-600. У період обробки ґрун-

ту електричним струмом робоче напруження складало 60 В, а сила струму – бі-

ля 100 А.

Усі дослідні палі були розділені на 5 груп залежно від кількості струму,

який пройшов крізь ґрунт біля кожної палі: без обробки струмом, витрати сту-

му 90, 186, 284, 324 кВт/год. Статичні випробовування паль проводилися за до-

помогою гідравлічного домкрата відповідно до вимог ДСТУ Б В.2.1-1-95. “Ґру-

нти. Методи польових випробовувань палями”.

На рис. 15.4 наведені демонстраційні графіки по одному з кожної групи.

Характерним є загальне окреслення графіків. Зі збільшенням кількості електро-

енергії воно стає крутішим, тобто чіткіше фіксується зрив палі. Це свідчить про

те, що міцність ґрунту забезпечується за рахунок його зчеплення. Чим більше

електроенергії, тим більше зчеплення ґрунту, тим чіткіше фіксується зрив палі,

тобто момент втрати її несучої здатності.

15.4. УЩІЛЬНЕННЯ ВОДОНАСИЧЕНОГО СЛАБКОГО ҐРУНТУ ЗА

ДОПОМОГОЮ ОСУШЕННЯ

При здійсненні водозниження в слабких водонасичених ґрунтах можливе

поступове ущільнення водоносного шару. Пояснити таке ущільнення можна,

якщо згадати, що в піщаних та деяких глинистих ґрунтах, які лежать нижче від

рівня підземної води, існує так звана виважена дія води. З урахуванням виваже-

Вертикальне статичне навантаження

на палю, F, кН

200

Осідання, S, см

300

100

Рис. 15.4. Залежність “осідання-навантаження”

при кількості енергії на 1 м.п. палі: 1 –

без

закріплення; 2 – 9 кв/год; 3 – 18,6 кв/год;

4 – 28,4 кв/год; 5 – 32,4 кв/год

422

ної дії питому вагу ґрунту можна

наближено встановити за форму-

лою

wsb

γγγ

−=

, (15.2)

де

– питома вага води,

=10 кН\м

Таким чином, якщо на буді-

вельному майданчику влаштувати

водозниження, то осушення масиву

буде супроводжуватися його комп-

ресійним самоущільненням. Швид-

кість такого самоущільнення зале-

жить від швидкості відкачування.

Слід мати на увазі, що у гли-

нистих ґрунтах із малим коефіцієнтом фільтрації процес самоущільнення може

тривати десятиліттями. Це стосується насамперед дуже пористих водонасиче-

них глин і суглинків, а також торфів. Для прискорення ущільнення таких ґрун-

тів використовують додаткове навантаження шару слабкого водонасиченого

ґрунту насипом і улаштуванням водозбірних дрен в шарі слабкого водонасиче-

ного ґрунту (рис. 15.5).

Дренування полягає в створенні штучних пор для руху ґрунтової води в

завчасно передбаченому напрямі (у більшості випадків – угору). Для цього по-

верхню ділянки планують зі схилом від середини до краю, на неї укладають

шар матеріалу, що добре фільтрує. У товщі слабкого ґрунту влаштовують пі-

щані палі або з допомогою механізмів занурюють картонні дрени заводського

виготовлення. План розміщення дрен, їх переріз та відстань між ними встанов-

люють розрахунком, виходячи з умови 90%-ної консолідації деформацій основ

або залежно від строку ущільнення ґрунту будівельного майданчика. Дрени ро-

зміщують у вершинах квадратів або рівнобічних трикутників із відстанями між

піщаними стовпами 1,5-3 м, а між дренами заводського виготовлення – 0,5-2 м.

Далі з місцевого ґрунту влаштовують штучний насип, який являє собою

навантаження товщі слабкого ґрунту, що спричиняє в ґрунтовій воді поровий

тиск, а потім і рух води по палях або дренах угору й по фільтруючому шару за

межі ділянки. В міру витиснення води поступово відбувається ущільнення.

