Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Обработка данных инженерно-геологических изысканий

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕХАНИКА ГРУНТОВ»

Контрольная работа оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, изложенной на листах формата А4 (210х297 мм), сброшюрованных, пронумерованных, с титульным листом.

Текст должен быть написан разборчиво и содержать все необходимые пояснения к расчетам, вычисления, размерности величин, ссылки на литературные источники, выводы.

В конце записки помещается список использованной литературы. Допускается оформление таблиц контрольной работы на компьютере с использованием текстовых и графических редакторов (Microsoft Word, Microsoft Excel).

В контрольной работе обучающийся должен определить полное наименование грунтов, слагающих строительную площадку, и выполнить анализ их строительных свойств.

ЗАДАЧА 1.

Задание: На основании полученных в результате инженерно-геологических изысканий данных произвести необходимые вычисления производных характеристик грунтов, определить полное наименование грунтов и дать оценку возможности использования каждого слоя грунта в качестве естественного основания фундаментов.

(При оценке инженерно-геологических условий на основании данных должны быть освещены следующие вопросы:

-краткое описание грунтов в порядке их залегания сверху вниз, мощность пластов и особенности их залегания;

-положения уровня грунтовых вод;

-физико-механических свойств грунтов (приводится сводная таблица по результатам вычислений);

-оценка пригодности территории для застройки.)

Последовательность оформления решения задачи:

Исходные данные

Согласно заданию обучающийся получает результаты лабораторных испытаний грунтов, отобранных при бурении скважин.

Результаты определения гранулометрического состава, основных физических характеристик, пределов пластичности пылевато-глинистых грунтов приведены в задании в табл.1, 2 и 3.

В задании на контрольную работу исходные данные по грунтам представлены в виде таблицы, в которой даны основные параметры литологического разреза площадки:

- мощность пласта;

- гранулометрический состав;

- плотность минеральных частиц грунта r _s, г/см³;

- плотность грунта r, г/см3;

- природная влажность грунта W;

- влажность на границе пластичности (раскатывания) W_P;

- влажность на границе текучести W_L.

В табл. 1 задания даны отметки природного рельефа, планировки участка строительства, мощности слоев, расстояние от поверхности земли до уровня подземных вод.

Исходные данные из задания к задаче 1 контрольной работы переписываются в пояснительную записку согласно варианту (шифру).

2. Краткое описание условий строительства

В этом разделе проводится анализ исходных данных для контрольной работы, выданных преподавателем. Следует привести краткое описание условий строительства и проектируемого сооружения: основные физические и механические характеристики грунтов, мощность залегания слоев, положение уровня грунтовых вод.

Например:

Строительная площадка расположена в г. Симферополь. Рельеф местности спокойный. По данным изысканий напластование грунтов оценивается как слоистое, слои грунта горизонтальны. Уровень грунтовых вод встречен на глубине 10м.

Город строительства в задании не указан, принимайте любой на ваше усмотрение!

Последовательность операций при обработке данных для песчаного грунта

а) Классификация песчаных грунтов по крупности

Для установления наименования грунта по крупности последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 200мм, затем крупнее 10мм, далее крупнее 2мм и т.д. Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований (Таблица 1):

Таблица 1- Разновидность песчаных грунтов

Пылевато-глинистого грунта

Аналогично обработке данных песчаного слоя определяем физические характеристики глинистого грунта - плотность скелета грунта (сухого грунта) r _d,коэффициент пористости e, степень водонасыщения S_r., после чего приступаем к дальнейшим действиям.

