W0 – влажность, при которой все поры заполнены водой
Как определить W0? Согласно определению можно записать:
(5)
(6)
(7)
Граница изменения степени влажности грунта 0 ≤ G ≤
1
при G = 0 или G>=1 двухфазная система
при G ≤ 1 трёхфазная система
|
Для песчаных грунтов, согласно СНиП 2.02.01-83*
G < 0,5 – маловлажные грунты
0,5 ≤ G ≤ 0,8 – влажные грунты
0,8 ≤ G ≤ 1 – насыщенные грунты
|
Если грунт находится в природном состоянии ниже уровня грунтовых вод, то на
него будет действовать взвешивающее действие воды (Н2О).
В качестве примера следует рассмотреть аварийную ситуацию (см. рисунок), которая
возникла при эксплуатации подземных резервуаров, предназначенных для хранения топлива.
В тот момент, когда резервуары были пусты, произошло относительно быстрое поднятие
уровня грунтовых вод. В результате на заглубленные конструкции возникло воздействие
выталкивающей (Архимедовой) силы, которая не была учтена расчетом и резервуары получили
значительные неравномерные вертикальные перемещения. Конструкция была выведена из
эксплуатации (аварийная ситуация).
Схема аварийной ситуации пустых резервуаров от взвешивающего действия воды.
Взвешивающие действия будут испытывать минеральные частицы грунта; (γs
- γw) – вес твердых частиц
(8)
Учет взвешивающего действия воды, или расчет подобных конструкций на всплытие должен
выполняться и в проекте производства работ.
Так, на ниже приведенных фотографиях, показано выполнение работ по ж/б резервуару
для хранения воды и развитие аварийной ситуации.
При интенсивном снеготаянии и обильных осадках произошло быстрое заполнение водой
пазух котлована и пустой ж/б резервуар размером 60 х 90 м «всплыл», т.е. получил
неравномерные (40…60 см) вертикальные перемещения вверх. Такие неравномерные деформации
в местах жесткого защемления, как правило, вызывают повреждение конструкции, и выводят
сооружение из эксплуатации (см. фото ниже).
Следовательно, учет взвешивающего действия воды при проектировании сооружений имеет
большое практическое значение.