Проф. М. Ю. Абелєв, який запропонував такий метод та теорію роботи

дренованих основ, указав, що його доцільно використовувати при невеликій

структурній міцності слабкого ґрунту та початковому градієнті напору підзем-

ної води.

Рис. 15.5. Схема ущільнення водонасиченого

ґрунту за допомогою штучних дрен та з викорис-

танням додаткового навантаження:

1 – додаткове навантаження насипом; 2 – верти-

кальні дрени; 3 – піщаний дренаж; 4 –

щільний

підстильний ґрунт

423

16. ФУНДАМЕНТИ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД У СКЛАДНИХ

ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВАХ

16.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

У сучасних умовах питанню раціонального використання земель приділя-

ється зростаюча увага. Враховуючи вимоги діючого земельного законодавства,

новобудови планують перш за все на непридатних для сільського господарства

ділянках. Таким чином, виникає потреба використання для забудови заболоче-

них ділянок; засолених, насипних ґрунтів; ділянок із карстовими явищами;

місць, де можливий розвиток ярів, зсувів; територій покинутих кар’єрів.

При розробленні родючого ґрунту вживають заходи щодо його зберігання

для рекультивації порушених ділянок, а також місць, де було знесення буді-

вель, забезпечують захист навколишнього середовища від небажаних наслідків

експлуатації будівель і споруд.

За думкою фахівців до складних інженерно-геологічних умов належать

ділянки, де в результаті розвитку статичних або динамічних процесів у ґрунтах

виникають додаткові деформації, що ведуть до поступової або раптової втрати

надійності будівельних об’єктів. Спостереження показують, що майже на всій

території України поширені такі умови.

У таблиці 16.1 наведений перелік складних умов, де можливий розвиток

особливих процесів, причиною яких є властивості ґрунту (просадочність, набу-

хання, усадка, суфозія, здимання, надмірне ущільнення) або явища природного

чи техногенного походження (підтоплення, деформація поверхневих шарів

ґрунту внаслідок наявності підземних порожнин, зсуви, динамічне навантажен-

ня від сейсмічного впливу чи роботи транспорту або інших механізмів).

З іншого боку, почастішали випадки, коли з причини розвитку несприят-

ливих інженерно-геологічних процесів або необміркованого техногенного

втручання звичайний ґрунт основи, який раніше не мав особливих властивос-

тей, поступово перетворюється у слабкий. При непрогнозованому піднятті рів-

ня ґрунтової води активізуються зсуви, набухання ґрунтів, суфозія, карстові

процеси з усіма негативними наслідками для будівельних об’єктів.

Таким чином, співвідношення обсягів будівництва фундаментів зміню-

ється на користь складних інженерно-геологічних умов, а це в свою чергу приз-

водить до подорожчання будівництва за рахунок ускладнення підземної части-

ни, витрат на інженерну підготовку території, пристосування надземної частини

будівель до нерівномірних деформацій основи.

У таблиці 16.2 показано, як вид ґрунтових умов впливає на витрати осно-

вних матеріалів при влаштування 1 м

загальної площі багатоповерхових вели-

копанельних будинків.

Будівництво та експлуатація об’єктів у складних умовах пов’язані зі зна-

чними труднощами. Без урахування властивостей основ і пристосування буді-

вель до них неминучий розвиток нерівномірних деформацій, боротись із якими

значно важче і дорожче, ніж завчасно під час проектування вжити попереджу-

424

вальні профілактичні заходи (зміцнення основи, збільшення жорсткості або, на-

впаки – піддатливості будівель; водозахист ділянок тощо).

Таблиця 16.1. Складні інженерно-геологічні умови

№№

п/п

Тип складних

ґрунтових умов

Особливі процеси і явища Типи деформацій основи

Лесові просадочні

ґрунти

Погіршення показників міцно-

сті ґрунту; псевдокарст; пере-

хід до слабкої основи; поява

негативного тертя на бічній

поверхні паль, підземних стін.

