Wysadzinowość gruntów

Wysadzinowość gruntów to zjawisko, podczas którego dochodzi do zwiększenia objętości ośrodka gruntowego w wyniku zamrażania wody przemieszczającej się do strefy przemarzania gruntu zwiększając jego objętość.

Wysadzinowość gruntów – cechy i czynniki wypływające na występowanie wysadzin:

Cechy gruntów wysadzinowych:

grunty spoiste, w których znaczną część frakcji stanowią pyły oraz iły,
grunty posiadające więcej niż 10% cząstek o średnicy mniejszej niż 0,02 mm,
wysokie podciąganie kapilarne,
grunty o niskim współczynniku wodoprzepuszczalności.

Czynniki wpływające na występowanie wysadzin:

utrzymywanie się ujemnej temperatury przez stosunkowo długi okres czasu,
głębokość przemarzania gruntu,
wysoka wilgotność gruntu,
zbyt płytkie zwierciadło wody gruntowej,
rodzaj gruntu,
uziarnienie gruntu, a także zawartość frakcji,
kapilarność,
wodoprzepuszczalność.

Podział gruntów z uwagi na wysadzinowość

Biorąc pod uwagę wysadzinowość, grunty można podzielić na 3 następujące grupy:

GRUPA A – są to grunty niewysadzinowe, których kapilarność bierna H_kb < 1,0 m. Przyjmuje się, że grunty tego typu są bezpieczne bez względu na rodzaj warunków klimatycznych i wodno-gruntowych. Grunty niewysadzinowe w swoim składzie zawierają <20% cząstek o średnicy mniejszej niż 0,05 mm oraz <3% cząstek mniejszych niż 0,002 mm. Do gruntów niewysadzinowych zalicza się:
- pospółki (PO),
- żwiry (Ż),
- piaski grube (Pr), średnie (Ps), drobne (Pd).

GRUPA B – są to grunty wątpliwe, których kapilarność bierna wynosi 1,0 m < H_kb < 1,3 m. Grunty należące do tej grupy posiadają od 20 do 30% cząstek mniejszych niż 0,05 mm oraz od 3 do 10% cząstek mniejszych niż 0,002 mm. Do tej grupy zalicza się takie grunty jak:
- piaski pylaste (P_π),
- żwir gliniasty (Żg),
- pospółka gliniasta (Pog).
- grunty próchnicze.

GRUPA C – grunty wysadzinowe o kapilarności biernej H_kb > 1,3 m. Grunty wysadzinowe zawierają w swoim składzie powyżej 30% cząstek mniejszych niż 0,04 mm oraz powyżej 10% cząstek mniejszych niż 0,002 mm. Do gruntów wysadzinowych zalicza się grunty:
- Grunty mało wysadzinowe:
  - ił pylasty (Iπ), ił (I), ił piaszczysty (Ip),
  - glina zwięzła (Gz), glina piaszczysta zwięzła (Gpz).
- Grunty bardzo wysadzinowe:
  - pył (π), pył piaszczysty (πp),
  - piasek gliniasty (PG),
  - glina pylasta (Gπ), glina (G), glina piaszczysta (Gp).

Wpływ wysadzinowości gruntów

Wysadzinowość gruntów ma bezpośredni wpływ na zmianę parametrów podłoża gruntowego, co przekłada się funkcjonowanie obiektów inżynierskich. W wyniku wysadzinowości gruntów dochodzi przede wszystkim do zmiany cech fizycznych gruntów, tzn. do zwiększenia ich wilgotności, a także zmniejszenia gęstości objętościowej szkieletu gruntowego. W gruncie następuje obniżenie nośności oraz pogorszenie parametrów wytrzymałościowych, takich jak: kąt tarcia wewnętrznego, moduł odkształcenia, moduł ściśliwości czy też spójności. Zmiany zachodzące w podłożu w wyniku wysadzinowości gruntów mogą powodować np. uszkodzenia instalacji wodociągowych (poprzez zmianę naprężeń), pojawienie się rys i pęknięć konstrukcji budowlanych, deformacje, a nawet całkowite zniszczenie nawierzchni drogowych.

Literatura:

[1] A. Górska-Pawliczuk, „Grunty wysadzinowe – wyzwanie dla drogownictwa”, Zakład Geotechniki i Budownictwa DrogowegoUniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie.