Набухание и Усадка Грунтов: Комплексный Анализ Механизмов, Факторов и Инженерных Решений

Инженерная геология и геотехника — это не просто науки о земле, а ключевые дисциплины, стоящие на страже устойчивости и долговечности всего, что мы строим. В этой сфере одной из наиболее коварных и дорогостоящих проблем является деформация грунтов, вызванная процессами набухания и усадки. Эти явления, зачастую скрытые от глаз до тех пор, пока не проявятся в виде трещин в фундаментах или просадок дорог, представляют собой серьезный вызов для инженеров и строителей по всему миру.

Набухание и усадка — это взаимосвязанные и динамичные процессы, которые изменяют объем грунта под воздействием колебаний влажности. От их корректного прогнозирования и эффективного управления зависит не только экономическая целесообразность проекта, но и безопасность людей, использующих построенные объекты. В данном материале мы предпримем всесторонний анализ этих явлений, углубляясь в их физико-химические механизмы, систематизируя влияющие факторы и предлагая современные инженерные решения. Мы рассмотрим проблему с позиции студента инженерной или строительной специальности, стремясь предоставить максимально полную и структурированную информацию, необходимую для понимания и практического применения в геотехнической практике.

Общие Определения и Классификация Грунтов, Подверженных Набуханию и Усадке

Прежде чем погружаться в сложные физико-химические взаимодействия, важно заложить прочный фундамент терминологии, поскольку понимание того, что собой представляют набухание и усадка, а также какие грунты к ним склонны, служит отправной точкой для любого геотехнического анализа.

Что такое набухание грунтов?

Набухание грунтов — это фундаментальное свойство некоторых дисперсных грунтов увеличивать свой объем. Этот процесс происходит при контакте грунта с водой или иными химическими растворами, приводя к его гидратации. С инженерной точки зрения, грунт считается набухающим, если его относительная деформация набухания в условиях без нагрузки (ε_sw) превышает 0,04 (или 4%). Это порог, за которым деформации становятся значимыми и требуют инженерного внимания, указывая на необходимость применения специальных проектных решений. Данное свойство особенно ярко выражено у грунтов, в которых преобладают коагуляционные и переходные типы контактов между частицами, что в большинстве случаев указывает на глинистые грунты.

Что такое усадка грунтов?

Усадка грунтов представляет собой обратный процесс — это способность грунта уменьшать свой объем. Она происходит при удалении влаги из грунта, как правило, в результате высыхания. Этот процесс не просто сокращает объем, но и вызывает внутреннее уплотнение грунта, сопровождающееся образованием характерных усадочных трещин, которые могут существенно снижать прочность и долговечность конструкций. Кроме того, при усадке может происходить перераспределение растворимых химических элементов в толще грунта, что в дальнейшем может повлиять на его свойства и взаимодействие с конструкциями, требуя дополнительного анализа.

Дисперсные и глинистые грунты: ключевые объекты изучения

Центральное место в изучении набухания и усадки занимают дисперсные грунты. Это обширная категория грунтов, состоящих из отдельных минеральных частиц (зерен) различных размеров, которые связаны между собой довольно слабо. Образуются они в результате длительных процессов выветривания скальных пород, последующей транспортировки продуктов выветривания (водными или эоловыми потоками) и их аккумуляции.

Внутри этой категории особое внимание уделяется глинистым грунтам, чьи свойства во многом определяются наличием глинистых минералов. Глинистые минералы — это группа водных силикатов, составляющих основную массу глин. Именно их уникальная кристаллическая структура и физико-химические характеристики обуславливают способность глин к набуханию и усадке. Размеры частиц этих минералов в глинах обычно не превышают 0,01 мм. По своей кристаллической структуре они относятся к слоистым или псевдослоистым силикатам. Среди важнейших групп глинистых минералов выделяют каолинит-серпентин, смектит, гидратированные слюды, вермикулит, хлорит, а также смешанослойные минералы сепиолита-палыгорскита. Каждый из этих типов обладает своими особенностями, определяющими степень их реактивности по отношению к воде.

Классификация грунтов по степени набухания и склонности к усадке

Для целей инженерного проектирования и строительства критически важно уметь классифицировать грунты по их склонности к набуханию. Согласно существующим нормативным документам и инженерной практике, глинистые грунты подразделяются по величине относительного набухания в условиях свободного набухания (без нагрузки) на следующие категории:

• Ненабухающие: ε_sw < 0,04
• Слабонабухающие: 0,04 ≤ ε_sw < 0,08
• Средненабухающие: 0,08 ≤ ε_sw < 0,12
• Сильнонабухающие: ε_sw ≥ 0,12

Эта классификация помогает инженерам оценить потенциальный риск деформаций, что позволяет своевременно применять адекватные конструктивные решения и методы стабилизации грунтов.

Наиболее ярко выраженная набухаемость присуща представителям группы смектитов (включая монтмориллонит) и гидрослюдам. Сравнивая глинистые минералы по их способности к набуханию, можно выстроить следующую иерархию: монтмориллонитовые > гидрослюдистые > каолинитовые. Эта разница в набухаемости не просто качественная, но и количественная: хорошо набухающие монтмориллонитовые глины могут демонстрировать коэффициент набухания в дистиллированной воде до 2,43. Это означает, что их объем может увеличиться более чем в два с половиной раза, что создает колоссальные нагрузки на фундаменты. Для сравнения, глины гидрослюдистого и каолинитового типа имеют значительно меньший потенциал набухания, при котором этот коэффициент обычно не превышает 0,60. Это примерно в четыре раза меньше, чем у монтмориллонита, что существенно влияет на выбор проектных решений.

Важно отметить, что набухание не ограничивается только природными глинами и водой. Оно также может проявляться у некоторых видов шлаков, например, электроплавильных производств, а также у обычных пылевато-глинистых грунтов, которые не набухают при водонасыщении, но активно реагируют на химические стоки или технологические растворы. К таким агрессивным жидкостям относятся растворы солей, кислот, щелочей, а также канализационные воды, насыщенные органическими веществами. Особенно показателен пример серной кислоты: при увеличении её концентрации до 3-4% наблюдается наиболее резкое увеличение набухания, что сопровождается образованием сернокислых солей алюминия, железа и кальция в грунте. Эти химические реакции усиливают деструктивные процессы, приводя к более значительным деформациям, которые трудно предсказать без глубокого химического анализа.

