Разжижение грунтов
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Разжижение грунта, ликвификация грунта (от лат. liquefactionem — разжижение) — процесс, вследствие которого грунт ведёт себя не как твёрдое тело, а как плотная жидкость (флюид). В грунте при этом снижается эффективное напряжение, достигается критическое ускорение или критический коэффициент пустотности. Разжижение более характерно для насыщенных влагой сыпучих грунтов, таких как илистые пески или пески, содержащие прослойки непроницаемых для воды отложений[1].
Разжижение с большей вероятностью произойдет в рыхлых почвах с плохим дренажём, таких как илистые пески или пескок и гравий, содержащие непроницаемые отложения[2][3][уточнить]. Такие породы часто находятся вдоль русел рек, у берегов, там, где накопился лёсс и песок. Некоторые примеры разжижения: плывун, плывунная глина, мутьевой поток и сейсмическое разжижение.[уточнить][источник не указан 361 день]
Разжижение грунта может произойти во время землетрясения, потому что при прохождении сейсмической волны частицы грунта начинают колебаться с разными скоростями и часть контактов между ними разрывается, в результате грунт может стать подобен пульпе — воде с взвешенными в ней песчинками. Вода стремится отжаться, но прежде чем грунт вернётся к первоначальному состоянию, здания, стоящие на нём, могут быть разрушены. Сильнейшие разрушения, вызванные разжижением грунтов, произошли в 1964 году: 27 марта у берегов Аляски близ Анкориджа и 16 июня[англ.] в Ниигате[4]. Разжижение в основном происходит в низинах, на морских побережьях, около рек, озёр и заливов. Например, в Калифорнии, где высока сейсмическая активность в районе разлома Сан-Андреас и других местах, разжижению подвержены районы побережья залива Сан-Франциско, берег Тихого океана и окрестности Лос-Анджелеса. Для уменьшения опасности разжижения применяются три метода: виброфлотация (вибрация с одновременным введением воды), дренаж (удаление воды из пласта) и удаление самого пласта, в котором есть вероятность разжижения[5].
С увеличением коэффициента бокового давления покоя (К0) в диапазоне от 0.4 до 1.2 динамическая устойчивость водонасыщенных песков разной плотности возрастает; причем вид этой зависимости несколько различен (по разбросу, степени влияния) для песков разной крупности.[6]
В реальной жизни в областях где происходят разжижение у нас потеряна контактная прочность между частицами и грунт переходит в состояние флюида, модуль сдвига фактически равен нулю, то есть грунт не несёт абсолютно никакой нагрузки. Но для численного моделирования такие значения не подходят, так как это приводило бы к мгновенным бесконечным осадкам при любой даже самой маленькой нагрузке. Поэтому, в моделях грунта симулирующих разжижение искусственно введен остаточный модуль сдвига (в UBCSAND Fpost обычно принимаемый 0.7 Pa), есть модуль сдвига, который будет при наступлении разжижения.