НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНИМОСТИ К ПЕСЧАНЫМ ГРУНТАМ ПОЛОЖЕНИЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭФФЕКТИВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. Рассмотрены отдельные аспекты применимости положений нового подхода к формированию эффективных напряжений в грунтах применительно к пескам, изложенного в работе академика В.И. Осипова. На основании анализа ранее выполненных работ авторов по изучению ряда генетических типов четвертичных песков предложено использование в расчетах количества контактов песчаных зерен показателя морфологии. Оценена необходимость учета как гранулометрического состава природных песчаных грунтов, так и особенностей формы и характера поверхности слагающих их зерен. Показано, что использование для расчетов количества контактов частиц в природных песчаных грунтах, формул из работы академика В.И. Осипова практически невозможно. Это объясняется тем фактом, что в природных песках не встречается частиц идеальной сферической формы, что обусловлено факторами воздействия на пески в условиях их накопления и отложения. При формировании истинных контактов между песчаными частицами возможно не только отдельное касание между частицами, но и, при наличии дефектов формы и особенностей характера поверхности частиц, увеличение числа контактов. Приведены результаты изучения формы и характера поверхности песчаных зерен для песков различного генезиса, отобранных на объектах России и ряда зарубежных стран. В исследованиях был использован комплексный показатель морфологии, который учитывает форму и характер поверхности во всем изучаемом объеме песков. Показаны результаты расчета количества зерен (количества контактов) в единице объема для изученных песчаных грунтов, для различных значений пористости и показателя морфологии. Аналогичные расчеты с учетом морфологии зерен были проведены для выделенных из изученных песков фракций, что в определенной степени позволило исключить влияние гранулометрического состава на упаковку песков в единичном объеме. В этом случае также были использованы результаты формы и характера поверхности зерен изученных песков. На основании этих данных получены результаты оценки величины удельной поверхности песчаных зерен в единичном объеме при максимальной и минимальной пористости укладки. На основе анализа положений физико-химической теории формирования эффективных напряжений грунтов и данных изучения значительного количества природных песков различного генезиса показано, что для дальнейшего развития исследований формирования коагуляционных и фазовых контактов между частицами грунтов следует проводить детальные исследования структурных особенностей песков. К числу этих структурных особенностей следует отнести гранулометрический состав, степень однородности, параметры формы и характера поверхности песчаных зерен. Выполнение морфологических оценок следует проводить не только на отдельных песчаных частицах, но и для всего объема изучаемого песчаного грунта. К числу необходимых грунтоведческих исследований для песков следует также отнести и определение предельных плотностей сложения песчаных грунтов, так как пористость грунта в значительной степени сказывается на формировании истинных контактов между частицами песка и определяет их количество. Немаловажным фактором формирования формы и характера поверхности песчаных зерен является минеральный состав песка. В выполненных исследованиях были получены данные о морфологии мономинеральных, полиминеральных, олигомиктовых и полимиктовых песков. Но для большинства изученных песков преобладающим минералом был кварц. В дальнейших исследованиях намечено изучение и других минеральных разностей, что позволило бы получить данные о формировании контактов между песчаными зернами, которые отличны от сферы и могут быть пластинчатой и иной формы.

Область науки (OECD): Энергетика и рациональное природопользование