Что касается усадки, то максимальная её степень также проявляется в глинах, причём монтмориллонитовые глины лидируют и здесь, демонстрируя наибольшее сокращение объема. Каолинитовые глины демонстрируют наименьшую усадку, а гидрослюдистые занимают промежуточное положение, что подтверждает их роль в качестве индикаторов деформационного поведения.

Наконец, следует упомянуть о пластичности грунта — физическом свойстве связных дисперсных грунтов менять свою форму без разрыва под воздействием внешних нагрузок, сохраняя при этом принятую форму после снятия давления. Пластичность тесно связана с набуханием и усадкой, поскольку она также свойственна глинистым и лёссовидным грунтам с мелкими частицами и является важным индикатором их деформационных свойств, поскольку чем выше пластичность, тем больше потенциал к деформациям.

Глубинные Физико-химические Механизмы Набухания Грунтов

Понимание набухания грунтов выходит за рамки простого наблюдения за увеличением объема. Это сложный ансамбль физико-химических взаимодействий, где вода играет роль ключевого дирижера, а микроскопические силы управляют макроскопическими деформациями.

Капиллярные, осмотические и адсорбционные процессы как движущие силы

В основе набухания лежит комплексное поглощение влаги грунтом, обусловленное тремя основными группами процессов: капиллярными, осмотическими и адсорбционными. Каждый из них вносит свой вклад, но их суммарное действие определяет конечный результат, создавая уникальный деформационный отклик грунта.

• Капиллярные процессы связаны с проникновением воды в поры грунта под действием поверхностного натяжения. Чем тоньше поры, тем выше капиллярные силы, втягивающие воду, способствуя быстрому начальному водонасыщению.
• Адсорбционные процессы — это притяжение молекул воды к поверхности минеральных частиц. Поверхность глинистых минералов, обладая зарядом, притягивает полярные молекулы воды, образуя на своей поверхности тонкие водные пленки.
• Осмотические процессы являются наиболее важными и доминирующими в механизме набухания. Они возникают из-за разницы в концентрации ионов в поровом растворе грунта и во внешней воде. Полярные молекулы воды, притягиваясь к поверхности заряженных глинистых частиц, организуются в так называемый двойной электрический слой (ДЭС). Этот слой состоит из плотно связанной с частицей внутренней части и диффузной внешней части, где концентрация ионов уменьшается по мере удаления от поверхности частицы.

По мере гидратации грунта, то есть поглощения им влаги, постепенно увеличивается не только общая влажность, но и толщина водных пленок, окружающих отдельные частицы. Одновременно с этим растет и толщина диффузной части ДЭС, что создает предпосылки для возникновения критических деформаций.

Роль двойного электрического слоя и расклинивающего давления

Увеличение толщины ДЭС имеет решающее значение для проявления набухания. По мере того как водные оболочки вокруг соседних глинистых частиц начинают перекрываться, возникает эффект отталкивания между одноименно заряженными диффузными слоями. Это отталкивание генерирует так называемые силы расклинивающего давления.

Расклинивающее давление — это избыточное давление, которое стремится раздвинуть частицы грунта, преодолевая силы притяжения (коагуляционные связи) между ними. Под действием этих сил происходит разрушение или ослабление структурных связей между частицами, их разъединение и, как следствие, увеличение общего объема грунтовой системы. Представьте, что вы пытаетесь вдавить два одинаково заряженных магнита друг в друга — они будут отталкиваться, создавая давление. Аналогичный эффект происходит и на микроуровне в грунте, приводя к масштабным деформациям, если этому не противодействовать.

Молекулярные особенности воды и ее связывание в грунтах

Сам механизм гидратации и формирования ДЭС невозможен без уникальных свойств молекулы воды. Вода (H₂O) — это полярная молекула, то есть она имеет неравномерное распределение электрического заряда: атом кислорода несет частичный отрицательный заряд, а атомы водорода — частичные положительные заряды. Эта полярность обуславливает несколько ключевых особенностей:

• Способность образовывать водородную связь: Положительно заряженные атомы водорода одной молекулы воды могут притягиваться к отрицательно заряженному атому кислорода другой молекулы, формируя водородные связи. Это позволяет молекулам воды образовывать сложные сетчатые структуры и прочно связываться друг с другом и с заряженной поверхностью минералов.
• Гидратация ионов: Полярные молекулы воды способны ориентироваться вокруг ионов в грунтовом растворе, образуя гидратные оболочки. Это снижает активность ионов и способствует их перемещению в диффузном слое.
• Осмотические явления: Разница в концентрации ионов по обе стороны полупроницаемой «мембраны» (например, тонкой водной пленки) приводит к перемещению воды из области с меньшей концентрацией солей в область с большей концентрацией, создавая осмотическое давление, которое дополнительно усиливает набухание.

Таким образом, сила, обусловливающая гидратацию, заключается в притяжении полярных молекул воды под действием электростатических сил. Это притяжение приводит к взаимной поляризации молекул и частиц, а также к появлению индукционных и диссационных эффектов, которые усиливают взаимодействие и способствуют набуханию.

Типы контактов и обратимые деформации в набухших грунтах

В набухших грунтах, особенно глинистых, преобладают коагуляционные контакты. Это слабые, обратимые связи между частицами, которые легко разрушаются под действием расклинивающего давления воды и восстанавливаются при её удалении. Именно благодаря этим контактам и уникальным свойствам глинистых минералов набухание является обратимым процессом.

Обратимые деформации глинистого грунта вызываются в основном его набуханием. Однако этот процесс не ограничивается только изменением объема твердой фазы грунта за счет адсорбции воды. Он также включает упругие деформации самих частиц грунта, порового раствора и даже пузырьков газа, которые могут присутствовать в поровом пространстве. При набухании происходит подъем поверхности грунта, что является прямым следствием увеличения толщины водных пленок, окружающих частицы, и общего увеличения объема порового пространства, что в конечном итоге может привести к деформациям оснований и фундаментов.

Факторы, Влияющие на Степень и Скорость Набухания Грунтов (с количественными примерами)

Набухание грунтов — это не универсальное, а глубоко индивидуальное свойство, зависящее от сложного взаимодействия множества факторов. Понимание этих факторов и их количественного влияния критически важно для точного прогнозирования поведения грунта в инженерных целях, поскольку даже незначительные изменения могут привести к значительным деформациям.