Просідання в процесі зволо-

ження від власної ваги або під

дією додаткового тиску. Про-

гноз величини просідання мо-

жливий, S

Глинясті ґрунти, які

здатні до набухання

Збільшення обсягу ґрунту, ви-

никнення тиску набухання;

усадка при висушуванні.

Випинання ґрунту під тиском

набухання. Прогноз величини

підняття можливий, h

Слабкі ґрунти (тор-

фи, заторфовані,

мули, сапропелі,

водонасичені гли-

нясті)

Мінералізація і розкладання

органічних речовин; значна

стисливість; тиксотропні яви-

ща.

Повільна і тривала деформація

основи, яку можна прогнозу-

вати; додаткова деформація за

рахунок мінералізації.

Насипні і намивні

ґрунти

Поступове ущільнення ґрунту

від власної ваги, при наявності

додаткового тиску; розкладан-

ня органічних речовин.

Нерівномірна деформація ос-

нови; додаткова деформація з

причини мінералізації або роз-

кладання органіки.

Засолені ґрунти

Суфозія; розчинення солей

при зволоженні.

Деформації суфозійного стис-

нення. Прогноз деформацій

можливий, S

Сезонно-мерзлі та

мерзлі ґрунти

Випинання мерзлого ґрунту;

зменшення міцності при від-

таванні.

Деформація стиснення в ме-

жах зони відтавання. Прогноз

величини деформації можли-

вий, S

Території, що під-

топлені

Зменшення показників міцно-

сті ґрунту; збільшення ваги чи

виваження ґрунту.

Виникнення додаткових де-

формацій основи залежно від

ґрунтових умов.

Території з підзем-

ними порожнинами

Поступовий розвиток мульд

зрушення; карстові і суфозійні

процеси.

Виникнення додаткових вер-

тикальних і горизонтальних

деформацій, прогноз яких мо-

жливий, але ускладнений.

Сейсмічно небезпе-

чні території

Раптовий непередбачений ди-

намічний вплив.

Виникнення додаткових де-

формацій, прогноз яких прак-

тично неможливий.

Забудовані терито-

рії з техногенним

впливом

Статичне й динамічне додат-

кове навантаження на існуючі

будівлі і споруди.

Виникнення додаткових де-

формацій, прогноз яких ускла-

днений

Зсувонебезпечні

території

Рух масивів ґрунту під впли-

вом земного тяжіння вниз по

схилу.

Розвиток складних деформа-

цій, прогнозування яких прак-

тично неможливе. Прогнозу-

ють лише стійкість схилу.

Відомі різноманітні прийоми спорудження різних за конструкцією буді-

вель у будь-яких інженерно-геологічних умовах, навіть у найнесприятливіших.

У кожному конкретному випадку кращий варіант вирішення основ і фундамен-

425

тів вибирають після техніко-економічного обґрунтування.

Таблиця 16.2. Прогресивні питомі показники матеріаломісткості в проектах житлових

будинків на 1 м

загальної площі

Умови

будівництва

Кількість

поверхів

Витрати матеріалів

Метал, кг Цемент, кг Дерево, м

Звичайні

9-10

23,0-24,5

22,5-24,0

240-260

235-250

0,108

0,097

Просадочні

ґрунти

І тип

9-10

30,5-32,5

29-30

280-295

260-270

0,097

0,108

ІІ тип

9-10

33-34

31-32,5

300-310

280-300

0,097

Сейсмічність

до 8 балів

37-38,5

42-43,5

270-310

280-290

0,108

0,097

Території з підземними

виробками

28,5-30

28-27

270-280

265-270

0,108

0,097

Кожен вид складних інженерно-геологічних умов потребує після ретель-

ного вивчення особливостей будівельної ділянки застосування нешаблонних

інженерних вирішень. Досвід показує, що використовувати метод аналогій у

проектуванні підземної частини будівельних об’єктів слід дуже обережно. Час-

то трапляється ситуація, коли на суміжних будівлях виникає потреба в улашту-

ванні фундаментів різних типів, завдяки наявності підземних виробок, умов ре-

льєфу, навіть різних конструктивних схем будівель тощо.

