Прочностные свойства лёссовых просадочных грунтов характеризуются, как отмечалось рядом исследователей [1–5], двумя показателями: углом внутреннего трения «φ» и сцепления «С». С повышением влажности просадочного грунта до полного водонасыщения с учётом динамических нагрузок сцепление снижается в 3–10 раз, а угол внутреннего трения в 1,1–1,4 раза. С повышением степени плотности сцепление и угол внутреннего трения возрастают.Учитывая сложные гидрогеологические условия: сейсмичность района, постоянное динамическое воздействие на транспортные сооружения, а также возможность постоянной инфильтрации (по всей площади и локально), и практически ликвидации зоны аэрации под дорогами. При проектировании следует принимать в расчетах φ и С для грунтов при прогнозируемой фактической влажности, с учётом приложения динамических нагрузок [8, 9].Установлено, что ослабление внутренних связей прогрессирует за счет гидродинамического противодавления, обусловленного динамическим напором (избыточным давлением), возникающим в толще грунта в процессе уплотнения нарушенных структур частиц. Все это позволяет оценивать величину сопротивляемости лёссовых грунтов при интенсивных динамических воздействиях следующим выражением:       (1)где  – нормативные напряжения от веса грунта, лежащего выше рассматриваемого горизонта, и веса сооружения;  – объемный вес воды;  – динамический напор, отвечающий моменту времени t;  – угол внутреннего трения при влажности W;  – связность грунта, имеющая водно-коллоидную природу и отвечающая моменту времени t;  –структурное сцепление, обязанное проявлению в грунтах цементации, спеканию и кристаллизации.Как известно, сопротивляемость грунтов охарактеризована проф. Н.Н. Масловым [6, 7]. При t=0 соответственно ht=0 и = , тогда данное выражение приобретает общеизвестный вид:                  (2)Анализ многочисленных опытов с лессовыми грунтами многих учёных, позволил установить характер изменения связанности грунта в начальные моменты приложения динамической нагрузки, близкой к зависимости               (3)где ,  – соответственно начальное и конечное значения связанности грунта;  –динамический параметр, характеризующий свойства грунта и силу динамического воздействия; t – длительность сотрясения. Формула (3) вполне сопоставляется с экспериментальными данными.Исследования показывают, что в процессе нарушения структуры лёсса в любом горизонте водонасыщенной толщи динамический напор прогрессивно возрастает во времени, до своей максимально возможной величины, соответствующей заданному динамическому режиму при данной плотности и степени разрушения связанности, а затем относительно медленно падает.Очевидно, возрастание динамического напора во времени на горизонте Z связываются с постепенным увеличением количества воды, освобождающейся во времени из объема грунта, охваченного сейсмическим воздействием. Для прогноза возрастающей величины динамического напора предложена формула                                (4)где  – коэффициент динамического уплотнения, свидетельствует о скорости уплотнения данного грунта при заданной динамической нагрузки; – коэффициент фильтрации грунта; L – активная, переходящая в наружное состояние зона, определяемая по выражению:             (5)где  – объемный вес грунта; g – ускорение силы тяжести; T – период колебаний; V – скорость распространения сейсмических волн;  - максимальное сейсмическое ускорение;  – нагрузка от веса сооружения;  - общее сцепление ( = ).В связи с ослаблением во времени прочности грунта, при сотрясении величина активной зоны, определяемой по формуле (5), будет иметь другое значение, и определяться с учетом изменения прочностных характеристик грунта:      (6)При решении задач, связанной с оценкой динамической (сейсмической) устойчивости грунтов наиболее важно установление критерия перехода их в динамически нарушенное состояние. Для этой цели предложена формула:            (7)где  – критическое ускорение, при котором начинается нарушение структуры грунта, согласно предложения Х.