Внутренние факторы: минеральный, гранулометрический и химический состав

Внутренняя природа грунта является фундаментальным детерминантом его набухаемости.

• Минеральный состав — это, пожалуй, самый важный фактор. Он напрямую связан с величиной удельной поверхности глин и глинистых минералов, а также с количеством и видом обменных ионов. Чем выше удельная поверхность минералов (то есть чем больше общая площадь поверхности, доступная для контакта с водой), тем больше мест для адсорбции воды и формирования двойного электрического слоя. Следовательно, выше потенциал для набухания. Точно так же, чем выше емкость обмена и «степень диссоциации» обменных ионов (т.е. их способность отделяться от поверхности частиц и участвовать в осмотических процессах), тем более выражено набухание.

  Среди глинистых минералов монтмориллонитовые обладают несравненно большей величиной набухания по сравнению с каолинитовыми, которые имеют более жесткую кристаллическую решетку и меньшую удельную поверхность. Как уже упоминалось, монтмориллонитовые глины могут набухать примерно в 4 раза сильнее, чем глины гидрослюдистого и каолинитового типа, основываясь на коэффициенте набухания. Это означает, что выбор типа глины для определенных строительных целей требует особого внимания.

• Гранулометрический состав также играет ключевую роль. Пески и супеси, состоящие преимущественно из крупных частиц с малой удельной поверхностью, либо совсем не проявляют набухания, либо набухают очень слабо. Напротив, набухание суглинков и глин возрастает с увеличением содержания в них глинистых и особенно коллоидных частиц (размером менее 0,001 мм). Это объясняется тем, что чем мельче частицы, тем больше их общая удельная поверхность. Заметная набухаемость грунтов обычно начинает проявляться при содержании глинистых частиц более 40-60%.
• Химический состав грунта (в том числе наличие растворимых солей) и его воздействие на прочность структурных связей также важны. Прочные структурные связи между частицами, образованные, например, цементационными агентами, будут препятствовать набуханию глинистых грунтов, даже если их минералогический состав благоприятствует этому процессу, поскольку химическая стабильность может перевешивать потенциал к водопоглощению.

Состояние грунта: начальная влажность и плотность сложения

Текущее состояние грунта, особенно его начальная влажность и плотность сложения, оказывает прямое и существенное влияние на его набухаемость.

• Начальная влажность: Между начальной влажностью грунта и величиной его набухания существует обратная зависимость: с увеличением начальной влажности набухание снижается. Это логично, поскольку грунт с более высокой начальной влажностью уже частично насыщен водой, и его способность к дальнейшему поглощению влаги уменьшается.
  • Пример: Для хвалынской глины увеличение влажности с 0,05 до 0,1 приводит к снижению относительного набухания на 0,03. Это демонстрирует, как даже небольшие изменения в начальной влажности могут значительно повлиять на деформации, что требует точного контроля влажности при проектировании. Более того, при высокой влажности (например, w = 0,40) образцы могут не набухать вовсе, тогда как при w = 0,15 набухание может составлять 13%. Набухание полностью прекращается при достижении влажности на границе раскатывания, когда грунт уже максимально насыщен водой и не способен к дальнейшему объемному увеличению.
• Плотность сложения: Парадоксально, но увеличение плотности пород, как правило, повышает величину набухания. Это связано с тем, что более плотно сложенный грунт имеет меньший объем пор, и при водонасыщении расклинивающее давление проявляется более интенсивно, вызывая более значительные объемные деформации. Однако, искусственное уплотнение грунта может, напротив, уменьшить набухание за счет резкого снижения его водопроницаемости и замедления процесса водонасыщения.
  • Пример: Для сарматских глин начальная плотность набухания (то есть плотность, при которой набухание еще не происходит) составляет 0,95 г/см³ для нарушенной структуры и 1,05 г/см³ для ненарушенной. Для хвалынских глин эти значения соответственно равны 0,85 г/см³ и 1,0 г/см³. Эти цифры подчеркивают, что даже небольшая разница в плотности может быть критичной для прогнозирования набухания.

  В целом, набухают грунты средней плотности и плотные, у которых влажность изначально меньше влажности полной влагоемкости.

Влияние внешнего давления и нарушения природного сложения

• Внешнее давление: Набухание грунта происходит до тех пор, пока развивающееся в нем давление набухания не будет уравновешено внешним давлением (например, от веса сооружения). Чем больше внешнее давление, тем сложнее грунту набухать, и тем меньше будет его относительная деформация, что является основой для проектирования фундаментов.
• Нарушение природного сложения: Человеческая деятельность, такая как земляные работы, обратная засыпка или переуплотнение, может существенно изменить природную структуру грунта. При нарушении природного сложения набухающего грунта, например, при использовании его в качестве грунта обратной засыпки, величина свободного набухания может увеличиваться до 1,5–2,0 раз. Это объясняется разрушением первичных структурных связей и созданием более рыхлой, но при этом более реактивной структуры, что усиливает риски деформаций.

Химический состав взаимодействующего раствора и обменные катионы

Состав жидкости, взаимодействующей с грунтом, является мощным фактором влияния, который требует глубокого анализа.

• Обменные катионы: Набухаемость грунтов также определяется валентностью обменных катионов, адсорбированных на поверхности глинистых частиц, и величиной их радиуса. Чем ниже валентность и меньше радиус катиона, тем выше «осмотическое» набухание. Например, одновалентные катионы (Na⁺, Li⁺) способствуют более сильному набуханию, чем двухвалентные (Ca²⁺, Mg²⁺) или трехвалентные (Al³⁺, Fe³⁺). Роль обменных катионов особенно возрастает при набухании минералов с раздвижной кристаллической решеткой, таких как монтмориллонит, которые обладают уникальной способностью к внутрикристаллическому набуханию.
• Концентрация раствора: Концентрация солей во взаимодействующем растворе также влияет на набухание. С увеличением концентрации солей в растворе уменьшается разница в осмотическом давлении между поровым раствором и внешней жидкостью, что обычно приводит к снижению набухания. Однако, как было показано на примере серной кислоты, некоторые химические реагенты могут вызывать специфические реакции, приводящие к аномально сильному набуханию, что подчеркивает необходимость комплексного химического анализа.

Таким образом, комплексный учет всех этих факторов необходим для адекватного прогнозирования поведения набухающих грунтов и разработки эффективных инженерных решений, направленных на снижение рисков.

