РОЗДІЛ 2
Основні поняття про формування елементів грунтової товщі в межах України
2.1. Вплив неоднорідних включень ґрунтової основи на роботу аеродромного
покриття
Міцність жорсткої конструкції аеродромного покриття в значній мірі залежить від
деформативних характеристик ґрунтів природної основи. Під час взаємодії шасі
літака з аеродромним покриттям виникають напруження в тілі плити, які
передаються на ґрунтову основу [8, 14, 23]. Деформації, що при цьому виникають,
залежать від деформативних характеристик ґрунтів штучної та природної основи,
величини навантаження, площі передачі даного навантаження та фактору часу
(довготривалості прикладення навантаження). З наведеного переліку особлива
увага приділяється деформативним характеристикам ґрунтів основи, оскільки
правильне визначення їх розрахункових параметрів дозволяє запроектувати та
побудувати надійні покриття, які без зайвих ремонтів можуть ефективно працювати
протягом всього визначеного терміну експлуатації.
Навантаження, що передається від плити покриття через зону контакту, створює в
ґрунтовій основі напруги, які з глибиною поступово затухають. В механіці
ґрунтів [118, 123, 126] існує поняття товщі ґрунтів, що стискуються, значення
якої коливається в широких межах. Так, для аеродромних покрить згідно СНиП
2.05.08.-85 [107] – її значення приймається в межах 2 - 6 м. В загальному
випадку глибина товщі ґрунтів, що стискується, змінюється в залежності від
багатьох факторів, а саме від типу навантаження, складу ґрунтової основи,
конструкції самого покриття та інших.
Деформативні характеристики ґрунтів природної основи обумовлені щільністю,
гранулометричним складом, вологістю, величиною і швидкістю навантажень та інших
факторів. Зміна деформованих характеристик в просторі та з глибиною суттєво
впливає на роботу аеродромних покрить [24, 31, 71].
Загальні характеристики ґрунтів природної основи формуються в часі і залежать
від стадії свого походження. Розглянемо далі коротко характер та історію
формування ґрунтів природної основи.
Ґрунти, що в даний час виходять на денну поверхню та сприймають навантаження
від будівель та споруд, як відомо, були в більшості сформовані в кайнозойську
еру [40]. Дана ера поділяється на третинний та четвертинний періоди. Особливу
увагу слід приділити останньому періоду , оскільки в цей час денна поверхня
території України майже скрізь вкрита породами четвертинного віку. Виключеннями
можуть слугувати лише дуже круті схили гір та западин, які мало цікавлять нас з
точки зору будівництва аеродромів в даних районах.
Потужність четвертинних відкладів коливається в досить широких межах – від
десятків сантиметрів до сотень метрів. Потужність даних відкладів в районах
існування аеродромних покрить завжди перевищує глибину ґрунтів, що може
стискуватись під навантаженнями і становить 10 - 60м.
Вік четвертинних відкладів коливається в межах 1 млн. років. Процес їх
формування поділяється на чотири епохи: давню Q1, середню Q2, нову Q3, та
сучасну Q4. Наймолодші, сучасні Q4 утворення, мають вік близько 10 – 12тис.
років. Породи даного періоду представлені формуваннями річок, вітру,
льодовиків, озер і т.п.
Для більш детальної характеристики складу ґрунтових основ, що підлягають впливу
навантаження, розглянемо відклади, що були сформовані у четвертинний період
[13, 32, 38-40, 47, 48, 72, 73, 87].
По характеру формування четвертинних відкладів [40] територія України
поділяється на наступні регіони:
- Крим;
- Причорноморська западина;
- Дніпровсько-донецька западина;
- Донецький кряж;
- Український кристалічний щит;
- Карпати та Передкарпаття.
В подальшому коротко розглянемо особливості формування четвертинних відкладів в
кожному з регіонів та проаналізуємо фізико-механічні характеристики ґрунтів.
2.2. Особливості формування товщі четвертинних відкладів в Криму
За рельєфом Крим півострів поділяється на гірську та степову зони.
Рельєф Степового Криму є неявно вираженим. В південній його частині характерним
є хвилястий балочний рельєф, який менш виражений поблизу морів.
Потужність четвертинних відкладів в даному регіоні різна, але в середньому
коливається в межах 30 – 40 метрів.
Найбільші площі на території Степового Криму займають еолово-делювіальні
лесовидні суглинки, товща яких коливається в межах від 15 до 50 м. В розрізах
виділяють три основні яруси суглинків: верхній ярус – пальово-жовті пухкі
лесовидні суглинки, що залягають безпосередньо під сучасним рослинним шаром.
Потужність їх – біля 7 м. Середній ярус – суглинки жовто-бурі середньої
щільності, лесовидні. Потужність їх – 7-10 м. Нижній ярус – важкі суглинки
(глини) червоно-бурі або жовто-бурі, в’язкі, які простежуються повсюдно.
Потужність їх 5-7 м. Підстиляєсться комплекс четвертинних суглинків
червоно-бурими суглинками, які являються континентальною фацією пліоцену (в
центральній частині Степового Криму), або піщано-глинистою товщею порід
куяльнику-морською фацією верхнього пліоцену (північна частина Степового
Криму).
Континентальні відклади в генетичному відношенні поділяються на еолові,
елювіальні, алювіальні, алювіально-делювіальні, делювіальні, пролювіальні,
озерні, гравітаційні та інші (відклади обвалів, зсувів, осипів та ін.).
Стосовно морських відкладів, то вони поширені в двох різновидах – морські та
лиманоморські. Дані утворення простягаються вздовж берегів морів та лиманів.
Формування континентальних четвертинних відкладів пов’язане з тектонічними
рухами земної кори, з розвитком річкових долин, змінами клімату, коливаннями
рівня Чорного моря та інших факторів. Так, під час підняття Гірської частини
Криму та опускання Степового
- Київ+380960830922