Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 72 )

Приведенные положения справедливы в том случае, если процентное содержание глинистого грунта в уплотненной смеси таково, что фракции крупнообломочного грунта не имели непосредственных контактов.

При укатке глинистых грунтов пневмокатком Д-551 оптимальные значения влажности и плотности для сарсангского суглинка составляют Wopt = 24,5% и rd,max = 1,48 г/см3, верхне-ханбуланчайской глины 26,0% и 1,48 г/см3 соответственно.

Задавая процентное содержание глинистого грунта в смеси, оптимальные значения плотности-влажности и используя формулы (14), (15), (19) и (30), определяем значения плотностей смесей грунтов.

На рис. 5.4 приведены зависимости плотности смесей грунтов от содержания в них глинистых грунтов для Сарсангской (кривая 1) и Верхне-Ханбуланчайской плотин применительно к уплотнению катком Д-551 (кривая 2) и трамбованию плитами (кривая 3).

Рис. 5.4. Графики зависимости плотности смесей грунтов для ядер Сарсангской (кривая 1) и Верхне-Ханбуланчайской (кривые 2 и 3) плотин

1, 2 - уплотнение пневмокатком Д-551; 3 - уплотнение трамбованием плитой, падающей со стрелы экскаватора.

Такие графики могут быть использованы для дифференцированного контроля за качеством уплотненной смеси в зависимости от зернового состава.

Уплотнение смесей в опытных насыпях, проведенное на Сарсангской плотине, показало, что при содержании суглинка в смеси порядка 40% средняя плотность в насыпи составляет 1,99 г/см3 после 8 проходов катка Д-551, т. е. близкая к расчетной, равной 2,00 г/см3 (см. кривую 1 на рис. 5.4).

В рассматриваемом случае, т. е. при отсутствии непосредственных контактов между фракциями крупнообломочного грунта, сжимаемость смеси грунтов определяется сжимаемостью суглинка. Используя формулы (14), (15), (19) и (30) и компрессионную кривую для верхне-ханбуланчайской глины мы рассчитали компрессионную кривую для смеси грунтов. В табл. 5.3 приведены значения коэффициентов пористости смеси, полученные опытным путем, и значения смесей грунтов при различном процентном содержании глины в смеси.

Таблица 5.3

Коэффициенты пористости смеси грунтов при различном содержании глины в смеси

s, МПа	ег	P = 35%	P = 45%	P = 55%
nсм	есм	nсм	есм	nсм	есм
0	0,852	0,224	0,286	0,272	0,374	0,314	0,458
0,05	0,831	0,220	0,282	0,267	0,365	0,309	0,447
0,1	0,819	0,217	0,277	0,264	0,359	0,306	0,442
0,2	0,781	0,210	0,266	0,255	0,342	0,296	0,422
0,4	0,739	0,200	0,250	0,244	0,323	0,284	0,397
0,6	0,715	0,194	0,240	0,238	0,313	0,277	0,384
0,8	0,694	0,190	0,234	0,233	0,304	0,271	0,372
1,0	0,680	0,188	0,232	0,230	0,299	0,268	0,366

ег и есм - коэффициенты пористости глины и смеси соответственно.

Эти данные были использованы для предварительной оценки степени консолидации ядра Верхне-Ханбуланчайской плотины, выполненного из смеси грунтов и чистого суглинка, в строительный период и в период эксплуатации (табл. 5.4).

Таблица 5.4

Характеристика ядра	В строительный период осадка (м)/относительная осадка (%)	Конечная осадка, м
Ядро из глины rd,max = 1,48 г/см3; Wopt = 28,3%	0,71/33	2,15
Ядро из смеси, состоящей из 35% глины и 65% крупнообломочного грунта, rd,max = 2,06 г/см3; Wopt = 10%	1,19/77	1,54
Ядро из смеси, состоящей из 55% глины и 45% крупнообломочного грунта, rd см = 1,83 г/см3; Wopt = 15,8%	1,57/82	1,91

Как видно из приведенной таблицы, для ядра, выполненного из смеси грунтов, более 70% осадки происходит в строительный период.

Расчеты, проведенные для уплотнения катком смесей до достижения непосредственных контактов между фракциями крупнообломочного материала (скелетные смеси), показали, что процентное содержание добавки глинистого материала очень невелико (менее 20%). Практически невозможно получить равномерное распределение такого количества глинистого материала в смеси путем перемешивания экскаватором или бульдозером. В этом случае более рационально готовить смеси путем добавки высушенного порошка из глинистого материала и определенного количества влаги в заводских условиях подобно тому, как это делается при приготовлении бетона. Такое приготовление материала для ядер позволит возводить сооружение практически независимо от погодных условий.

Приложение 6

НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ ПУЛЬПЫ ИЛИ СБРОСНОЙ ВОДЫ

Номограмма для определения консистенции пульпы или сбросной воды

Приложение 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ИСПЫТАНИЙ

1. Изменение относительного положения частиц грунта, связанное с их перемещением, называется деформацией. Перемещение частиц грунта происходит при его сжатии, набухании и усадке. Если внешние силы, действующие на грунт, преобладают над внутренними, действующими между элементами структуры грунта, то происходит уплотнение грунта, сопровождаемое изменением объема и пористости. Если внутренние силы в грунте преобладают над внешними, то происходит разуплотнение. Разуплотнение может происходить за счет упругих сил или сил, возникающих при взаимодействии дисперсных грунтов с водой или другими растворами. В последнем случае говорят о набухании грунтов. Если внутренние силы контракции преобладают над внутренними силами расклинивания, происходит усадка грунта (всестороннее сжатие или уплотнение). Нарушение равновесия между внешними и внутренними силами в грунтах, происходящее при замачивании грунта и сопровождаемое интенсивным его сжатием, называют просадкой. Уменьшение объема грунта, сопровождаемое не только уплотнением, но и изменением массы за счет выноса вещества из грунта при фильтрации через него воды, называют суффозионным сжатием.

2. Характеристики деформируемости определяются по относительной деформации (e) грунта, вызванной изменением его напряжения, и устанавливаются по результатам лабораторных или полевых испытаний. Испытания проводятся для грунтов естественного и нарушенного сложения.

3. Показатели деформируемости грунтов, приведенные в таблице 7.1, могут быть определены непосредственно в ходе испытания, по специальным схемам, вычислены по результатам испытания или определены по графикам.

Таблица 7.1

Основные характеристики деформируемости грунтов

Характеристики грунтов	Условные обозначения	Способ определения характеристик
опытный	расчетный	графический
Структурная прочность	Рстр	+	-	+
Коэффициент уплотнения	a	-	+	+
Модуль деформации	E	-	+	+
Модуль осадки	e	-	+	-
Коэффициент Пуассона	m	-	+	-
Коэффициент консолидации	Cv	-	+	-
Давление набухания	psw	+	-	+
Начальное просадочное давление	psl	+	-	+
Начальное давление суффозионного сжатия	psf	+	-	+
Просадка	esl	-	+	+
Свободное набухание	esw	+	-	+
Суффозионное сжатие	esf	-	-	+
Усадка по высоте	esh	+	-	-
Усадка по диаметру	eshd	+	+	-
Усадка по объему	eshv	-	+	-
Напряжения при усадке	psh	+	-	-
Влажность набухания	Wsw	+	-	-
Влажность на пределе усадки	Wsh	+	-	-

Сжимаемость всех дисперсных грунтов может быть оценена коэффициентом уплотнения, модулем деформации, коэффициентом Пуассона, а в некоторых случаях модулем осадки.