Механизмы и Факторы Усадки Грунтов: Детальный Анализ

Если набухание представляет собой увеличение объема, то усадка — это его уменьшение, и этот процесс не менее сложен и многогранен. Понимание его механизмов и факторов имеет критическое значение для предотвращения деформаций, вызванных высыханием грунтов, которые могут привести к разрушительным последствиям для сооружений.

Стадии процесса усадки водонасыщенных глин

Усадка грунта — это процесс уменьшения его объема, главным образом глинистого грунта, в результате удаления воды при высыхании или под воздействием специфических физико-химических процессов. Для водонасыщенных глин процесс усадки развивается не одномоментно, а проходит через три последовательные стадии, каждая из которых имеет свои особенности:

1. Замедленная стадия усадки (Stage of Decreasing Shrinkage): На этой начальной стадии вода испаряется преимущественно из крупных пор грунта. При этом общее уменьшение объема грунта может быть меньше объема испарившейся воды. Это происходит потому, что крупные поры осушаются без существенного изменения положения твердых частиц грунта. Грунт начинает терять воду, но его структура еще сохраняет достаточную жесткость, чтобы противостоять значительной деформации, что может ввести в заблуждение относительно общей усадки.
2. Нормальная стадия усадки (Stage of Normal Shrinkage): Это наиболее интенсивная фаза процесса. На стадии нормальной усадки уменьшение объема грунта максимально и, что характерно, примерно равно объему испарившейся воды. На этом этапе происходит активное сближение частиц грунта под действием капиллярных сил, возникающих в порах по мере испарения воды. Мениски воды в мелких порах создают значительные силы сжатия, которые «стягивают» грунт, приводя к выраженным деформациям.
3. Остаточная стадия усадки (Residual Shrinkage Stage): На этой заключительной стадии изменение объема грунта значительно отстает от объема испаряющейся влаги. К этому моменту грунт уже потерял большую часть своей свободной и капиллярной воды, и дальнейшее уменьшение влажности приводит к очень незначительному изменению объема. Величина усадки на этой стадии обычно не превышает 2-3% от общей усадки. Усадка прекращается при достижении грунтом определенной влажности, известной как предел усадки грунта (Shrinkage Limit, SL). Ниже этой влажности дальнейшее высыхание не приводит к уменьшению объема образца, что определяет минимальный объем грунта.

Влияние состава грунта: глинистые частицы и обменные ионы

• Содержание глинистых частиц: Чем выше содержание глинистых частиц в грунте, тем больше его потенциал к усадке. Это объясняется тем, что глинистые частицы обладают большой удельной поверхностью и способны удерживать значительное количество адсорбционной воды. Увеличение усадки при возрастании степени дисперсности грунта (то есть при увеличении доли мельчайших частиц) объясняется ростом общей поверхности глинистых частиц и менее совершенной структурой мелких фракций кристаллов, что делает их более восприимчивыми к капиллярным силам при высыхании.
• Обменные ионы: Тип обменных катионов, насыщающих глинистые минералы, также оказывает существенное влияние на усадку. Глины, насыщенные ионом натрия (Na⁺) или лития (Li⁺), дают наибольшую усадку. Это связано с тем, что эти одновалентные катионы формируют более толстые и менее прочные водные оболочки, что приводит к более интенсивному сжатию при их удалении. Напротив, при наличии в обменном комплексе кальция (Ca²⁺), а также трехвалентных катионов (например, Al³⁺, Fe³⁺) усадка грунта будет меньше. Это объясняется тем, что многовалентные катионы образуют более прочные связи и более компактные водные оболочки, что снижает их склонность к значительным объемным изменениям.

Влияние состояния грунта: влажность, плотность, ориентированность частиц

• Начальная влажность и плотность: Величина усадки возрастает с увеличением начальной влажности и уменьшением плотности грунта. Более влажный грунт содержит больше воды, которую он может потерять, что приводит к большему объемному сжатию. Менее плотный грунт, обладая большим объемом пор, также имеет больший потенциал для усадки.
  • Пример: Для образцов хвалынской глины увеличение степени водонасыщения (S_r) от 0,39 до 0,80 привело к возрастанию относительной усадки с 3,5% до 4,5%. А при S_r > 0,95 значение относительной усадки достигало 7%. Эти данные наглядно показывают прямую зависимость усадки от начального влажностного состояния. При этом возрастание плотности образца, как правило, приводит к уменьшению усадки, что является важным фактором для строительных решений.
• Степень ориентированности глинистых частиц: Усадка также зависит от степени ориентированности глинистых частиц. Чем выше степень ориентированности (т.е. чем более упорядоченно расположены частицы друг относительно друга), тем больше усадка. Это связано с тем, что при упорядоченном расположении частиц силы капиллярного сжатия могут действовать более эффективно, приводя к более значительному сокращению объема.
• Прочность структурных связей: Грунты с более прочными структурными связями (например, цементированными или метаморфизованными) имеют наименьшую усадку, поскольку эти связи сопротивляются сжатию, вызванному капиллярными силами, что обеспечивает их стабильность.

Внешние факторы: режим сушки, внешнее давление и растворимые соли

• Режим сушки: Характер развития процесса усадки грунта сильно зависит от режима сушки. Как правило, с ускорением сушки усадка грунта уменьшается. Это объясняется тем, что при быстром испарении воды на поверхности образца образуется корка, которая препятствует дальнейшему быстрому уменьшению объема, создавая внутренние напряжения и трещины, но ограничивая общую объемную усадку.
• Воздействие внешнего давления: Если грунт находится под внешним давлением (например, под фундаментом), это давление будет способствовать более тесному сближению частиц при высыхании, тем самым увеличивая параметры усадки. Внешняя нагрузка помогает преодолеть сопротивление частиц к уплотнению, усиливая эффект усадки.
• Растворимые соли: Присутствие легко- и среднерастворимых солей в грунтовом растворе (таких как NaCl, Na₂SO₄, MgSO₄, Na₂CO₃, CaSO₄) обычно уменьшает усадку, замедляет ее процесс и снижает трещиноватость. Механизм этого влияния сложен и может включать в себя: изменение свойств воды в порах (уменьшение поверхностного натяжения), формирование более жестких водоудерживающих структур или химическое связывание воды, что делает такие грунты более устойчивыми.