З. Расулова [9].Учитывая вышесказанное, основная задача заключалась в определении характера изменения связности грунта при изменении степени влажности и динамическом воздействии, точнее интенсивности и длительности ожидаемого сотрясения.Изучались лёссовые просадочные грунты с пористостью от 36 до 50 %. Образцы отбирались в шурфах глубиной до 20 м (эти же образцы использовались для изучения просадочности).При проведении экспериментов использовалась теория проф. Н.Н. Маслова - теория «плотности-влажности».На основании статической обработки полученных результатов составлены (таблицы 1–4) для определения  и  при интенсивности сейсмодействия (динамического) при J=7-8 баллов и коэффициенте водонасыщения Sr 0,8.Учитывая, что на Юге Украины и Северного Кавказа и других регионов широкое распространение имеют среднепросадочные грунты с пористостью n=43-48 %, обладающие низкими прочностными характеристиками и высокой деформационной способностью, возникает необходимость применения различных методов уплотнения грунтов.Так же получены значения удельного сцепления , МПа и угла внутреннего трения , град. лессовых грунтов при Sr ≥0,8 при стабилизированном сдвиге с предварительным обжатием образцов, быстром сдвиге образцов грунта без предварительного обжатия, быстром сдвиге образцов грунта без предварительного обжатия и J=7-8 баллов при Wp  от 0,15 до 0,21 и коэффициенте пористости =0,5-0,7.   Таблица 1Рекомендуемые значения удельного сцепления , МПа и угла внутреннего трения , град. лессов при Sr 0,8 (при стабилизированном сдвиге с предварительным обжатием образцов)WpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,450,500,550,600,650,700,750,13CWφW0,01424°50ꞌ0,01124°25ꞌ0,00824°0,00723°10ꞌ0,0622°35ꞌ0,0522°0,0421°20ꞌ0,15CWφW0,02723°40ꞌ0,02123°25ꞌ0,01622°50ꞌ0,01322°25ꞌ0,01221°50ꞌ0,0121°20ꞌ0,00821°0,17CWφW0,03622°45ꞌ0,03322°15ꞌ0,02921°45ꞌ0,02421°20ꞌ0,0220°45ꞌ0,01720°20ꞌ0,01519°40ꞌ0,19CWφW 0,03722°10ꞌ0,03421°35ꞌ0,03120°15ꞌ0,02819°45ꞌ0,02419°20ꞌ0,0218°50ꞌ0,21CWφW   0,03619°15ꞌ0,03218°40ꞌ0,0318°30ꞌ0,02718°0,23CWφW     0,03417°40ꞌ0,03117°25ꞌПродолжение таблицы 1WpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,80,850,90,951,00,15CWφW0,00720°25ꞌ0,00619°55ꞌ0,00519°30ꞌ0,00419°0,00318°40ꞌ0,17CWφW0,01419°20ꞌ0,01318°55ꞌ0,01118°33ꞌ0,0118°05ꞌ0,00917°40ꞌ0,19CWφW0,01818°25ꞌ0,01618°0,01517°40ꞌ0,01417°20ꞌ0,01317°0,21CWφW0,02417°40ꞌ0,02017°20ꞌ0,01917°0,01716°20ꞌ0,01615°45ꞌ0,23CWφW0,02917°0,02616°10ꞌ0,02415°40ꞌ0,0215°0,01914°20ꞌ Таблица 2Рекомендуемые значения удельного сцепления , МПа и угла внутреннего трения , град. лессовых грунтов при Sr ≥0,8 (при быстром сдвиге без предварительного обжатия образцов)WpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,450,500,550,600,650,700,750,13CWφW0,01623°40ꞌ0,01323°20ꞌ0,0123°0,00922°40ꞌ0,00722°10ꞌ0,00621°50ꞌ0,00521°30ꞌ0,15CWφW0,0322°40ꞌ0,02422°15ꞌ0,01921°40ꞌ0,01621°15ꞌ0,01420°50ꞌ0,01220°20ꞌ0,0120°00ꞌ0,17CWφW0,04121°15ꞌ0,03720°45ꞌ0,03320°15ꞌ0,02820°00ꞌ0,02419°25ꞌ0,02119°00ꞌ0,01818°30ꞌ0,19CWφW 0,04320°30ꞌ0,03920°00ꞌ0,03618°45ꞌ0,03318°15ꞌ0,02818°00ꞌ0,02417°30ꞌ0,21CWφW   0,04217°40ꞌ0,03717°25ꞌ0,03517°15ꞌ0,03217°00ꞌ0,23CWφW     0,04216°40ꞌ0,03816°30ꞌWpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,80,850,90,951,00,15CWφW0,00919°25ꞌ0,00818°55ꞌ0,00618°35ꞌ0,00518°00ꞌ0,00417°45ꞌ0,17CWφW0,01718°00ꞌ0,01617°45ꞌ0,01317°20ꞌ0,01217°00ꞌ0,01116°40ꞌ0,19CWφW0,02117°10ꞌ0,01916°50ꞌ0,01816°40ꞌ0,01616°30ꞌ0,01416°00ꞌ0,21CWφW0,02816°40ꞌ0,02416°35ꞌ0,02216°10ꞌ0,01915°40ꞌ0,01715°00ꞌ0,23CWφW0,03516°10ꞌ0,03115°20ꞌ0,02815°00ꞌ0,02314°20ꞌ0,02113°50ꞌ               Для лёссовых грунтов, обладающих при замачивании просадочными свойствами, определенный интерес представляет величина обжимающего вертикального давления, увязанная с начальным давлением или порогом просадочности.