ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ

Несущая способность (прочность грунта) зависит от его структуры, степени уплотнения и влажности. Наибольшую прочность, в сотни раз превышающую удельное давление современных машин, имеют скальные грунты.

Например, предел прочности гранитов при сжатии составляет 1000—-2500 кг/см², песчаников—500—800 кг/см², сланцев — 50—150 кг/см² и т. д. Но эти грунты на поверхности встречаются сравнительно редко. Преобладающая часть поверхности Земли покрыта рыхлыми грунтами, несущая способность которых намного меньше, чем скальных, и зависит в основном от величины слагающих их частиц, а также от степени уплотнения и влажности грунта.

Примерные показатели несущей способности (прочности) наиболее распространенных грунтов в зависимости от их влажности и степени уплотнения приведены в таблице Прочность рыхлых грунтов

Промерзший слой грунта оказывает существенное влияние на проходимость и инженерное оборудование местности. Понятие «мерзлый грунт» применимо не ко всем, а только к рыхлым влажным грунтам, которые при замерзании превращаются в льдобетон с плотностью около единицы и прочностью, большей в 3—5 раз прочности льда.

Промерзшие песчаные грунты при температуре —10° С имеют сопротивление сжатию 120— 150 кг/см², т. е. в 4—5 раз больше прочности льда.

Повышение механической прочности грунтов в результате их промерзания сводит на нет различие в проходимости сухих и влажных (заболоченных) участков местности, которое наблюдается в летний период. Промерзшие на 8—10 см и более влажные пески, суглинки и глины зимой становятся вполне проходимыми для любого вида транспорта и боевой техники. Поэтому зимние дороги и колонные пути нередко прокладывают по долинам рек и даже по болотам — этим труднопроходимым участкам местности летом.

Промерзание грунта затрудняет разрушение оборонительных сооружений огнем артиллерии. Такой грунт ослабляет воздействие ударной волны ядерного взрыва на дерево-земляные укрепления и укрытия, снижает уровни радиации, проникающей в легкие земляные укрытия.

В то же время замерзание грунтов значительно усложняет инженерное оборудование местности. Замерзшие грунты приобретают твердость, близкую к твердости скальных пород. Разработка мерзлых грунтов выполняется в 4—5 раз медленнее, чем разработка их в незамерзшем виде. При этом трудоемкость земляных работ зимой зависит от глубины промерзания грунта.

При замерзании грунта на глубину 0,5 м трудоемкость земляных работ увеличивается в 2,5 раза, а при глубине замерзания 1,25 м и более — в 3-—5 раз по сравнению с разработкой талого грунта.

Разработка мерзлых грунтов требует применения особых инструментов и машин, а также выполнения буро-взрывных работ. Глубина сезонного промерзания грунтов зависит от продолжительности устойчивых морозов и «количества холода», проникшего в толщу грунта с начала морозного периода.

В основе простейших расчетов глубины промерзания грунтов лежит сумма среднесуточных или среднемесячных температур воздуха с начала зимы. Так, например, в строительстве глубина промерзания грунтов определяется по следующей формуле:

d_fn= d₀√M_t ,

где d_fn — нормативная глубина промерзания,м;       

d₀ — величина, учитывающая тип грунта и равная

M_t — безразмерный коэффициент, который определяется как сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зимний период в конкретном регионе.

Глубина промерзания грунтов зависит от их механического состава, глубины залегания грунтовых вод, увлажненности и толщины снежного покрова.

Наблюдениями установлено, что чем мельче частицы грунта, тем больше его пористость и влагоемкость и тем меньше глубина и скорость промерзания. Например, пески промерзают в 2—3 раза быстрее и глубже, чем суглинки.

Глубина промерзания глинистых почв на 25% больше, чем чернозема и торфяников. На дренированных возвышенностях грунты замерзают всегда раньше и глубже, чем в низинах и на заболоченных землях. Промерзание грунтов никогда не доходит до уровня подземных вод и прекращается немного выше этой поверхности.

На открытых участках местности с хорошо развитым травяным покровом глубина промерзания грунтов примерно на 50% меньше, чем на оголенных (вспаханных) участках.

В лесу грунты промерзают примерно в 2 раза меньше, чем в открытом поле. Глубина промерзания грунта под снежным покровом всегда меньше, чем на оголенной поверхности.

В районах с достаточно высоким снежным покровом глубина промерзания в 1,5—2 раза меньше, чем на участках, свободных от снега.

ЯРУГА.РФ - Общественный сайт Краснояружского района