а) Классификация пылевато-глинистого грунта по видам

Определяем число пластичности грунта (разность между границей текучести и границей раскатывания):

I_p = w_L - w_p, (5)

где:

w_L – верхний предел пластичности (влажность на границе текучести),

w_p – нижний предел пластичности (влажность на границе раскатывания),

Определяем вид грунта в зависимости от числа пластичности:

Таблица 6 - Подразделение пылевато-глинистых грунтов по числу пластичности

Грунт	Число пластичности I_p,
Супесь	0,01< I_p £0,07
Суглинок	0,07< I_p £0,17
Глина	I_p ˃0,17

б) Классификация пылевато-глинистого грунта по разновидностям

Определим значение показателя текучести грунта (коэффициента консистенции):

, (6)

где:

w – природная влажность грунта;

w_p - влажность грунта на границе раскатывания;

Ip - число пластичности пылевато-глинистого грунта.

По величине показателя текучести определим разновидность глинистого грунта:

Таблица 7 - Подразделение пылевато-глинистых грунтов по показателям текучести I_L

Наименование глинистых грунтов по показателю консистенции	Показатель текучести (консистенции) I_L
Супеси: твердые пластичные текучие Суглинки и глины: твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	I_L<0 0≤ I_L≤ 1 I_L>1 I_L<0 0≤ I_L≤ 0,25 0,25< I_L≤ 0,50 0,50<I_L≤ 0,75 0,75< I_L≤ 1 I_L>1

в) Определение плотность грунта, не являющегося водоупором, во взвешенном состоянии

* Водоупор - практически не пропускающий через себя воду грунт. К водоупорам можно отнести скальные грунты, глины и суглинки твердой и полутвердой консистенции.

где:

r _s – удельный вес твердых частиц грунта, кН/м³ (задан в задании на контрольную работу);

r _w - плотность воды, принимаемая равной 1г/см³;

е - коэффициент пористости грунта.

г) Выбор механических характеристикпылевато-глинистого грунта

Используя значения коэффициента пористости е и показателя текучести I_L (формулы 2,6), определяем механические характеристики грунта (Таблицы 8,9).

Таблица 8 - Нормативные значения удельного сцепления c и угла внутреннего трения j и модуля общей деформации Е аллювиальных, делювиальных пылевато-глинистых грунтов

Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести	Обозначения характеристик грунтов	Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном
	Обозначения характеристик грунтов	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супеси
0£ I_L £0,25	c, кПа j, град Е, МПа	21 30 32	17 29 24	15 27 16	13 24 10	––	––	––
0,25< I_L £0,75	c, кПа j, град Е, МПа	19 28 32	15 26 24	13 24 16	11 21 10	9 18 7	––	––

Суглинки

0< I_L £0,25

c, кПа j, град Е, МПа

47 26 34

37 25 27

31 24 22

25 23 17

22 22 14

19 20 11

––

0,25< I_L £0,5

c, кПа j, град Е, МПа

39 24 32

34 23 25

28 22 19

23 21 14

18 19 11

15 17 8

––

0,5< I_L £0,75

c, кПа j, град Е, МПа

––

25 19 17

20 18 12

16 16 8

14 14 6

12 12 5

Глины

0< I_L £0,25

c, кПа j, град

––

81 21

68 20

54 19

47 18

41 18

36 14

0,25< I_L£0,5

c, кПа j, град

––

57 18

50 17

43 16

37 14

32 11

0,5< I_L£0,75

c, кПа j, град

––

45 15

41 14

36 12

33 10

29 7

Таблица 9 - Условные (нормативные) сопротивления глинистых грунтов

Наименование грунта	Коэффициент пористости, е	R₀кПа, при показатели консистенции I_L
Наименование грунта	Коэффициент пористости, е	0	1
Супеси	0.5 0.7	300 250	300 200
Суглинки	0.5 0.7 1.0	300 250 200	250 180 100
Глина	0.5 0.6 0.8 1.1	600 500 300 250	400 300 200 100

Следовательно, полное наименование песчаного грунта определяют по гранулометрическому составу (крупность песка), коэффициенту пористости е (плотность сложение грунта), степени влажности s_r _.

Полное наименование пылевато-глинистого грунта определяют по числу пластичности I_p, показателю текучести I_L _.

