Для песчаных грунтов плотность имеет первостепенное значение при оценке их свойств
как оснований для сооружения.
При отсыпке песка в воду (строительство на акватории) укладка минеральных частиц,
за счет оттока воды, происходит рыхло. Этот процесс показан на схеме:
Схема образования рыхлого песка при отсыпке его в воду.
Строительные правила (СНиП) запрещают строить сооружения на рыхлом грунте. Такие
грунты воспринимают довольно большую статистическую нагрузку, но при динамических
воздействиях они теряют свою структуру (в водонасыщенном состоянии) и грунт переходит
в суспензию (плывунное состояние).
На ниже приведенном рисунке представлен лабораторный опыт в мензурке с рыхлым водонасыщенным
песком, который воспринимает статическую нагрузку от гвоздя. Но при динамическом
воздействии такой песок переходит в плывунное состояние и поэтому гвоздь проваливается
до дна мензурки.
Подобные же явления возникли при аварии дамбы на реке Свирь в 1920 г., когда после
взрывных работ на расстоянии 200 м то дамбы, последняя, выполненная из песка, расплылась
под углом 4º к горизонту.
Рыхлый водонасыщенный песок, имея примерно пористость 42% является структурно-неустойчивым
основанием и при динамическом воздействии от колебания (движения) воды переходит
в плывунное состояние, с последующей более плотной укладкой (пористость до 23%)
или уменьшением своего объема до 1/5. В этом случае, если высота отсыпка песка (дамба)
составляет 10 м, то возможная осадка достигнет 2 м, что для любых конструкций является
не допустимым.
Схема разжижения водонасыщенного песка от динамического воздействия.