Оценка характеристик грунтов оснований

Проектирование оснований должно производиться по инженерно-геологическим данным.

Основания можно разделить на скальные и нескальные.

Скальные основания имеют прочность на одноосное сжатие более 50 МПа, не скальные от 5 до 50 МПа.

Нескальные основания представляют собой массивы, сложенные крупнообломочными, песчаными и пылевато-глинистыми грунтами. Крупнообломочные и песчаные грунты классифицируются по гранулометрическому составу и по степени влажности.

К крупнообломочным относятся грунты, у которых частицы диаметром более 2 мм:

- валунные – более 200мм;

- галечниковые – более 10 мм;

- гравийные – более 2 мм.

Частицы песчаных грунтов имеют диаметр менее 2 мм и подразделяются на: песок гравелистый (более 2), песок крупный (2 – 0,5), песок средней крупности (0,25-0,5), песок мелкий и песок пылеватый (более 0,1).

По степени влажности крупнообломочные и песчаные грунты делятся на маловлажные (0<S_r≤0,5), влажные (0,5<S_r≤0,8) и насыщенные водой (0,8<S_r≤1). При S_r=0 грунт считается абсолютно сухим, а при S_r=1 полностью насыщенный водой.

Плотность сложения песка характеризуется коэффициентом пористости е.

Пески гравелистые, крупные и средней крупности:

при е <0,55 – плотные;

при 0,55< е < 0,7 – средней плотности;

при е >0,7 – рыхлые.

Пески мелкие:

при е <0,6 – плотные;

при 0,6< е < 0,75 – средней плотности;

при е >0,75 – рыхлые.

Пески пылеватые:

при е <0,6 – плотные;

при 0,6< е < 0,8 – средней плотности;

при е >0,8 – рыхлые.

В общем случае, при 0,5≤ е ≤0,6 песок является хорошим основанием, а при е > 0,7 основание в естественном состоянии обладает значительной сжимаемостью.

Пылевато-глинистые грунты (супеси, глины, суглинки) обладают специфическими особенностями по сравнению с песчаными. Наличие органических веществ, солей, карбонатов и др. веществ вызывает при замачивании явления просадки или набухания. Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I_p и показателю текучести I_L.

По числу пластичности различают:

- супеси, при 1≤I_p≤7;

- суглинки, при 7<I_p≤17;

- глины, при I_p<17.

Показатель текучести I_L характеризует консистенцию глинистого грунта. По его величине можно косвенно определить и степень сжимаемости основания.

,

где w – естественная влажность грунта, w_p – влажность на границе раскатывания, w_L – влажность на границе текучести.

Т.о., если грунт имеет показатель текучести менее 0, то данный слой грунта обладает низкой сжимаемостью, а значение более 0,75 говорит о повышенной сжимаемости основания.

Наихудшим видом основания являются илы и заторфованные грунты. Лессовые грунты в маловлажном состоянии могут служить хорошим основанием. Однако при замачивании водой они дают просадку.

При проектировании оснований используются расчетные значения характеристик грунта

,

где X_n – нормативное значение характеристики грунта, γ_g – коэффициент надежности по грунту.

Для полной оценки грунта основания необходимо определить среднее значение модуля деформации

,

где β₀ – коэффициент, зависящий от бокового расширения грунта, е₀ – коэффициент пористости грунта, α – коэффициент сжимаемости грунта.

,

здесь ν₀ – коэффициент бокового расширения грунта (коэффициент Пуассона).

,

здесь е₁, е₂ – коэффициенты пористости грунта, Р₁, Р₂ – давление на грунт, МПа (берутся по данным компрессионных испытаний).

Основными строительными характеристиками грунтов являются: модуль деформации Е, удельный вес γ, влажность w, угол внутреннего трения φ, сцепление с.

Задание: подобрать несущий слой грунта под многоэтажное каркасное здание. По компрессионной кривой определить модуль деформации грунта. Охарактеризовать грунты основания.

Данные по геологической скважине: Скв. 1 H _абс = 180,30 м.

№ слоя	Глубина подошвы слоя, м	Мощность слоя грунта, м	Абс. отметка подошвы слоя, м	Условные обозначения грунта	Литологическое описание грунтов
	0,8	0,8	179,50		Почвенно-растительный слой
	11,0	10,2	169,3		Суглинок, тяжелый, светло-коричневый, маловлажный в верхней части слоя, ниже – средневлажный.

Результаты компрессионных испытаний (на глубинах 2.0 м, 4.0 м, 7.5 м)

Р, МПа

Р, МПа

Р, МПа

Дата добавления: 2014-10-15