Влияние на свойства грунтов

Взаимодействуя с различными компонентами грунта, микроорганизмы влияют на физические, физико-химические и физико-механические свойства.

Влияют на электроповерхностные свойства частиц изменяя их на противоположенные значения.

Микроорганизмы определяют биоагрессивность грунтов и биокоррозию. Микробы воздействуют на металлические и неметаллические конструкции и участвуют в электрохимических реакциях на поверхности материала. Биокоррозионному разрушению подвержены металлы, камень, бетон, пластмассы, древесина, асфальты и др.

Микроорганизмы , выделяя биогазы способны влиять на поровое давление, в закрытой системе грунта могут его увеличивать и придавать ему плывунные свойства.

Тема 4

Взаимодействие различных компонентов системы «грунт»

Итак, мы разобрали, что представляет из себя каждый из 4-х компонентов системы «грунт». Соединение этих компонентов в систему происходит, безусловно, не механически. Все 4 компонента находятся в тесном физико-механическом, химическом и физико-химическом взаимодействии. В целом система постоянно стремится к равновесию, то, приближаясь, то, удаляясь от него вследствие экзогенных и эндогенных процессов, взаимодействия полей, геологической среды с другими средами.

I. Физико-механическое взаимодействие

I. Физико-механическое взаимодействие жидкого компонента с твердым и газообразным прежде всего зависит от их соотношения в грунте, и как правило, пропорционально ему.

В скальных грунтах (n=0.2-0.3) преобладает роль твердой фазы… Массив-трещины, блоки, по сути крупные частицы и здесь между частицами работают все три фазы.

Полускальные – пористость увеличивается иногда до 30-35%.

Влияние воды в системе на ее свойства. Соотношение твердого и жидкого компонентов характеризуется W. Характеристика W. Что такое W. Как определяется 105-1070С – не обоснованы. ГОСТ 5180-84.

Весовая влажность g воды /g сухого грунта; объемная влажность Vводы / Vгрунта.

Коэффициент водонасыщения S_r= wρ_s/eρ_w по Гост влияние W на крупнообломочные и пески . ≤0.5 – маловлажные; 0.5<Sr≤0.8- влажные; 0.8<S_r≤1. Приводится таблица для глинистых грунтов…….

Это грунты, в которых взаимодействие компонентов проявляется сильно.

В скальных, крупнообломочных грунтах вода также оказывает влияние на их свойства, но для нас меньшей значимости. Временное сопротивление раздавливанию в сухом и водонасыщенном состоянии характеризуется коэф-ом размягчаемости k_saf- отношение временного сопротивления одноосному сжатию Rc в водонасыщенном состоянии к Rc в сухом состоянии. >50кгс/см^{2 –} скальные. k_saf>0.75- неразм., k_saf<0.75 – разм.

2. Соотношение газового компонента характеризуется следующим положением – газоносностью: количество свободных, защемленных и адсорбированных газов, которое содержится в единице массы (V) г.п.

Газоносность опр-ся = Vпор+Vтрещин+Vдр.полостей, с учетом степени их заполнения водой, к общему Vгрунта.

Газоносность=(Vпор+Vтрещин+Vдр.)/V.

Наличие защемленных и адсорбированных газов может обуславливать значительную как бы амортизирующую способность грунтов. Релаксация напряжений происходит из-за наличия газов очень медленно.

Что-то типа порового давления в глинистых грунтах.

Это обусловливает многолетнюю осадку насыпей из глинистых грунтов, деформацию и разрывы земляных насыпей, уменьшение водопроводимости грунтов.

Воздух, зажатый между грунтовым потоком (или капиллярной каймой) и инфильтрационным потоком прорывается наружу, разрушая насыпь.

Влияние сказ-т на изменение на изменение температуры. в скальных и глинистых породах. Массив начинает дышать, что сказывается на работе различных сооружений – передвижении водяных паров.

Значительна связь микроорганизмов (органического компонента) с газовым компонентом.

Газообразование широко распространено среди всех групп микробов. Следствием этого является изменение состава газового компонента. Особенно богаты газом, появившиеся в результате деятельности микроорганизмов илы. Имеются данные о: 0.04-8см³/л в сутки. (пресноводные озера на территории Марийской АССР).

Т.о. в 20см ила за год при площади озера 0.1км² бактерии вырабатывают 70000м³ метана (Беляев, 1974).

Частично газ улетучивается в атмосферу, частично растворяется в поровой воде, частично сохраняется в грунте в защемленном состоянии (в зависимости от места газообразования). Наличие этого газа может приводить к увеличению давления в поровой воде до 0.4 МПа и >. Это ведет к взвешиванию грунта, уменьшению сил трения, ослаблению связей между частицами грунта, сопротивления сдвигу. Может произойти оплывание породы, переход в плывунное состояние. Есть данные о значительной загазованности оснований бетонных плотин крупных ГЭС, обусловленное микроорганизмами. Этот процесс также со временем может привести к разуплотнению грунтов.