Сжимаемость (деформационные свойства).

Под действием внешней нагрузки породы деформируются. В об­щем случае эти деформации заключаются в сжатии.

Под сжимаемостью пород понимают способность их деформироваться под нагруз­ками с уменьшением объема.

Эти деформации вызывают осадку сооружений.

Характер деформации, ее величина и явления, наблюдаемые при сжатии породы, зависят от типа породы и обстановки, в которых происходит сжатие. Эта обстановка определяется граничными усло­виями деформации.

Песчаные и глинистые породы характеризуются различной сте­пенью сжимаемости.

Сжатие песчаных пород связано с взаимным перемещением от­дельных зерен относительно друг друга, более компактной укладкой их, а при больших нагрузках - сколом неровностей и раздроблением зерен. Сжатие песчаных породобычно невелико по размерам, быстро по времени и не зависит от влажности.

Характерной особенностью связных глинистых пород, отличаю­щей их от других пород, является, как уже отмечалось выше, их способность к пластическим деформациям под небольшими нагруз­ками. В сухом состоянии и при очень малой влажности они обладают почти такой же механической прочностью, как и твердые скальные горные породы. Влажные — пластичные глины деформируются при сжатии без видимого разрушения. В таких породах большую роль играют гидратные оболочки вокруг минеральных частичек и поровая вода, воспринимающие на себя нагрузку. Под влиянием на­грузки в поровой воде возникает поровое давление, которое посте­пенно, по мере выдавливания воды из породы, снижается. Когда оно совсем исчезает, давление целиком 'переходит на скелет по­роды.

Деформируемость пород определяется их структурой, степенью дисперсности (гранулометрическим составом), минералогическим составом, влажностью, коэффициентом фильтрации, химическим со­ставом, концентрацией порового раствора и другими факторами. Большое влияние на деформации пород, особенно глинистых, ока­зывает способ нагружения породы — скорость нарастания нагрузки и характер нагрузки (статическая—динамическая).

Сжатие образцов одной и той же породы с нарушенным и нена­рушенным естественным сложением резко различно. Образцы с на­рушенным сложением при прочих равных условиях сжимаются больше.

Для водонасыщенных грунтов изменение пористости происходит при изменении их влажности, для неводонасыщенных - при сохранении влажности.

При уплотнении грунтов сплошной постоянной нагрузкой рассматривается два диапазона давлений:

1. Внешнее давление меньше прочности структурных связей - в этом случае грунт деформируется как сплошное квазитвердое тело, деформации грунта при этом имеют упругий характер.

2. При величинах внешнего давления, большего прочности структурных связей, уплотнение происходит не только за счет уменьшения пористости грунта, но и за счет выдавливания воды с дальнейшим сжатием водно-коллоидных оболочек, а также за счет ползучести скелета грунта.