16.2. ФУНДАМЕНТИ НА ЛЕСОВИХ ПРОСАДОЧНИХ ҐРУНТАХ

Лесовими ґрунтами вважають глинистий ґрунт: супіски, суглинки, іноді

глини, які мають властивість просадочності. В таких ґрунтах після зволоження

виникає додаткова деформація (до осідання), яку звуть просіданням.

За стандартом (ДСТУ Б.В.2.1-2-96) лесові ґрунти належать до зв’язних,

осадових, глинистих ґрунтів ІІ класу. Вони однорідні, бо мають більше ніж 50%

частинок розміром 0,05-0,005 мм; у їх складі досить багато легко- та середньо-

розчинних солей; ґрунти мають велику кількість різноманітних за розмірами

порожнин, тріщин, каверн, пор; у маловологому стані утримують укіс, близь-

кий до вертикального; легко розмокають, а після водонасичення, особливо при

дії ударних або вібраційних навантажень, перетворюються у пливуни; колір їх

здебільшого світло-жовтий, або світло-коричневий; у сухому стані на дотик бо-

рошнисті. Такі ознаки дозволяють фахівцеві безпомилково виявити лесовий

ґрунт і вчасно вжити заходів щодо зменшення або усунення надмірних просі-

дань.

Існує багато гіпотез історії виникнення (генезису) лесових ґрунтів. Усі

вони одностайно твердять про порівняно невеликий вік таких природних утво-

рень і відносять їх до четвертинних відкладень кайнозойської ери. Найбільше

поширена гіпотеза еолового походження лесового ґрунту (Ріхтгофен,

В. О. Обручов), які вважали, що головною причиною його утворення є пере-

426

міщення атмосферних мас у місцях із сухим та теплим кліматом. Дрібні (пилу-

ваті) частинки ґрунту здіймаються у повітря, переносяться на інше місце й осі-

дають на поверхню. Такий процес веде до поступового накопичення слабко-

ущільненого шару. Прикладом такого явища можуть бути пилові бурі, що про-

ходили на території України в 1968 році, і їх відповідні наслідки.

За гіпотезою академіка Л. С. Берга, генезис лесового ґрунту пов’язаний із

дією вторинних процесів (вивітрювання), під час яких глинистий ґрунт різно-

манітного походження поступово перетворюється на лесовий.

Щодо лесового ґрунту України, то, на думку дослідників В. П. Ананьєва,

П. К. Заморія, В. Ф. Краєва, він має еолово-льодовикове походження і розпо-

всюджений на 65-70% території держави, здебільшого розташовуючись на над-

заплавних та вододільних терасах річок. На рис. 16.1 показано карту України з

районами розповсюдження лесового ґрунту.

Лесовий ґрунт має характерні показники фізичних властивостей порівня-

но з показниками звичайного глинистого ґрунту. Відзначається він невеликою

щільністю ρ=1,25...1,55 т/м

; низькою вологістю W=0,1...0,2; значною пористіс-

тю, яка звичайно перевищує 50%. Коефіцієнт водонасичення лесового ґрунту

менший, ніж S

=0,6, хоч у деградованому стані цей показник може бути біль-

шим.

Показники механічних властивостей лесового ґрунту в природному стані

та після зволоження різко відмінні. Зволоження веде до значного зменшення

модуля деформації E, кута внутрішнього тертя φ, питомого зчеплення c. У таб-

лицях 16.3 та 16.4 показано, як змінюються показники деформативності та міц-

ності залежно від коефіцієнта водонасичення S

і коефіцієнта пористості e

І-ІІ

ІІ

Умовні позначення:

І – перший тип;

ІІ – другий тип

Рис. 16.1. Схема розміщення лесових ґрунтів за типом просадочності (за Чорним Г. І.)