Результаты обработки данных по каждому геологическому слою грунтов, слагающих строительную площадку, заносятся в сводную таблицу физико-механических характеристик, и на основе полного наименования грунтов дается оценка возможности и целесообразности их использования в качестве несущего слоя основания.

Анализ и заключение о строительных свойствах грунтов

На основе полного наименования грунтов дается оценка возможности и целесообразности их использования в качестве несущего слоя основания.

Для анализа строительных свойств можно использовать условное подразделения грунтов на «слабые», не рекомендованные к использованию в качестве естественного основания, и «надежные».

Таблица 11 - Перечень грунтов не рекомендованных для использования в качестве естественного основания

№№ п/п	Вид грунта, состояние	Причина
1	Гумусированные грунты (почвы, культурный слой)	Подвержены биохимическому разложению, сильносжимаемые
2	Органогенные грунты (торфы, илы, сапропели)	Подвержены биохимическому разложению, сильносжимаемые
3	Просадочные грунты	Способность к сверхнормативным неравномерным просадкам
4	Сильносжимаемые грунты с Е < 5 МПа	Способность к существенным осадкам
5	рыхлые пески с коэффициентом пористости, е > 0,8	Способность к существенным осадкам
6	разуплотненные грунты с r < 1,60 г/см³	Способность к существенным осадкам
7	Пылевато-глинистые (глины, суглинки и супеси), текучепластичной и текучей консистенции с I_L / 0,75	Малопрочные грунты
8	Насыпные грунты, содержащие строительный мусор	Способность к сверхнормативным неравномерным осадкам
9	Песчаные и пылевато-глинистые грунты с R0≤100кПа	Грунты имеют низкую несущую способность

Общее представление о прочности и сжимаемости грунтов дает установление полного наименования грунтов, находящихся в геологическом разрезе, по номенклатуре ГОСТ 25100-82.

Сжимаемость грунта можно оценивать по величине модуля деформации Е (МПа).

Таблица 12. Характеристика сжимаемости грунтов

№	Сжимае-мость грунтов	Показатели		Характеристика грунтов как оснований
№	Сжимае-мость грунтов	ρ_d, г/см³	Е_о, МПа	Характеристика грунтов как оснований
1	Сильно-сжимаемые	<1,4	<3,0	Не используются в качестве естественного основания фундаментов. Не могут служить основанием для свайных фундаментов.
2	Средне-сжимаемые	1,4...1,6	3,0...10	Используются в качестве естественных оснований фундаментов и для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях как основание висячих свай.
3	Мало-сжимаемые	>1,6	>10	Являются хорошими основаниями для фундаментов и свай.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Определение физических свойств грунтов:

Пример 1. Определить наименование песчаного грунта по гранулометрическому составу.

Дано: Гранулометрический состав фракций в пробе грунта (табл. 3 задания на КР).

Таблица 3 задания на КР - Гранулометрический состав фракций в пробе грунта

Размер фракций, мм	Процентное содержание	Размер фракций, мм	Процентное содержание
> 2,0	5	0,10–0,05	10
2,0–0,50	20	0,05–0,005	4
0,50–0,25	32	< 0,005	1
0,25–0,10	28	–	–

Решение: Определение наименования песчаного грунта проводим в соответствии с табл.1 настоящих методических рекомендаций. Для этого необходимо данные крупности частиц суммировать слева направо и сравнивать их каждый раз после очередного добавления сумм с соответствующими величинами процентного содержания частиц определенной крупности: 2; 0,5; 0,25; 0,1 мм.

В нашем примере частиц крупнее 2 мм – 5 %, а в соответствии с табл. 1 для песка гравелистого необходимо больше 25 %, значит песок не гравелистый.

Определяем суммарное количество частиц крупнее 0,5 мм (а это сумма процентного содержания частиц фракций > 2,0 и 2,0–0,50:

5 + 20 = 25%.