Инженерно-геологические Последствия Набухания и Усадки для Строительных Объектов

Процессы набухания и усадки грунтов далеко не безобидны и представляют серьезную угрозу для долговечности и безопасности зданий и сооружений. Их негативные последствия могут проявляться в широком диапазоне — от косметических дефектов до катастрофических разрушений, что требует тщательного проектирования.

Деформации оснований, фундаментов и несущих конструкций

Набухание и усадка глинистых грунтов являются одной из главных причин деформаций зданий и сооружений. Когда грунт под фундаментом неравномерно набухает или усыхает, это приводит к неравномерным перемещениям основания, что влечет за собой целый каскад проблем.

• Трещины: Наиболее очевидное последствие — появление трещин. Они могут образовываться в фундаменте, полах, стенах, перекрытиях. Эти трещины могут быть как поверхностными, так и сквозными, проходящими через всю конструкцию. Они не только ухудшают эстетический вид, но и снижают несущую способность элементов, открывают доступ влаге и агрессивным средам, ускоряя разрушение, что требует немедленного внимания.
• Нарушение геометрии: Неравномерная осадка или поднятие основания из-за набухания/усадки может привести к нарушению геометрии всего строения. Это проявляется в перекосе оконных и дверных проемов, искривлении полов, потере плоскостности стен. Для опор, свай и других несущих конструкций это означает появление дополнительных изгибающих моментов и сжимающих напряжений, на которые они изначально не были рассчитаны, что ведет к критическим отказам.
• Инженерные коммуникации: Подземные инженерные коммуникации (водопровод, канализация, газопровод, электрические кабели), проходящие в толще набухающих или усадочных грунтов, также подвержены риску. Деформации грунта могут привести к их повреждению, разрывам, утечкам, что влечет за собой серьезные аварии и экологические проблемы, требующие дорогостоящего устранения.

Снижение прочности и несущей способности грунтов

Одним из наиболее опасных последствий набухания и усадки является существенное снижение прочности и несущей способности самого грунта-основания.

• Изменение консистенции: При замачивании набухающих грунтов наблюдается ряд негативных изменений: уменьшение плотности, переход из твердой и полутвердой консистенции в пластичную и даже текучую. Такое изменение консистенции критически снижает способность грунта выдерживать нагрузки, делая его непригодным для использования в качестве основания.
• Падение прочностных характеристик: В условиях водонасыщения прочностные характеристики грунта, такие как сопротивление сдвигу и угол внутреннего трения, могут снижаться в несколько раз. Это напрямую влияет на устойчивость склонов, откосов и, конечно же, на несущую способность основания фундаментов, что может привести к их обрушению.
• Снижение модуля деформации: Модуль деформации (E) — важнейший показатель жесткости грунта, определяющий его деформативность под нагрузкой. Для набухающих грунтов после замачивания модуль деформации может уменьшаться в 2,3-3,3 раза по сравнению с его значениями для грунта природной влажности. Такое значительное падение жесткости означает, что грунт под сооружением становится намного более податливым, что приводит к увеличению осадок и неравномерным деформациям.

Давление набухания и его разрушительное воздействие

Одним из наиболее прямых и разрушительных последствий набухания является развитие давления набухания (p_sw). Это давление, которое грунт оказывает на внешние ограничивающие конструкции (например, фундамент) при попытке увеличить свой объем.

Давление набухания может достигать очень высоких значений, порой до 0,6–0,8 МПа (что эквивалентно 60-80 тоннам на квадратный метр). Если это давление не будет учтено в проекте, оно может привести к серьезным деформациям фундамента, его подъему, перекосу и даже к разрушению несущих элементов здания. Особенно опасно неравномерное поднятие фундамента, когда одна его часть набухает сильнее другой, вызывая перекос всего сооружения и требуя немедленных корректирующих действий.

Проблемы линейных объектов и циклические процессы

Линейные объекты инфраструктуры, такие как автомобильные и железные дороги, трубопроводы, каналы, особенно уязвимы к циклическим процессам набухания и усадки. Каковы будут последствия, если эти процессы будут игнорироваться?

• Откосы и насыпи: На откосах и насыпях автомобильных дорог, подверженных переменному увлажнению (например, в результате сезонных осадков, таяния снега, разливов воды), явления усадки и набухания постоянно сменяют друг друга. Каждый цикл «увлажнение-высыхание» приводит к изменению объема грунта, что вызывает его внутреннее разрушение и ослабление структурных связей.
• Потеря прочности и деформации: В результате этих циклических процессов грунт постепенно теряет свою прочность, его частицы частично отслаиваются, частично оползают. Это приводит к потере формы насыпи, образованию продольных и поперечных трещин, деформациям поперечного сечения дорожного полотна, что, в свою очередь, снижает безопасность движения и требует дорогостоящего ремонта.
• Долгосрочные риски: Насыщение влагой глинистых грунтов снижает надежность основания, может вызвать неравномерную усадку и деформацию фундамента, растрескивание стен, постепенное или быстрое разрушение всего строения, что подчеркивает необходимость постоянного мониторинга.

В целом, недооценка или неверный учет процессов набухания и усадки грунтов на этапе изысканий и проектирования чревата серьезными инженерными проблемами, требующими значительных финансовых и временных затрат на устранение или полную реконструкцию.

Методы Лабораторного и Полевого Определения Характеристик Грунтов

Для успешного проектирования и строительства на набухающих и усадочных грунтах крайне важно располагать точными и достоверными данными об их деформационных характеристиках. Эти данные получают путем лабораторных и полевых испытаний, регламентированных соответствующими государственными стандартами.

Основные показатели набухания и методы их лабораторного определения

Характеристики набухания грунта определяются по его относительной деформации в условиях, исключающих возможность бокового расширения, при насыщении грунта водой или химическим раствором. Испытания проводятся до полного прекращения поглощения образцом грунта воды, что гарантирует достижение максимального потенциала набухания.

К основным показателям, характеризующим набухание, относятся:

1. Относительная деформация (или степень) набухания (ε_sw): Это ключевой параметр, который представляет собой отношение абсолютной деформации образца (Δh) к его первоначальной высоте (h₀).

   εsw = Δh / h0

   Этот показатель отражает, насколько сильно грунт увеличивает свой объем в процентах или долях единицы.

2. Влажность свободного набухания (w_sw): Это влажность, которую грунт приобретает после полного набухания при свободном доступе воды и отсутствии внешней нагрузки.
3. Давление набухания (p_sw): Это давление, которое грунт способен оказывать на внешнее ограничение в процессе набухания. Численно оно равно тому противодавлению, при котором относительная деформация набухания (ε_sw) становится равной нулю, то есть грунт не может увеличить свой объем.

