Фазовые модели песчаных отложений Беларуси

Фазовые модели грунтов естественной структуры, распространенных на Беларуси (пески, супеси, суглинки, глины и торфа), являются комбинированными, т. е. до некоторой влажности W_ф , названной фазовой, они линейные, а при большей влажности (W>W_ф) ― нелинейные. Отсюда видно, что фазовая влажность W_ф разделяет график W₀=f(W) на линейную и нелинейную части.

С целью установления величины W_ф для различных грунтов Беларуси были обработаны огромные массивы опытных данных по объемной (W₀) и абсолютной (W) влажности этих грунтов. Массивы содержали от 1..2 до 3..4 тысяч лабораторных определений влажности и др. фазовых характеристик. Опыты проводились по стандартным методикам в лабораториях Белгипроводхоза, БелГииЗа, Белорусской гидрогеологической экспедиции и др. организаций. Образцы грунтов отбирались с глубины 2,0…5,0 м. выборками охвачены практически все средние водосборы Беларуси и основные болотные массивы.

По опытным значениям объемной (W₀) и абсолютной (W) влажности были построены графики двойной функции влажности W₀=f(W) для всех типов грунтов естественной структуры. Как видно из представленных плакатов, эти графики описываются комбинированными моделями, в которых фазовая влажность W_ф имеет следующие значения:

в песках мелких и песках пылеватых W_ф =15…17% (W₀=26…28%)

в супесях W_ф =10…12% (W₀=20…22%)

в суглинках W_ф =12…14% (W₀=23…25%)

в моренных глинах W_ф =5…7% (W₀=11…13%)

в торфах W_ф =40…50% (W₀=25…30%) и менее.

Таким образом графоаналитические методы исследований фазовых характеристик показывают, что в общем случае фазовое состояние грунтов характеризуется комбинированными моделями. Эти модели представляют собой синтез линейной (в интервале 0<W< W₀) и нелинейной (при W> W_ф) фазовых моделей. Границей между этими моделями служит фазовая влажность. Чем больше в грунте тонкодисперсных частиц и органики, тем меньше W_ф. Очевидно, в области линейной модели прочностные и деформационные характеристики грунтов не зависят от влажности и являются константами. И, наоборот, в области существования нелинейных фазовых моделей ( W>W_ф) данные характеристики являются функциями влажности грунта. Отсюда следует, что влажность геооснований не должна превышать величины W_ф.