Теперь нам предстоит рассмотреть два других случая: первый, когда
подвешенная влага накапливается в нижних слоях грунтовой толщи, на
границе раздела грунт — воздух, и второй случай, когда подвешенная
влага накапливается в неоднородной по механическому составу толще,—
именно тот случай, когда мелкозернистый грунт подстилается грунтом
более крупнозернистым и подвешенная влага накапливается в нижней
части толщи первого грунта, над границей его раздела с грунтом крупно-
зернистым.
Первый из этих случаев наблюдается в природе сравнительно редко —
лишь при наличии в грунте трещин, идущих более или менее горизонталь-
но, над различными более или менее крупными пустотами в грунте и т. д.
Чаще этот случай может встречаться при наличии тех или иных инженер-
ных сооружений в грунтах: дренажных труб, туннелей и т. д.
Второй из этих случаев в природе распространен довольно широко.
Для ознакомления с этими двумя случаями образования подвешен-
ной влаги мы воспользуемся классическими исследованиями Лебедева,
который изучил этот вопрос особенно подробно и обстоятельно (Лебедев,
1936).
В табл. 92 мы приводим результаты двух опытов Лебедева.
Опыты были поставлены следующим образом. В железные трубки,
разбиравшиеся на отрезки по 10 см длиною каждый, загрузили песок.
Нижние концы трубок были обвязаны марлей. После этого сверху в труб-
ки налили воду. По мере просачивания воды в песок ее доливали вновь,
до тех пор, пока не началось вытекание воды из нижнего конца трубки.
После этого часть трубок
(А, Б, В, Г, Д
и Л), немедленно после того как
освободилась от воды верхняя поверхность песка, была разобрана и в от-
дельных 10-сантиметровых отрезках песчаных колонн была определена
влажность. Другая серия трубок
(A
lt
Б
1У
В
1у
Г
1У
Д
1У
Е, Ж
и
3)
была ос-
тавлена до того момента, когда из их нижних концов полностью прекра-
тилось вытекание воды. После этого и эти трубки были разобраны и в них
также определена влажность.
Обсуждая результаты опытов, Лебедев отмечает прежде всего тот факт,
что влажность песка в коротких колоннах —
А
,
A
v
Б
и
2>
х
,
оказывает-
ся одинаковой. Об этом говорит и то обстоятельство, что в тот момент,
когда верхняя поверхность песка освобождается от воды, прекращается
ее вытекание и из нижнего конца трубки. В трубках же более высоких
стекание воды после указанного только что момента продолжается, вслед-
ствие чего и образуется верхняя зона с низкой и почти постоянной сверху
вниз влажностью. В итоге в ы с о к и е песчаные колонны в отношении
величин влажности могут быть подразделены на три зоны. В самой ниж-
ней из них, в приведенных опытах Лебедева имеющей мощность около 20 см
или несколько более, наблюдается наиболее высокая и постоянная по про-
филю влажность, в данном случае достигающая 14—15%. Над ней распо-
лагается переходная зона с убывающей кверху влажностью, которая име-
ет мощность 10—15 см. И наконец, еще выше располагается третья зона
с низкой влажностью — в среднем в данном опыте около 2,5—3,0%; в пре-
делах этой зоны влажность остается почти постоянной. Незначительное
уменьшение влажности этой зоны по направлению вверх Лебедев объяс-
няет не вполне равномерным уплотнением песка.
Рассматривая вопрос о природе сил, удерживающих влагу в этих
зонах, Лебедев утверждает, что в нижней зоне влага удерживается чисто
капиллярными силами, т. е. разностью поверхностных давлений верхних
и нижних менисков, так, как это изображено у нас на рис. 13. Он говорит,
что именно поверхность раздела грунт—воздух и создает условия, «... в
силу которых внизу капилляров грунта формируется подвешенная
вода».
269»
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
