Увеличение статической и динамической нагрузки

Это явление сопровождается уменьшением влажности и пористости грунтов, а также увеличением их объемного веса. Удельное давление от веса зданий, со­оружений, насыпей и отвалов в современных городах колеблется от 0,1 до 10-20 кг/см² и более. Высотное здание МГУ возвышается на 180 м и имеет объем около 2 млн. м³. Уплотнение пород под весом здания вызвало осадку поверхности земли под его центром в 4,7 см. В целом здание МГУ и другие московские высот­ные дома создали своей тяжестью депрессии, границы которых проходят на рас­стоянии 50-120 м от периметра здания. При плотной застройке депрессии просе­дания своими внешними краями смыкаются, и под городом возникает крупно­масштабная депрессия сотообразного строения. Площадь таких депрессий бывает от долей квадратного километра до 3500 км² и более. Осадка илов, сапропелей или торфяников может достигать очень больших величин. Например, в Архан­гельске, где 80% территории сложено торфяниками, отдельные дома опустились на 1-3 м, а участки дорог - на 3-4 м. В грунтах с большим количеством органи­ческого вещества уплотнение вызывает его быстрое окисление. Особенно опасны для сооружений неравномерные осадки. Знаменитая Пизанская башня просела всего на 2 м, но разница опускания основания между его северным и южным краями составила 1,8 м, что привело к отклонению башни от вертикального по­ложения на 10°.

Динамические нагрузки (вибрации, удары и толчки) уплотняют раздельно-зернистые, рыхлые и недоушотненные грунты. Кроме того, они могут разрушать структуру непрочных тиксотропных грунтов. Песчаные грунты значительно боль­ше уплотняются при пульсирующей нагрузке, нежели при статической.

В Москве здания, расположенные вдоль улиц с интенсивным движением транс­порта, осели в среднем на 3-8 мм больше, чем находящиеся в переулках и тупи­ках.. Среди зданий в зоне вибрационного влияния метро есть такие, которые под­верглись дополнительной осадке на 5-20 см. Однако мульды проседания над ли­ниями метро образуются вследствие совокупного действия нескольких процессов:

1) гравитационного уплотнения сжимаемых пород под основаниями сооружений,

2) гидродинамического уплотнения при дренаже, 3) уплотнения под действием вибрации от движения поездов.

Уплотнение грунтов при обезвоживании их корнями деревьев происходит в городах там, где распространены глины. Деревья забирают содержащуюся в них влагу даже из очень мелких пор. По мере осушения глин корни деревьев прорас­тают дальше и осушают новые участки. В результате обезвоженные грунты уп­лотняются, происходит их неравномерное оседание, а это вызывает деформацию расположенных на них уличных покрытий и даже зданий (Горшков, 1998). Одна­ко следует учитывать, что мощность осушенного корнями слоя невелика и ампли­туда уплотнения не превышает первых сантиметров.