1.Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.

2.Наличие органических и минеральных коллоидов.

3.Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.

4.Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.

5.Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.

6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивле­нием сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.

7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.

8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.

9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.

10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобре­ла большую несущую способность.

11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся рая каплями падают с руки.

12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.

Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:

- При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.

- В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.

2.2. Ложные плывуны

Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.

Гидравлический градиент фильтрации, при котором порода переходит в плывунное состояние, называется критическим определяется следующим расчетом:

где — плотность грунта;

— пористость, в долях единицы.

Признаки псевдоплывунов:

1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;

2. В котлованах, вскрывающих ложные плывуны, вода прозрачная или слабо мутная, быстро светлеющая;

3. Ложные плывуны сравнительно хорошо отдают воду, и при естественном или искусственном снижении гидравлического (напорного) градиента они легко переходят в устойчивое состояние.

3. Условия строительства в мостостроении на плывунах

Распространение плывунных грунтов всегда вызывает необходимость соблюдения осторожности при проектировании и строительстве. В случае необходимости строительства на участках распространения плывунов необходимо учитывать следующее:

1.На какой глубине залегают плывуны;

2.Форму залегания (толща, пласт, линза, залежь неправильной формы) и мощность плывунных пород;

3.Геоморфологические условия участка распространения плывунов;

4.Состав и состояние пород, вмещающих плывуны;

5.Состав и физико-механические свойства плывунных грунтов;

6.Гидрогеологические особенности плывунов, глубину залегания, уровень подземных вод, направление уклона поверхностных, подземных вод.

Плывуны могут служить основанием сооружений, т.е. как естественное основание, или после их предварительного искусственного уплотнения и укрепления, т.е. как искусственное основание. При неглубоком залегании плывунов от поверхности шли и небольшой их мощности фундаменты обычно закладывают на подстилающих устойчивых породах или на щебенистых, гравелистых подушках. В случае, если фундамент укладывают на каменистых подушках, в целях предупреждения вытекания плывуна в котлованы предусматривают шпунтовое ограждение.

При необходимости глубокого заложения фундамента рекомендуется применять свайные фундаменты — сваи висячие, сваи-

стойки длиной до 40 м, сваи-оболочки, поверху соединяемые

ростверками, а также опускные колодцы глубиной до 70 м и

кессоны глубиной до 40 м.

4. Способы борьбы с плывунами

Способы борьбы с плывунами выбираются в зависимости от типа плывунов, их мощности, гидрогеологических условий и от характера возводимого сооружения.

Применяют следующие способы борьбы с плывунами:

I. Искусственное осушение. Метод носит временный характер, так как искусственное осушение производится на время

производства строительных работ. К этой группе методов можно отнести:

-понижение уровня подземных вод с помощью откачки воды из скважины;

-установку забивных фильтров;

-установку иглофильтров;

-электроосушение;

-использование шпунтовых ограждений;

-замораживание;

-силикатизацию.

Водопонизительные скважины могут быть рекомендованы в ложных плывунах с , не менее 1 м/сут.

Оборудуются специальными погружными насосами, помещаемыми внутри них (рис. 4.1). Последние дают напор до 80-100 м при производительности да 65-85 м3/ч. Карьер окружается системой подобных скважин, в которых периодически откачивают воду. Откачка вызывает образование вокруг скважин депрессионных воронок, которые, объединяясь, влекут за собой общее понижение уровня грунтовых вод в пределах карьеров.

Рисунок 4.1 Водопонизительная скважина

Иглофильтровые установки. Одноярусная иглофильтровая установка обеспечивает понижение уровня подземнных вод на 5-6 м.

Иглофильтровые установки состоят из системы иглофильтров (тонких металлических труб длиной 7-9 м с фильтром на их нижних концах). Иглофильтровые установки широко применяются для осушения строительных котлованов, а также при проходке горных выработок. Иглофильтровая водопонизительная установка состоит из системы иглофильтров, устанавливаемых вокруг котлована через 0.5-2.0 м и более и подключенных к общему сборному трубопроводу, подсоединенному к вакуумному насосу или компрессору.

При работе таких иглофильтров в кольцевое пространство, расположенное между обеими трубками, подается сжатый воздух , под действием которого во внутреннюю трубку поступает под определенным давлением вода.