ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ПРЕДЕЛОВ ПЛАСТИЧНОСТИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

© 2018 г.   Ф. С. Карпенко^1,*

¹Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, Уланский пер., д. 13, стр. 2, Москва, 101000 Россия
*E-mail: kafs08@bk.ru
Поступила в редакцию 01.03.2018 г.

Рассматриваются противоречия, возникающие при определении пределов пластичности глинистых грунтов по различным методикам, принятым в мировой практике. Для объяснения возникающих противоречий проводится анализ природы пределов пластичности с позиций физико-хи-мической теории эффективных напряжений. Показано, что расхождения в значениях верхнего предела пластичности глинистых грунтов обусловлены тем, что при его определении по разным методикам фиксируются содержания влаги, характеризующие различные физико-химические состояния грунта. Показатель предела текучести, определяемый по нормативам ГОСТ, отражает содержание влаги в глинистых грунтах, находящихся на стадии перехода от раннего к среднему диагенезу. Этот переход характеризуется сменой преобладающих в микроструктуре глин дальних коагуляционных контактов на ближние коагуляционные, что и обусловливает проявление ими пластических свойств. Показатель Liquid Limit соответствует влажности грунта на стадии начального седиментогенеза и характеризует момент начала формирования дальних коагуляционных контактов. Различная физико-химическая природа показателей предела текучести и Liquid Limit объясняет невозможность их достоверного и объективного сопоставления в практических исследованиях.

Ключевые слова: показатель пластичности, показатель текучести, микроструктура, структурные контакты, литогенез, седиментогенез, диагенез, катагенез, реальные эффективные напряжения, Plas-tic Limit, Liquid Limit

DOI: 10.1134/S086978031804004X

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дашко Р.Э. Научно-практическое обоснование изменения положений действующих ГОСТов по номенклатуре песчано-глинистых грунтов и методов изучения их состава, состояния и физико-механи-ческих свойств // В сб. Сергеевские чтения.

Вып. 12. Научное обоснование актуализации нормативных документов инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий. М.: РУДН, 2010. С. 315–320.

2. Дмитриев В.В. О корреляции некоторых классификационных наименований нескальных грунтов, принятых в СССР и США // Инженерная геология. 1981. № 4. С. 80–96. 3. Локтев А.С. Разработка основ методики инженер-но-геологических изысканий на шельфе Арктиче-ских морей // Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. М., 2004. 29 с.

4. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во МГУ, 1979. 232 с. 5. Осипов В.И. Литогенез и формирование свойств грунтов // Тр. 27-й сессии Междунар. геологического конгресса. Т. 17. Инженерная геология. 1984. С. 45–51.

6. Осипов В.И. Нанопленки адсорбированной воды в глинах, механизм их образования и свойства // Геоэкология. 2011. № 4. С. 291–305. 7. Осипов В.И. Физико-химическая теория эффективных напряжений в грунтах // Геоэкология. 2013. № 1. С. 3–24.

8. Осипов В.И., Карпенко Ф.С., Кальбергенов Р.Г., Ку-тергин В.Н. Гармонизация отечественного и зарубежных стандартов по классификации дисперсных грунтов // Геоэкология. 2012. № 2. С. 104–127.

9. Осипов В.И., Соколов В.Н. Глины и их свойства. Состав, строение и формирование cвойств. М.: ГЕОС, 2013. 576 с.

10. Ребиндер П.А., Семененко Н.А. О методике погружения конуса для характеристики структурно-ме-ханических свойств пластично-вязких тел // До-клады АН СССР. 1949. Т. 64. С. 835–838.

11. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химиче-ская механика. М.: Наука, 1979. 384 с.

12. Blackall T.E. A.M. Atterberg 1846-1916 // Geotech-nique. 1952. № 3(1). P. 17–19.

13. Casagrande A. Research on the Atterberg Limits of Soils. Public Roads. 1932. № 12(3). P. 121-30 and 136.

14. Kinnison C.S. Technological Papers of the Bureau of Standards. 1915. № 46. A Study of the Atterberg Plas-ticity Method, U.S. Department of Commerce, Bureau of Standards, U.S. Government Printing Office, Wash-ington, D.C. P. 10.

15. Skopek J. Beriehung zwischen der Fliessgrenze der Böden nach Wassiljew und nach Casagrande // Proc. 4th Budapest Conf. soil Mech. and Found. Eng. (3rd Danube – Eur. Conf.), Budapest, 1971. P. 307.

16. Taylor D.W. Fundamentals of soil mechanics. Seventh printing. New-York–London, 1954. 712 p.