Плывун

Плывун — насыщенный водой грунт (обычно песок или супесь), который способен разжижаться под механическим воздействием на него при вскрытии его котлованами и другими выработками.Также про плывун можно сказать, что это герметичный объём в толще грунта, в котором под давлением находятся мелкие и пылеватые пески, насыщенные водой. Его толщина варьируется от 2 до 10 м. Плывуны чаще всего встречаются в болотистых местах и имеют вытянутую форму.

Плывуны бывают истинными и ложными.

Истинные плывуны

Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые и коллоидные), которые начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Даже при небольшом гидравлическом градиенте они переходят в плывунное состояние и перемещаются с водой в выработки. Коэффициент фильтрации таких грунтов обычно менее 0,5 м/сут.

При промерзании истинный плывун подвергается сильному пучению, слабо фильтрует воду. При высыхании приобретает связность. В образовании истинных плывунов большую роль играют микроорганизмы.

Ложные плывуны

Ложный плывун — мелкий пористый песок, насыщенный водой. Поскольку пласт находится на глубине, вода в порах плывуна находится под давлением больше атмосферного. При вскрытии пласт обнажается, и вода под давлением попадает в котлован и выносит с собой песок. Именно ложный плывун и стал причиной размыва в Петербургском метрополитене в 1974 и 1995 гг.

Плывунные свойства грунтов проявляются при наличии гидродинамического давления в подземной воде, возникающего вследствие развития гидравлического градиента. Гидравлический градиент возникает при вскрытии водоносных горизонтов.

Строительство на плывунах

Основная сложность строительства на плывунах состоит в том, чтобы не допустить выноса его в котлован, поскольку это затруднит проведение земляных работ и приведёт к неравномерной осадке поверхности и деформациям близко расположенных сооружений. В связи с этим при прохождении плывунов рекомендуется:

• применение иглофильтров и электроосушение (вместо открытого водоотлива);
• при устройстве фундаментов с различной глубиной заложения вначале устраивать более глубокие фундаменты, а затем менее заглублённые;
• перед разработкой котлована укрепление периметров котлована путём искусственного замораживания или методом «стена в грунте».

Если перечисленные мероприятия трудновыполнимы, необходимо предусмотреть фундаменты на опускных колодцах, кессонах и сваях.