Явища, пов’язані з рухом підземних вод.

Явищами, що пов’язані з рухом підземних вод являютьсясуфозія, пливуни та карст. При них ПВ вимивають та виносять частинки грунту фільтраційним потоком або внаслідок швидкого руху води, або під дією гідродинамічного тиску. Все це викликає просідання або провал грунту під різними спорудами.

СУФОЗІЯ. (підкопування)- процес винесення дрібних частинок грунту потоком підземних вод з утворенням порожнин, воронок, провалів та осідань грунту. Розрізняють суфозію механічну та хімічну. Основна причина механічної - виникнення гидродинамічного тиску та перевищення критичної швидкості води. В процесі хімічної - руйнуються кристалічні зв’язки,

внаслідок чого частинки звільняються і можуть пересуватися. Починають розчинятися солі та карбонатні частинки.Це призводить до збільшення пор, що полегшує протікання процесу. Як правило хімічна є підлеглою до механічної. На Рис.6.15.(Ж) наведені зони провалу та їх дія на споруди. ,

,

Рис.6.15. Суфозійна порожніна в лесових грунтах

1 -лісовий грунт; 2-зона провалу; 3-грунтовий потік;

4-суфозійна порожнина;5-водотривка порода;

6-тріщувата скельна порода.

Засоби боротьби - перехват та відвід ґрунтової води, тампонаж суфозійної породи твердіючими розчинами, впорядкування дренажів, зворотних фільтрів в зонах розвантаження.

ПЛИВУНИ- це водонасичені пухкі породи (глинистої групи) ,які при розкриванні різними гірськими та інженерними вирубками перетворюються в дуже в’язку рідину, приходять в рух і поводяться як важка рідина.Вода, що насичує такі породи може знаходитись у стані руху і утворює гідродинамічний тиск на частинки грунту у бік розвантаження внутрішніх напружень тобто до котловану, траншеї, кар’єру та інш. При цьому можуть переміщатися десятки та сотні тон грунту.

Розрізняють несправжні або псевдо пливуни та справжні-тесотропні ( тексо- тропні-доторкання-зміна) . На Рис.6.16. (Ж) показано виникнення та дія псевдо пливуна.

Рис.6.16. Фільтраційни пливун.

1-повадковий рівень води; 2-рівень після спаду

води; 3-поверхня грунту до скіду паводка;4-по-

верхня грунту піспя скиду паводка та осідання;

5-рух пливуна внаслідок гідродинамічного тиску.

6-водотривка порода

Перший стан грунту обумовлюється особливим його гідродинамічним режимом або мінералогічним та гранулометричним складом, властивості яких проявляються на основі тиксотропних змін його структури. Перехід такого псевдо пливуна (фільтраційнього) у пливунний стан відбуваєтьься за рахунок зниження середньої щільності грунту.

Пливуни, що виникають у результаті тиксотропних змін називаються справжніми або тиксотропними. Для них характерна висока природна вологість ( до 48%), висока пористість (до 50%) , Осідання зважених частинок у них є таким повільним, що у виробці встановити неможливо; у псевдо воно відбувається дуже швидко. Тому перші зберігають хороши будівельні властивості. Нижче в таблиці наведені діагностичні властивості цих видів плавунів.

Вид пливуна псевдо справжній

Склад піски, гравій, галька глин. піски,супіск.,суглин.

Щільність, г/см³ 1,5-1,75 1,8-2,2

K_f менше 1 м/ доб. 0.01 м/доб.

Водовіддача хороша відсутня

Цементація після слабка міцна

Висушування

Таки особливості поведінки цих двох типів пливунів необхідно враховувати при розробці противопливунних заходів, основні з яких наступні:

- зниження рівня ґрунтових вод шляхом їх відкачування (для псевдо);

- виключення застосування вібромашин при виконанні робіт:

- електроосмос або електродренаж для справжніх пливунів;

- хімічне закріплення грунтів нагнітанням рідкого скла і хлористого кальцію ( для істиних не ефективно);

- комбінування різних методів.

КАРСТ.Сумісна дія поверхневих і підземних вод може утворювати в середині земної кори порожнини, що призводять до появи провалів та осідань землі-к а р с т і в ( назва плоскогір’я на півострові Істрія). Він зустрічається в Карпатах, Закарпатті, Дніпровсько-Донецькій западині, Криму. Вони бувають відкритими та закритими і утворюються рухом води скрізь тріщини та пори вглиб порід і утворюють борозни, воронки, природні шахти. Карстові райони дуже небезпечні для будівництва споруд через труднощі визначення границь поширення карста. На Рис.6.17. (Ж) показно приклад провалу поверхні над карстовою порожниною.Тому при будівництві у карстових районах крім ретельних інженерно-геологічних досліджень виконують спеціальні протикарстові заходи: організовують сток атмосферних опадів, перекривають поверхні легкорозчинених порід водонепроникними покривами та інш.

Рис.6.7. Карстовий провал поверхні землі.

1-напівскельні грунт; 2-провал; 3- карстова порожнина .

Контрольні запитання.

1. Підземні води (п.в.), походження, класіфікація.

2. Грунтові води,типи. Гідроізогіпси.

3. Рух води в г. п. , фільтрація, закон Дарсі.

4. Приплив води до водозабірних споруд.

5. Проведення водознижень, дренажі та їх типи.

6. Розрахунок припливу.

7. Фізичні властивості, хім. та бактеріологічний склад води.

8. Суфозія.

9. Пливуни.

10. Карст.

ТЕМА 7. ОСНОВИ ГРУНТОЗНАВСТВА.