Методы определения:

• Свободное набухание определяется испытанием одиночного образца грунта. Образец помещается в специальный прибор набухания грунтов (ПНГ), где к нему снизу подается жидкость. Регистрируется развитие деформаций (увеличение высоты) во времени до стабилизации.
• Набухание под нагрузкой и давление набухания определяются испытанием серии образцов-близнецов. Эти образцы вырезаются из одного монолита грунта, затем обжимаются различным давлением (воспроизводя нагрузку от будущего сооружения) и после этого водонасыщаются. По результатам таких испытаний строится зависимость деформации набухания от приложенного давления, что позволяет определить давление набухания, при котором деформация равна нулю.

Нормативная база: Лабораторные испытания грунтов на набухание и усадку строго регламентируются государственными стандартами: ГОСТ 24143-80 «Грунты. Метод лабораторного определения характеристик набухания и усадки» и более современным ГОСТ 12248.6-2020 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки». Соблюдение этих стандартов критически важно для получения достоверных данных.

Основные характеристики усадки и методы их лабораторного определения

Испытания для определения усадки грунта, в отличие от набухания, проводятся в условиях свободной трехосной деформации образца при его высыхании. Определяются следующие характеристики:

1. Усадка по высоте, диаметру и объему: Измеряются изменения линейных размеров и объема образца по мере его высыхания.
2. Влажность на пределе усадки (w_sh или SL): Это влажность, при которой дальнейшее высыхание грунта не приводит к уменьшению его объема.

К количественным характеристикам усадки относятся:

• Относительная линейная усадка (ε_sh): Аналогично набуханию, это отношение изменения линейного размера к первоначальному.
• Относительная объемная усадка (b_sh): Отношение изменения объема к первоначальному объему.
• Коэффициент усадки (β_sh): Характеризует изменение объема грунта при уменьшении его влажности на 1%.
• Коэффициент объемной усадки (β_v): Этот показатель позволяет оценить изменение объема грунта при изменении его влажности. Он рассчитывается по формуле:

  βv = bv / [(w₁ – w₂) – bvw₁]

  где:

  • b_v = (v₁ – v₂) / v₁ – относительная объемная усадка;
  • v₁ и w₁ – соответственно объем и влажность образца до сушки;
  • v₂ и w₂ – соответственно объем и влажность образца после сушки.

Определение пластичности грунтов как сопутствующего свойства

Пластичность грунтов тесно связана с их набухаемостью и усадкой, поскольку она характеризует способность грунта к деформациям при изменении влажности. Для оценки пластичности определяют:

1. Влажность на границе текучести (W_L): Это уровень влажности, при которой пластичный грунт переходит из пластичного состояния в текучее, то есть начинает течь под собственным весом. Определяется с помощью конуса Васильева или прибора Касагранде.
2. Нижняя граница пластичности или предел раскатывания (W_P): Это влажность, при незначительном увеличении которой грунт переходит из твердого состояния в пластичное. Определяется классическим методом раскатывания шнура или методом прессования.
3. Число пластичности (I_P): Представляет собой интервал влажности, в рамках которого грунт находится в пластическом состоянии, и является важным классификационным показателем для глинистых грунтов. Определяется как разница влажностей, соответствующих пределу текучести и пределу раскатывания:

   IP = WL – WP

Эти характеристики позволяют инженеру оценить потенциальную склонность грунта к деформациям, вызванным изменением влажности, и являются неотъемлемой частью комплексных инженерно-геологических изысканий.

Прогнозирование, Предотвращение и Минимизация Негативных Эффектов Набухания и Усадки Грунтов

Столкнувшись с потенциальной угрозой набухающих и усадочных грунтов, инженеры-геотехники разрабатывают и применяют комплексные стратегии, направленные на прогнозирование, предотвращение и минимизацию их негативных воздействий. Эти подходы охватывают весь жизненный цикл проекта — от изысканий до эксплуатации, обеспечивая долговечность сооружений.

Инженерные изыскания и проектирование оснований на набухающих грунтах

Первый и самый важный шаг — это тщательные инженерно-геологические изыскания. При проектировании зданий и сооружений на территориях с потенциально набухающими грунтами необходимо учитывать множество факторов, поскольку точность данных является залогом успешного проекта:

• Распространение и условия залегания: Точное картирование участков с набухающими грунтами, определение глубины их залегания, мощности слоев и их пространственного распределения.
• Минеральный и литологический состав: Глубокий анализ состава грунтов для идентификации глинистых минералов (монтмориллонит, каолинит и др.), влияющих на набухаемость.
• Структурно-текстурные особенности: Изучение строения грунта на микро- и макроуровне, наличия трещин усадки (их раскрытия, глубины и направления распространения), что может влиять на пути миграции влаги и характер деформаций.
• Прогноз изменения влажностного режима: Оценка возможных колебаний уровня грунтовых вод, влияния осадков, испарения, а также техногенных факторов (протечки коммуникаций, изменения ландшафта) на влажностный режим грунта под будущим сооружением. Это позволяет прогнозировать потенциальные циклы набухания и усадки, что особенно важно для долгосрочного планирования.

На основе этих данных разрабатывается проект основания, учитывающий специфику грунтов, и это становится фундаментом для всех последующих инженерных решений.

Методы стабилизации грунтов

Для снижения деформационной активности набухающих и усадочных грунтов применяются различные методы стабилизации:

1. Гидроизоляция под фундаментом: Создание эффективного гидроизоляционного барьера, который препятствует проникновению воды к набухающему грунту под сооружением, является одним из базовых методов. Это может быть как горизонтальная, так и вертикальная гидроизоляция, выполненная из битумных материалов, полимерных мембран или специальных гидроизоляционных бетонов, что обеспечивает надежную защиту.
2. Укрепление основания другим типом грунта (грунтовая подушка): Замена слоя набухающего или усадочного грунта на более стабильный материал. Часто используется грунтовая подушка из крупнозернистого песка, гравелистого грунта, щебня или скального грунта. Эти материалы не набухают и не усаживаются, обеспечивая стабильное основание и перераспределяя нагрузки.
3. Химическая стабилизация: Введение в грунт различных химических реагентов, которые изменяют его физико-химические свойства. Это могут быть связующие (цемент, известь), соли (хлорид кальция), полимеры. Цель — уменьшить водопроницаемость, изменить состав обменных катионов, создать более прочные структурные связи, которые препятствуют набуханию и усадке.
4. Механическое уплотнение: Уплотнение грунтов до достижения оптимальной плотности и влажности может снизить их набухаемость и усадочность. Однако, как было отмечено ранее, для некоторых грунтов избыточное уплотнение может, наоборот, увеличить потенциал набухания из-за снижения водопроницаемости и усиления расклинивающего давления, что требует тщательного контроля.
5. Влажностная регулировка: Поддержание постоянной влажности грунта под сооружением. Это может быть достигнуто путем устройства дренажных систем для отвода избыточной влаги или, наоборот, систем увлажнения в засушливых регионах, что позволяет стабилизировать объем грунта.

