В книге рассматриваются основные особенности глинистых грунтов и процессы, происходящие при погружении в них свай (прочность, тиксотропность и др.). Выявляются закономерности увеличения сопротивления свай во времени и пути их учета в инженерной практике. Книга предназначена для инженеров-проектировщиков и научных работников.

Предисловие

Глава I. Глинистые грунты и их некоторые строительные особенности
§ 1. Факторы, определяющие прочность глинистых грунтов
§ 2. Степень дисперсности глинистых грунтов и некоторые особенности глинистых частиц
§ 3. Минеральный состав частиц глинистых грунтов
§ 4. Структурные связи между частицами глинистых грунтов
§ 5. Виды воды и воздуха в глинистых грунтах
§ 6. Физическое состояние глинистых грунтов
§ 7. Структура, текстура и сложение глинистых грунтов
§ 8. Водные свойства глинистых грунтов и их сжимаемость

Глава II. Тиксотропия глинистых грунтов
§ 9. Основные сведения
§ 10. Общие сведения о показателях тиксотропии глинистых грунтов
§ 11. Система избранных показателей тиксотропии глинистых грунтов
§ 12. Краткий обзор литературы о тиксотропии глинистых грунтов

Глава III. Процессы, происходящие в глинистых грунтах при погружении и «отдыхе» свай, и их влияние на несущую способность последних
§ 13. К истории вопроса
§ 14. О процессах разупрочнения глинистых грунтов при бойке свай и их упрочнении при «отдыхе» последних
§ 15. Соображения о процессах, происходящих в глинистых грунтах при вибропогружении в них свай
§ 16. Современное состояние вопроса об увеличении сопротивления свай во времени

Глава IV. Увеличение несущей способности свай во времени по данным полевых опытов
§ 17. Характеристика опытного участка и его особенности
§ 18. Определение продолжительности увеличения несущей способности опытных свай
§ 19. Исследование области деформации вокруг забитых свай
§ 20. Особенности некоторых изменений глинистых грунтов в области деформации

Глава V. Деформация и прочность глинистых грунтов
§ 21. Определение несущей способности свай расчетным методом
§ 22. Определение несущей способности висячих свай методом пробных нагрузок (статические испытания)
§ 23. Динамический способ определения несущей способности свай
§ 24. Определение сопротивления свай с помощью зондирования
§ 25. Работа горизонтально нагруженной сваи

Глава VI. О времени упрочнения глинистых грунтов разного минерального состава и разной консистенции по данным опытов с модельными сваями
§ 26. Общие данные об опытах
§ 27. Условия проведения опытов
§ 28. Результаты опытов и их обсуждение
§ 29. Полученные закономерности и их особенности
§ 30. Пути использования тиксотропного упрочнения глинистых грунтов разного минерального состава и разной консистенции в инженерной практике
§ 31. К оценке некоторых сторон исследований работы свай

Заключение
Литература

Предисловие

Процессы, возникающие в глинистых грунтах, сложны и пока полностью не изучены, поэтому свайные фундаменты еще дороги и порой деформируются. Среди этих процессов различают чисто физические, физико-химические и др. Их проявление во многом определяется способом погружения свай — обычным, с помощью вибропогружателей, с использованием электроосмоса, глинистых или полимерных обмазок.

В СССР ежегодно забивается до трех миллионов свай, каждая из них должна обладать максимальной несущей способностью и минимальной стоимостью. Известно, что более половины указанного числа свай погружается в глинистые грунты. Высокое качество забивки возможно лишь в том случае, если строители ясно представляют себе процессы, возникающие в глинистых грунтах при внедрении в них свай. Данное требование вытекает из того неоспоримого факта, что эти процессы определяют несущую способность свай и порядок производства свайных работ. Неиспользование максимальной несущей способности свай влечет за собой увеличение их длины, поперечных размеров или количества. Все это не может не удорожать стоимости строительства.

Между тем наблюдения показывают, что при устройстве свайных фундаментов строители далеко не всегда используют имеющиеся возможности для повышения несущей способности свай. Иногда на это их толкают существующие, частью устаревшие, нормативные указания или инструкции, что будет специально обсуждено ниже. Но основная причина такого положения — отсутствие до недавнего времени должного внимания со стороны строителей к процессам, происходящим в глинистых грунтах при погружении в них свай и их «отдыхе». Сказывается и то, что строители до сих пор недостаточно знают результаты исследований в области грунтоведения. Отметим некоторые положения книги:

1. Согласно новейшим взглядам, глинистые грунты представляют собой сложнейшие дисперсные системы. Их главными компонентами являются обладающие огромной удельной поверхностью органические и минеральные частицы различной крупности, разного химического и минерального составов, качественно неоднородная вода и воздух. При этом мельчайшие частицы несут электрические заряды того или другого знака в зависимости от среды. 

Указанные и многие другие сведения из области физико-химии грунтов уже давно должны были бы заставить ученых- строителей, ведущих исследования грунтов, учитывать их. Между тем многие строители ее просто не знают. Исходя из этих соображений описанию опытов по изучению кинетики упрочнения глинистых грунтов авторы предпослали некоторые сведения о грунтах, написанные с физико-химических позиций. Это позволит лучше понять «игру сил», возникающую в глинистых грунтах при погружении в них свай и их «отдыхе».

2. Процессы, происходящие в глинистых грунтах при забивке в них свай, описываются преимущественно как физико-химические, что накладывает определенный отпечаток и на изыскание путей повышения несущей способности свай.

3. Общеизвестно, что за последние годы благодаря успехам советских ученых при производстве свайных работ широко используются вибропогружатели. Между тем процессы, происходящие при этом в глинистых грунтах, никем пока еще не изучались так, как этого требуют интересы науки и практики. Данный вопрос является весьма актуальным, даже если учесть, что у ряда исследователей уже накоплены материалы о снижении несущей способности у вибропогруженных свай по сравнению с той, которую имеют сваи, погруженные иными сваезабивными агрегатами. Поэтому авторы высказывают лишь соображения (§ 15) по указанному вопросу, особенностью которых, с одной стороны, является то, что в их основе лежат представления о физико-химической природе процессов, происходящих в глинистых грунтах при вибропогружении свай, а с другой — то, что авторы приводят программу исследований этих процессов. Думается, она сможет помочь тем, кто будет проводить эксперименты.

Автор выражает глубокую благодарность д-ру техн. наук А. А. Луге и канд. техн. наук В. П. Сипидину за ценные замечания, сделанные по рукописи.

Вполне естественно, что данная книга, написанная с позиций физико-химической механики дисперсных систем как первый опыт, не свободна от тех или иных недочетов, указания на которые будут приняты с благодарностью.

В заключение отметим, что гл. 1 (§ 2, 3, 5, 7, 8), гл. II, гл. III (§ 14) , гл. IV (§ 17—19) написаны Б. М. Гуменским. Введение, гл. I (§ 1, 4, 6), гл. III (§ 13, 15, 16), гл. IV (§ 20), гл. V, гл. VI и заключение — Р. М. Нарбутом.