В соответствии с прил. 1 суммарное количество частиц крупнее 0,5 мм необходимо больше 50 %, а 25 < 50, значит, песок не крупный.

Суммарное количество частиц крупнее 0,25 мм:

5 + 20 + 32 = 57 %.

В соответствии с табл. 1 вес частиц крупнее 0,25 мм в нашем примере 57 % > 50 %, то данный грунт по гранулометрическому составу относится к пескам средней крупности.

Пример 2. Определить коэффициент пористости и наименование песчаного грунта по плотности сложения.

Дано: Песок средней крупности, плотность частиц грунта

r_S = 2,66 г/см³; влажность грунта W = 0,26; плотность грунта r = 1,98 г/см³.

Решение: Коэффициент пористости грунта определяем по формуле (2а):

В соответствии с табл. 2 данный грунт – песок средней крупности, средней плотности т. к. 0,55 £ e = 0,69 £ 0,7.

Пример 3. Определить степень влажности песчаного грунта.

Дано: Плотность частиц грунта rS = 2,66 г/см³; влажность W = 0,26 (26%);

коэффициент пористости e = 0,69; плотность воды rW = 1 г/см³.

Решение: Степень влажности S_r определяется по формуле

S_r =W × gS / e × gW = 0,26×2,66/0,693×1 = 0,998.

В соответствии с табл. 3 данный песчаный грунт – насыщенный водой, т. к. 0,8 < Sr = 0,998 £ 1.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕХАНИКА ГРУНТОВ»

ЗАДАЧА 1.

(При оценке инженерно-геологических условий на основании данных должны быть освещены следующие вопросы:

-краткое описание грунтов в порядке их залегания сверху вниз, мощность пластов и особенности их залегания;

-положения уровня грунтовых вод;

-физико-механических свойств грунтов (приводится сводная таблица по результатам вычислений);

-оценка пригодности территории для застройки.)

Последовательность оформления решения задачи:

Исходные данные

- мощность пласта;

- гранулометрический состав;

- плотность минеральных частиц грунта r _s, г/см³;

- плотность грунта r, г/см3;

- природная влажность грунта W;

- влажность на границе пластичности (раскатывания) W_P;

- влажность на границе текучести W_L.

2. Краткое описание условий строительства

Например:

Город строительства в задании не указан, принимайте любой на ваше усмотрение!

Обработка данных инженерно-геологических изысканий

На основании полученных в результате инженерно-геологических изысканий данных производятся необходимые вычисления производных характеристик грунта, определяют полное наименование грунта, дается оценка его состояния, определяются механические характеристики и производится оценка возможности использования каждого слоя грунта в качестве основания. Полученные результаты сводятся в сводную таблицу согласно порядку залегания грунтов.

В соответствии с требованиями нормативной документации установливают исчерпывающее описание каждого из пластов грунта строительной площадки:

- для глинистых (связных) грунтов уточнить их наименование по числу пластичности (Ip) и показателю текучести (I_L);

- для песчаных (несвязных) грунтов уточнить их вид и наименование в зависимости от гранулометрического состава, плотности сложения (е) и степени водонасыщения (Sr).

Таким образом, при оценке инженерно-геологических условий необходимо:

а) вычислить недостающие и занести в сводную таблицу все физико-механические характеристики грунтов.

! Перед обработкой показателей очередного слоя необходимо выяснить, песчаный грунт или глинистый. Если на месте W_P и W_L стоят прочерки – грунт песчаный.

В результате обработки указанных данных необходимо получить полное название каждого слоя грунта и установить по таблицам СНиП, СП (или по таблицам, приведенным ниже) основные механические характеристики:

- удельное сцепление с;

- угол внутреннего трения j;

- модуль деформации Е;

- табличное значение расчетного сопротивления грунта R ₀.

б) на основании анализа инженерно-геологического разреза, а также полученных и вычисленных физико-технических характеристик грунтов, нужно сделать заключение о пригодности грунтов в качестве основания фундаментов.