Специальные конструктивные решения и добавки для компенсации деформаций

В случаях, когда избежать деформаций полностью невозможно или экономически нецелесообразно, применяются конструктивные решения, способные компенсировать или минимизировать их воздействие на сооружение, обеспечивая его устойчивость.

• Использование сжимаемых прослоек: Одним из эффективных подходов является введение в грунт или под фундамент слоев сильно сжимаемых материалов. Эти материалы деформируются под давлением набухающего грунта, поглощая его объемные изменения и тем самым снижая давление на фундамент.
  • Пример: Введение в грунт добавок, таких как крошка пенопласта в количестве 2-4% от объема кольца одометра (специального прибора для испытаний грунтов), способствует значительному снижению давления набухания, порой на 24-62%.
• Упругие прокладки: Другим решением являются упругие прокладки, размещаемые под фундаментом или в других критических зонах.
  • Пример: Упругая прокладка из поролона способна практически полностью компенсировать давление набухания, предотвращая его передачу на конструкцию, что демонстрирует их высокую эффективность.
• Специальные типы фундаментов: На набухающих грунтах часто применяют свайные фундаменты с заглублением ниже активной зоны набухания/усадки или плитные фундаменты с повышенной жесткостью, способные воспринимать неравномерные деформации без разрушения, что является ключевым для обеспечения стабильности.

Комплексный мониторинг и управление рисками

Успешное управление рисками, связанными с набухающими и усадочными грунтами, требует комплексного подхода и постоянного внимания на всех этапах жизненного цикла объекта. Только так можно гарантировать безопасность и долговечность.

• Детальные изыскания: Начинается все с тщательных инженерных и геологических изысканий, которые являются основой для принятия всех последующих решений, обеспечивая их обоснованность.
• Грамотный выбор укрепления: Выбор методов стабилизации и конструктивных решений должен быть обоснован расчетами и учитывать специфику конкретного объекта и грунтовых условий.
• Расчет возможности усадки и набухания: Проектирование должно включать прогнозные расчеты потенциальных деформаций, их величины и характера.
• Дренажные системы: Закладка эффективной дренажной системы для контроля влажности грунта вокруг сооружения.
• Регулярный мониторинг: После строительства крайне важен регулярный геодезический и геотехнический мониторинг состояния сооружения и грунтового основания. Это позволяет своевременно выявлять начинающиеся деформации и принимать меры по усилению фундамента или изменению режимов эксплуатации, предотвращая катастрофические последствия.

Только такой интегрированный подход, сочетающий глубокие знания о механизмах грунта с современными инженерными технологиями и постоянным контролем, может обеспечить надежность и долговечность строительных объектов на проблемных грунтах.

Заключение

Исследование процессов набухания и усадки грунтов открывает перед нами мир сложнейших физико-химических взаимодействий, где молекулярные силы обуславливают макроскопические деформации, способные повлиять на судьбу целых инженерных сооружений. От фундаментальных определений и классификаций до детализированных механизмов двойного электрического слоя и расклинивающего давления, а также поэтапного развития усадки — каждый аспект этих явлений требует глубокого понимания, чтобы адекватно реагировать на вызовы, которые они представляют.

Мы увидели, что минеральный состав, влажность, плотность, химический состав порового раствора и даже внешнее давление являются критическими факторами, определяющими степень и скорость деформаций. Количественные примеры, такие как четырехкратное превосходство монтмориллонитовых глин в набухании по сравнению с каолинитовыми, или снижение относительного набухания хвалынской глины на 0,03 при увеличении влажности с 0,05 до 0,1, не просто иллюстрируют, но и подчеркивают практическую значимость этих знаний для инженеров. Ведь именно такие нюансы отличают успешный проект от потенциально аварийного.

Инженерно-геологические последствия набухания и усадки носят системный характер, проявляясь в трещинах, снижении несущей способности оснований и даже разрушении линейных объектов инфраструктуры. Максимальное давление набухания до 0,8 МПа является прямым напоминанием о разрушительной силе этих природных процессов. В ответ на эти вызовы инженерная практика предлагает стандартизированные методы лабораторных испытаний (ГОСТ 24143-80, ГОСТ 12248.6-2020), позволяющие количественно определить характеристики грунтов, а также инновационные подходы к прогнозированию, предотвращению и минимизации негативных эффектов. Использование крошки пенопласта или упругих прокладок из поролона, способных снизить давление набухания на десятки процентов, демонстрирует арсенал средств, доступных современным геотехникам.

Таким образом, проблема набухающих и усадочных грунтов — это не просто вызов, а комплексная задача, требующая интегрированного инженерно-геологического подхода. От точности изысканий и глубины анализа до грамотного выбора конструктивных решений и постоянного мониторинга — каждый этап имеет решающее значение для обеспечения безопасности и долговечности строительных объектов. Дальнейшие исследования и разработки в этой области будут продолжать формировать будущее геотехники, позволяя нам строить еще надежнее и устойчивее в условиях постоянно меняющейся геологической среды.

