Гидротехнические сооружения. Том II

ствие, появляется легкая мука, обволакивающая крупные зерна, определявшие структуру. В результате консистенция грунта в нарушен ном состоянии получится крайне легкой, и в от дельных случаях она перейдет предел текучести. До тех пор, пока сцепление плотной глины не нарушено, она является довольно эластичной и оказывает значительное сопротивление при ее нагрузке, если она не заключена в сосуд, стенки которого плотно прилегают к глине. С о п р о т и - в л е н и е з а в и с и т г л а в н ы м о б р а з о м от д а в л е н и я , п о д к о т о р ы м г л и н а у п л о т - н я л а с ь в п р и р о д е . Разрушающее усилие, уменьшается с увеличе нием уплотнявшего глину давления и с возраста нием отношения между напряжением в связующей глине и средним напряжением грунта. Чем более сложна структура, тем более это отношение. Мы должны предвидеть, что оно особенно велико для глин, отложившихся в соленой воде, где полное сгущение глины во взвешенном состоянии про изошло до оседания на дно. Равным образом инте ресен факт, что отношение деформации к напря жению выражается практически прямой линией, что означает, что этот материал ведет себя согласно закону Гука до момента разрушения. С э т о й т о ч к и з р е н и я г л и н а б о л е е у п р у г а , ч е м с т а л ь или б е т о н . Сталь упруга лишь до своего .предела упру деформация гости", бетон же дает диаграмму п а | ф я ж е 1 Ш е в виде кривой. Большая разница в сжимаемости образца, огра жденного стенками сосуда, в состоянии ненару шенном и в нарушенном, становится вполне понят ной, если принять во внимание то действие, кото рое оказывает нарушение на естественную струк туру глины. До нарушения нагрузка воспринимается грун том со структурой, образованной большими зер

в результате молекулярного п р и т я ж е н и я в точках соприкосновения, которое для частиц столь малых размеров имеет величину того же порядка, что к вес самих частиц. Изложенный процесс осаждения изображен на рис. 188. Под возрастающей тяжестью верхних оседаю щих слоев происходит уплотнение, что вызывает выдавливание воды; структура становится более плотной. Там, где частицы ила относительно близки друг к другу, глина в хлопьях должна претерпеть сжатие более значительное на единицу объема, чем глина, находящаяся между редко расположен ными частицами ила.

.^-/дала нашюи

аалыіоСі глины ^Частицы глины

4 ^

I

.Черна ила

І Л -

Ф

ъ

ч ѵ и

Ш Ж ъ

Рис. 188. Процесс осаждения

Внезапное увеличение давления прежде всего вызвало бы боковое смещение и сжатие глины, содержащейся в относительно больших промежут ках между частицами ила, и меньший эффект в узких промежутках между частицами ила. Однако очень медленное увеличение давления дает достаточное время для большего уплотнения в суженных местах, без явления бокового выпу чивания. ' Следовательно, содержание пустот в глине в суженных местах уменьшается более значительно, чем в местах редкого расположения илистых частиц, и давление будет поддерживаться главным образом структурой из крупных частиц, переда ваясь or глины сильно уплотненной в суженных местах между зернами ила. Это состояние изобра жено на рис. 189. Часть глины, которая запол няет пространство внутри индивидуальных углу блений, претерпит лишь небольшую часть давле ния и останется с этого момента с малым весом единицы объема, тогда как глина, связывающая близко расположенные крупные частины, подверг нется значительно большему единичному давле нию, чем среднее давление на всю поверхность. До сего времени мы не смогли воспроизвести в лаборатории естественной структуры глины. Маловероятно, что мы когда-либо этого и достиг нем, так как реализация этой структуры зависит главным образом от крайней медленности про цессов естественного оседания и уплотнения. Если мы разрушим структуру, созданную природой в течение веков, то мы не сможем ее восстановить. Если базироваться на приведенном выше объясне нии, то легко понять разницу в физических свой ствах глин естественного состояния и нарушенной. Нарушение уничтожает сцепление глины, сильно уплотненной между частицами ила и, как след

Условные

rïlAf^-

Зе ѵ '

обозначения

<75 ЧКЯ Ѵ ЦЫ 'Пины с&коллоидафнывчас ' ыЛ'гс _ ö чяоиы небольшой . [ \ WV ' л О: <ЙГ .-ттнжт/ АР- хУ-О HCT. 'Ко/тыЬктшы'ри/У • .tir лл ітмш чпппттСіЫУАІ. JPr\. К

\

-l

1

M P К S i , XV

Зерно ила

.Черно

ш ш м ж т

Рис. 189. Структура ненарушенной морской )

нами и весьма уплотненной глиной, связанной с этими зернами, тогда как тончайшая мука почти не несет нагрузки. После нарушения эта структура более не суще ствует; остаются лишь индивидуальные зерна, плавающие в почти жидкой массе глины. Если глнна восстановлена в свое первоначаль ное состояние, вся нагрузка передается глинистому заполнению, что вызывает значительное измене ние его объема; другими словами, эта глина должна быть уплотнена весом всего вышележа-