
В строительной практике плывунами называют водонасыщенные грунты (обычно пески или супеси), которые разжижаются при вскрытии их котлованами и другими выработками и приходят в движение аналогично тяжелой вязкой жидкости. Плывунные свойства грунтов проявляются при наличии гидродинамического давления в подземной воде, возникающего вследствие развития гидравлического градиента. Гидравлический градиент возникает при вскрытии водоносных горизонтов. Вода из грунта в таком случае поступает в выработку (котлован, траншею). Из-за малой водопроницаемости плывунного грунта в месте выхода воды развивается значительный гидравлический градиент, приводящий к перемещению воды в выработку, вместе с которой приходит в движение сам грунт (плывет), так как он плохо отдает воду. Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, содержащие глинистые и коллоидные частицы. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Даже при небольшом гидравлическом градиенте они приходят в плывунное состояние и перемещаются с водой в выработки. Коэффициент фильтрации таких грунтов обычно менее 0,5 м/сут.
Способность грунта переходить в плывунное состояние часто обнаруживается при бурении, когда при вскрытии водоносного горизонта в скважине образуется «пробка» .(грунт через забой вместе с водой проникает в скважину).
Плывуны обладают тиксотропией (потерей прочности при нарушении структуры), поэтому очень чувствительны к динамическим воздействиям. При таких воздействиях они стремятся уплотняться, вода, заполняющая поры грунта, получает большую подвижность и создает гидродинамическое давление, которое может превосходить собственный вес твердых частиц грунта. В результате этого грунт разжижается и, превращаясь в вязкую тяжелую жидкость, течет в направлении гидравлического градиента.
Если грунтовая вода, заполняющая поры плывунного грунта, не выходит в выработки (котлован, траншеи и др.), то такой плывунный грунт вполне может служить основанием сооружений при условии, что во время эксплуатации он не будет вскрываться какими-либо неограждеиными выработками и плывун не придет в движение в эти выработки.
Для сохранения устойчивости плывунных грунтов при их вскрытии строители применяют следующие приемы:
осушают плывунные грунты, понижая уровень грунтовых вод ниже дна выработки откачкой воды из иглофильтров или других водопонижающих установок, а также с помощью электроосмоса;
ограждают выработки шпунтом, противофильтрационной завесой, ледогрунтовой стенкой с перекрытием всего водоносного горизонта;
закрепляют сам плывун силикатизацией, смолизацией, электрохимическими способами;
применяют специальные способы устройства фундаментов.
Для плывунов сравнительно хорошо фильтрующих воду, применим любой из перечисленных методов. В случае грунтов, плохо отдающих воду, осушение и закрепление их приходится производить с помощью электроосмоса или электрохимического способа закрепления.
Правильное использование перечисленных способов ведения строительных работ позволяет с успехом использовать плывуны в качестве оснований сооружений.