Список использованной литературы

1. Болдырев, Г.Г., Малышев, М.В. Механика грунтов (в вопросах и ответах): монография / Г.Г. Болдырев, М.В. Малышев. – М.: ООО «Прондо», 2015. – 426 с.
2. Владимирская, А.Р. Почвоведение и инженерная геология: Учебное пособие / А.Р. Владимирская. – СПб.: Лань, 2016. – 258 c.
3. Грунты. Грунтоведение / под ред. Е.М. Сергеева. – М.: Изд. МГУ, 2011. – 389 с.
4. Сергеев, Е.М. Инженерная геология / Е.М. Сергеев. – М.: Альянс, 2011. – 248 c.
5. Трофимов, В.Т. Инженерная геология России. Том 1. Грунты России / В.Т. Трофимов. – Вологда: Инфра-Инженерия, 2011. – 672 c.
6. Усадка грунта. URL: https://sprosigeologa.ru/usadka-grunta/ (дата обращения: 09.10.2025).
7. Усадочность грунтов. URL: https://studref.com/461230_stroitelstvo_i_arhitektura/usadochnost_gruntov (дата обращения: 09.10.2025).
8. Определение характеристик набухания грунтов. URL: https://georadar-m.ru/opredelenie-harakteristik-nabuhaniya-gruntov/ (дата обращения: 09.10.2025).
9. Дисперсный грунт / Экологический словарь / Экология производства. URL: https://ecolog-prod.ru/articles/disp-grunt/ (дата обращения: 09.10.2025).
10. Усадка и просадка грунта. URL: https://geolife.ru/info/articles/usadka-i-prosas/ (дата обращения: 09.10.2025).
11. Глинистые минералы. URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/geology/2205/%D0%93%D0%9B%D0%98%D0%9D%D0%98%D0%A1%D0%A2%D0%AB%D0%95 (дата обращения: 09.10.2025).
12. Природные дисперсные грунты — Сайт инженера-проектировщика. URL: https://ing-proekt.ru/prirodnye-dispersnye-grunty/ (дата обращения: 09.10.2025).
13. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация — ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Термины и определения. URL: https://docs.cntd.ru/document/gost-25100-95 (дата обращения: 09.10.2025).
14. Состав, строение и свойства глинистых минералов. URL: https://studref.com/461230_stroitelstvo_i_arhitektura/sostav_stroenie_i_svoy%D1%81tva_glinistyh_mineralov (дата обращения: 09.10.2025).
15. ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ — Экологический центр «Экосистема». URL: https://www.ecosystema.ru/07referats/min_gorn/018.htm (дата обращения: 09.10.2025).
16. Усадка грунтов — Словари и энциклопедии на Академике. URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_construction/1792/%D0%A3%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B0 (дата обращения: 09.10.2025).
17. Дисперсный грунт — Словарь по географии. URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/geography/1393/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9 (дата обращения: 09.10.2025).
18. Явления набухания. URL: https://studfile.net/preview/1662916/ (дата обращения: 09.10.2025).
19. Особенности заложения фундаментов на набухающих грунтах. URL: https://studref.com/475480_stroitelstvo_i_arhitektura/osobennosti_zalozheniya_fundamentov_nabuhayuschih_gruntah (дата обращения: 09.10.2025).
20. Набухающие грунты — Буровые установки. URL: https://burovik.com/nabuhayushchie-grunty/ (дата обращения: 09.10.2025).
21. Лабораторные исследования пластичности и текучести грунтов — LABCLUSTER. URL: https://labcluster.ru/uslugi/laboratornye-issledovaniya-gruntov/laboratornye-issledovaniya-plastichnosti-i-tekuchesti-gruntov/ (дата обращения: 09.10.2025).
22. Усадка грунтов. URL: https://estateline.ru/stroitelstvo/usadka-gruntov (дата обращения: 09.10.2025).
23. 5 ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НАБУХАЮЩИХ ГРУНТОВ. URL: https://docs.cntd.ru/document/sp-11-105-97-chast-iii (дата обращения: 09.10.2025).
24. Пластичность и текучесть грунта — Строй FAQ. URL: https://stroy-faq.ru/gruntovedenie/plastichnost-i-tekuchest-grunta.html (дата обращения: 09.10.2025).
25. Что такое просадочные грунты: причины просадки после земляных работ и способы их устранения — Redverg. URL: https://redverg.ru/stati/chto-takoe-prosadochnye-grunty-prichiny-prosadki-posle-zemlyanyh-rabot-i-sposoby-ih-ustraneniya/ (дата обращения: 09.10.2025).
26. Пределы пластичности грунтов | Статья — ООО — ГеоКомпани. URL: https://geocompany.ru/articles/predely-plastichnosti-gruntov/ (дата обращения: 09.10.2025).
27. ГОСТ 12248.6-2020 Грунты. Метод определения набухания и усадки. URL: https://matest.ru/gost/gost-12248-6-2020-grunty-metod-opredelenija-nabuhanija-i-usadki/ (дата обращения: 09.10.2025).
28. ГОСТ 24143-80 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик набухания и усадки. URL: https://docs.cntd.ru/document/gost-24143-80 (дата обращения: 09.10.2025).
29. Сравнительная оценка современных методик исследования набухания грунтов строительных площадок г. Кемерово. URL: https://kuzstu.ru/upload/iblock/c38/c38676c117e340156d9531631e7807b5.pdf (дата обращения: 09.10.2025).
30. Набухание глинистого грунта при взаимодействии с водой и их свойства. URL: https://geostroy.ru/publikatsii/nabuhanie-glinistogo-grunta-pri-vzaimodeystvii-s-vodoy-i-ih-svoy%D1%81tva (дата обращения: 09.10.2025).
31. Описание, формула — число пластичности грунта — Грунтовозов. URL: https://gruntovozov.ru/poleznoe/plastichnost-grunta (дата обращения: 09.10.2025).
32. Влажность грунта – описание и формула определения влажности — Грунтовозов. URL: https://gruntovozov.ru/poleznoe/vlazhnost-grunta (дата обращения: 09.10.2025).
33. Показатель текучести и консистенции грунта: основные аспекты и применение. URL: https://labcluster.ru/novosti/pokazatel-tekuchesti-i-konsistentsii-grunta-osnovnye-aspekty-i-primenenie/ (дата обращения: 09.10.2025).
34. Физико-механические свойства грунтов — Экополе. URL: https://ecopole.ru/geologiya/fiziko-mekhanicheskie-svojstva-gruntov (дата обращения: 09.10.2025).
35. Рекомендации по опробованию набухающих грунтов. URL: http://www.complexdoc.ru/lib/detail.php?id=12554 (дата обращения: 09.10.2025).
36. Зависимости давления набухания грунта естественной и нарушенной структуры. URL: https://geostroy.ru/publikatsii/zavisimosti-davleniya-nabuhaniya-grunta-estestvennoy-i-narushennoy-struktury (дата обращения: 09.10.2025).