Для определения С и в начале давались уплотняющие нагрузки меньше, чем начальное давление просадочности, для серии образцов отобранных с глубины 2,0 м. Характеристики грунта были следующие: ρd =1,60 г/см3; =0,939; Wp=0,17; WL=0,30 относительная просадочность при p =0,12 и 0,3 МПа составила соответственно 0,014; 0,037 и 0,052. Часть водонасыщенных образцов грунта (серия 1) предварительно уплотнилась при давлениях: p = 0,02; 0,04; 0,06 МПа и испытания на срез проводились при этих же давлениях.Для части водонасыщенных образцов грунта (серия 2) образцы предварительно уплотнялись при давлении p = 0,06 МПа, и затем производился их сдвиг при давлениях p = 0,02; 0,04; 0,06 МПа. А третья группа образцов   (серии 3) грунта естественной влажности и в водонасыщенном состоянии, уплотнялись и срезались при давлениях p = 0,1; 0,2; 0,3 МПа. А также ряд образцов (серии 4) при тех же значениях влажности предварительно уплотнялись при давлении p = 0,3 МПа, и срезались при давлении p = 0,1; 0,2; 0,3 МПа (табл. 5). Таблица 3Рекомендуемые значения удельного сцепления , МПа и угла внутреннего трения , град. лессовых грунтов при Sr =0,8 и интенсивности сейсмического воздействия J=7-8 балловWpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,550,600,650,700,750,15CWφW0,01624°30ꞌ0,01322°20ꞌ0,01121°30ꞌ0,00920°30ꞌ0,00720°10ꞌ0,17CWφW0,03021°40ꞌ0,02421°30ꞌ0,0220°30ꞌ0,01620°10ꞌ0,01419°10ꞌ0,19CWφW0,03420°40ꞌ0,03120°10ꞌ0,02719°40ꞌ0,02318°50ꞌ0,01818°15ꞌ0,21CWφW 0,03619°20ꞌ0,03218°40ꞌ0,03018°30ꞌ0,02617°40ꞌ0,23CWφW   0,03517°40ꞌ0,03117°15ꞌ  Таблица 4Рекомендуемые значения удельного сцепления , МПа и угла внутреннего трения , град. лессовых грунтов при Sr 0,8 J=7-8 баллов (при стабилизированном сдвиге с предварительным обжатием образцов)WpпоказателиХарактеристики грунтов при коэффициенте пористости 0,500,550,60,650,700,15CWφW0,0222°50ꞌ0,01522°00ꞌ0,01221°25ꞌ0,0120°50ꞌ0,00820°10ꞌ0,17CWφW0,03121°20ꞌ0,02720°35ꞌ0,0220°10ꞌ0,01619°10ꞌ0,01218°30ꞌ0,19CWφW0,03521°30ꞌ0,0321°00ꞌ0,02719°20ꞌ0,02318°20ꞌ0,01817°45ꞌ0,21CWφW  0,03118°20ꞌ0,02717°20ꞌ0,02317°00ꞌ   Таблица 5Обобщенные результаты сдвиговых испытаний лёссовидного суглинкасерияНачальное давление приПри влажности грунтаУплотнении, МПаСдвиге, МПаестественноговодонасыщенногоС, МПаφ, градС, МПаφ, град10,02;0,04;0,060,02;0,04;0,06--0,0051620,060,06;0,04;0,02--0,0071630,1;0,2;0,30,1;0,2;0,30,03210,0112040,30,3;0,2;0,10,05200,01319  Из таблицы видно: образцы грунтов серии 1 и 3 имеют более низкие значения удельного сцепления С и несколько более высокие  по сравнению с результатами, полученными при испытании по методике с предварительным уплотнением грунта (серий 2 и4). В известной мере это объясняется тем, что плотность переуплотненных образцов при конечных вертикальных давлениях p = 0,06 и 0,3 МПа будет больше, чем при давлениях уплотнения p = 0,02; 0,04; 0,1 и 0,2 МПа, при которых осуществляется срез в опытах серии 1и 3. При оценке прочности лессовых грунтов в зависимости от продолжительности замачивания наблюдается различное сопротивление их сдвигу.В процессе проявления просадочной деформации прочность грунта резко падает, так как вначале замачивания наиболее интенсивно происходит размягчение цементационных связей. После проявления просадочной деформации, сопровождающейся уплотнением грунта, проявлением дополнительны контактов между частицами и формированием новой структуры прочность её несколько возрастает.Вывод: лёссовые грунты, в отличие от обычных глинистых непросадочных грунтов требуют особого подхода при оценке их прочности. На значение параметров прочности лёссовых грунтов сказываются методы подготовки образцов грунта к испытаниям, продолжительность из замачивания, скорость сдвига и другие факторы. Поэтому предлагается оценку прочности грунтов необходимо производить по той методике, которая в наибольшей мере соответствует реальным условиям работы грунтового основания сооружения. Это общая задача и инженера-геолога и инженера-проектировщика.Использование предложенных рекомендаций по предлагаемым значениям CW и , позволяет более точно оценивать несущую способность основания в условиях высокой сейсмичности и динамического воздействия, более надежно проектировать основания и повысить экономическую эффективность.