ЛУЦЬК

РІВНЕ

ЖИТОМИР

ЧЕРНІГІВ

ЛЬВІВ

УЖГОРОД

ОДЕСА

ТЕРНОПІЛЬ

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬК

ЧЕРНІВЦІ

ВІННИЦЯ

КИЇВ

ЧЕРКАСИ

ПОЛТАВА

СУМИ

ХАРКІВ

ЛУГАНСЬК

ДОНЕЦЬК

ЗАПОРІЖЖЯ

ДНІПРОПЕТРОВСЬК

ХЕРСОН

МИКОЛАЇВ

СІМФЕРОПОЛЬ

КІРОВОГРАД

427

Таблиця 16.3. Вплив фізичного стану лесового ґрунту на модуль його деформації (для

лесового ґрунту Полтавщини)

Коеф. водо-

насичення, S

Е, МПа при значеннях коефіцієнта пористості, е

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Взаємозв’язок між показниками фізико-механічних властивостей, які ви-

користано в таблиці 16.3, можна ілюструвати залежністю

)S,elgS,(E

9741251

252629

−−

+−=

. (16.1)

Відповідно до правил визначення відносної характеристики деформуван-

ня за рекомендаціями норм показником, котрий кількісно характеризує проса-

дочність лесового ґрунту, прийнято коефіцієнт відносної просадочності



Його обчислюють як відношення деформації зразка, що сталася з причини зво-

ложення, до початкової висоти зразка:

p.satnp

−



, (16.2)

де

та

h.sat

p.sat

– коефіцієнти пористості або висоти зразка відповід-

но природної вологості й після зволоження при дії конкретного сумарного до-

даткового тиску

та тиску від власної ваги зволоженого ґрунту

;

– коефіцієнт пористості та висота зразка природної вологості при дії тиску від

власної ваги ґрунту. Щоб виконати розрахунок за формулою (16.2), потрібно

мати результати лабораторних випробовувань зразків лесового ґрунту непору-

шеної структури в компресійних приладах.

Таблиця 16.4. Вплив фізичного стану лесового ґрунту на показники його міцності (для

лесового ґрунту Полтавщини)

Коеф. водо-

насичення, S

Показники

Міцності

Значення показників міцності при коефіцієнтах пористості е

0,65 0,75 0,85 0,95

0,35

с, МПа

, град

0,065

0,059

0,053

0,042

0,45

с, МПа

, град

0,053

0,042

0,038

0,033

0,55

с, МПа

, град

0,037

0,033

0,028

0,024

0,65

с, МПа

, град

0,030

0,027

0,022

0,020

0,75

с, МПа

, град

0,022

0,019

0,016

0,012

Випробування проводять за різними схемами, кожна з яких має переваги і

428

недоліки. На рис. 16.2, а, б, в зображено графіки зміни висоти зразків ґрунту.

Перша схема відповідає методу однієї кривої, коли визначення коефіцієнта ε

sℓ

можна здійснити лише для однієї величини вертикального тиску σ. Друга схема

(метод двох кривих) передбачає випробування двох зразків ґрунту, з яких один

природної вологості, а другий – насичений водою. Обидва стискають в однако-

вому інтервалі вертикального тиску. Це дає можливість розрахунку ε

sℓ

для будь-

якого σ у межах інтервалу. Нарешті за третьою схемою (пропозиція

М. Н. Гольштейна, Н. О. Макаренко) використовують відомий варіант графіч-

ного зображення результатів компресійних випробувань, що полягає в лінеари-

зації графіка компресії в напівлогарифмічних координатах. Це дає можливість

визначення необмеженої кількості ε

sℓ

за результатами випробування одного зра-

зка після екстраполяції прямої праворуч і ліворуч.

Як можна помітити з характеру графіків (рис. 16.2), коефіцієнт відносної

просадочності ε

sℓ

залежить від величини вертикального тиску σ. Ця залежність

найвірогідніше апроксимується степеневою функцією, що можна підтвердити

такими міркуваннями. Відомо, що зростання деформації глинястого ґрунту із

збільшенням тиску σ у компресійних приладах відбувається за степеневим за-

коном:

)/(bh

σσ∆

, (16.3)

де a, b – параметри рівняння, σ

= 1,0 МПа.

Тоді рівняння компресійної кривої з використанням виразу (16.3)

)e(

)/(b

1+−=

σσ

. (16.4)

Спільне рішення виразів (16.2) та (16.4) дає можливість запропонувати

альтернативний метод розрахунку



)/(b)/(b

σσσσ

−

′



. (16.5)

Тут перший член у чисельнику є величиною деформації зволоженого зра-

зка при тискові σ, а другий – величиною деформації зразка природної вологості

при такому ж тискові. Приклад розрахунку ε

sℓ

за результатами компресійних

випробувань наведено в таблиці 16.5.

lgP

n.g

n.p

n.sat

Рис. 16.2. Графіки для визначення коефіцієнта відносної просадочності:

а – метод однієї кривої; б – метод двох кривих; в – метод проф. М.Н.Гольдштейна

429

Таблиця 16.5. Підсумки компресійних випробувань лесового суглинку Полтави і резуль-

тати їх апроксимації

Стан

зразка

Коефіцієнт

пористості,

Деформація

∆

h при

вертикальному тиску

, МПа

Параметри

апроксимації

0,05

0,1

0,2

0,3

Природна вологість,

W=0,18

Водонасичений,

W=0,30

)(

σσ

βε



8050

1470

)(,



0,911

0,903

0,21

0,62

0,61

1,44

1,17

2,6

1,62

3,3

6,94

11,1

0,147

1,13

0,936

0,805

0,989

0,991

0,997

Коефіцієнт відносної

просадочності

s

0,013

0,023

0,043

0,053

За термінологією діючого ДСТУ, до просадочних ґрунтів належать такі,

що під впливом зовнішнього навантаження та власної ваги, чи тільки від влас-

ної ваги при зволоженні водою або іншою рідиною зазнають додаткову верти-

кальну деформацію (просідання) й мають відносну деформацію ε

sℓ

≥0,01. Таким

чином, для розвитку просідання потрібне сполучення тиску, що перевищує по-

чатковий тиск просадочності p

sℓ

і вологості, яка перевищує початкову вологість.

Найбільша величина просідання виникає тоді, коли зволоження призводить до

ступеня заповнення пор водою S

=0,9-1,0. Саме тому величину просідання ви-

значають з урахуванням максимального коефіцієнта водонасичення S

незалеж-

но від того, коли відбудеться такий стан ґрунту.

З іншого боку, основа існуючих будівель, які вчасно не були пристосова-

ні до нерівномірного просідання, може під час експлуатації зволожуватись час-

тково з виникненням часткового просідання. Наступне, більш активне зволо-

ження лесового ґрунту призведе до активізації дальшого просідання.

Залежно від умов будівництва, призначення будівель і споруд можливі рі-

зні причини зволоження лесового ґрунту. Якщо за довгостроковим прогнозом

установлено, що підняття рівня ґрунтової води не буде, поверхневі води не мо-

жуть замочити лесовий ґрунт, а об’єкти не обладнані мережами водогону, кана-

лізації або теплофікації, найбільша вологість ґрунту може досягти лише вели-

чини вологості на межі розкочування W

Якщо об’єкти обладнано інженерними мережами, що несуть воду, мож-

ливе локальне або повне зволоження товщі лесового ґрунту внаслідок аварії

цих мереж. У таких випадках здебільшого виникають нерівномірні просідання

основи, які ведуть до пошкодження або навіть до аварійного стану будівель,

якщо ніяких заходів щодо усунення негативного впливу таких деформацій не

було передбачено.

Практика експлуатації дореволюційних та довоєнних будівель, під якими

розташований лесовий ґрунт, показує, що після багатьох років надійної роботи

влаштування мереж призводило до деформацій. Робота п’ятьох трубопроводів

(холодне та гаряче водопостачання, каналізація, пряма і зворотна магістраль те-

плопостачання), кожен із яких транспортує воду, рано чи пізно веде до зволо-