Условий площадки строительства

 

Оценку инженерно-геологических условий площадки строительства производим путём изучения геологических разрезов в пределах контура сооружения и определения значений условных расчётных сопротивлений грунта.

Физико-механические свойства грунтов были определены в лабораторных условиях, их значения сведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Физико-механические свойства грунтов

Наименование свойства	1-й слой	2-й слой	3-й слой
песок	суглинок	глина
Удельный вес, g (кН/м^3)
Удельный вес минеральных частиц, g s (кН/м^3)
Естественная влажность, W (в долях единицы)
Влажность на границе текучести, WL (в долях единицы)
Влажность на границе раскатывания, Wр (в долях единицы)
Угол внутреннего трения, j (градусы)
Удельное сцепление, С^н (кПа)
Коэффициент сжимаемости, mo (кПа)
Коэффициент фильтрации, Кф (см/сут)

 

По приведённым характеристикам определяем расчетные характеристики грунта.

Число пластичности

J_p = W_L – W_p, (2.1)

где W_L – влажность на границе текучести; W_р – влажность на границе раскатывания. По вычисленным значениям J_р уточняем тип глинистых грунтов по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Типы глинистых грунтов

Типы грунтов	Число пластичности
Супесь Суглинок Глина	1 ≤ Jр ≤ 7 7 < Jр ≤ 17 Jр > 17

Показатель текучести

J_L = (W – W_p) / J_p, (2.2)

где W – естественная влажность, в долях единиц. По вычисленным значениям определяем разновидность уплотненных глинистых грунтов по табл. 2.3.

Таблица 2.3

Разновидности глинистых грунтов

Разновидности глинистых грунтов по консистенции	Показатель текучести
супеси твердые пластичные текучие	JL < 0 0 ≤ JL ≤ 1 JL > 1
суглинки и глины твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	JL < 0 0 ≤ JL ≤ 0,25 0,25 < JL ≤ 0,50 0,50 < JL ≤ 0,75 0,75< JL ≤ 1,00 JL > 1,00

Коэффициент пористости

e = g _s / g × ( 1 + W) – 1, (2.3)

где g - природный удельный вес; g_s – удельный вес твёрдых частиц, кН/м³. По коэффициенту пористости определяем плотность сложения по значениям, приведенным в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Виды песков по плотности их сложения

Пески	Плотность сложения песков
плотные	средней плотности	рыхлые
Гравелистые, крупные и средней крупности Мелкие Пылеватые	е < 0,55 е < 0,60 е < 0,60	0,55 ≤ е ≤ 0,70 0,60 ≤ e ≤ 0,75 0,60 ≤ e ≤ 0,80	e > 0,70 e >0,75 e > 0,80

Степень влажности

S_r = (W ×g _s) / e ×g _w, (2.4)

где g _w – удельный вес воды, равный 10 кН / м³. По данным табл. 2.5 определяем влажность песчаных грунтов.

 

Таблица 2.5

Разновидности по степени влажности

Грунты	Степень влажности, Sr
Маловлажные Влажные Насыщенные водой	0 < Sr ≤ 0,5 0,5 < Sr ≤ 0,8 0,8 < Sr ≤ 1,0

Коэффициент относительной сжимаемости

m_v = m_o / ( 1 + e), (2.5)

где m_o – коэффициент сжимаемости, приведенный в табл. 2.1.

Модуль общей деформации

Е_о = b / (m× v ), (2.6)

где b = 1 – 2×m² / (1 - m); m - коэффициент относительной поперечной деформации, равный для песков и супеси 0,3; для суглинков - 0,35; для глин – 0,42. По данным табл. 2.6 оцениваем степень сжимаемости для грунтов.

Таблица 2.6

Степень сжимаемости грунта

Степень сжимаемости грунта	m o, МПа^-1	Е о, МПа
Несжимаемый Малосжимаемый Среднесжимаемый Повышенной сжимаемости Сильносжимаемый	< 0,01 0,01 - 0.05 0,05 – 0,1 0,1 - 1 > 1	>100 30 - 1000 15 -30 5 -15 < 5

 

Просадочность. По предварительной оценке к просадочным относят глинистые грунты со степенью влажности меньшей или равной 0,8, для которых показатель просадочности J_ss меньше значений, приведенных в табл.2.7,

J_ss =(е_L-е/( 1 +е), (2.7)

где е_L - коэффициент пористости, соответствующий влажности на границах текучести и определяемый по формуле

е_L = w_L× g _s / g _w. (2.8)

Таблица 2.7

Показатель просадочности

Число пластичности	0,01≤ Jр <0,1	0,1≤ Jр <0,14	0,14≤ Jр <0,22
Показатель просадочности, Jss	0,1	0,17	0,24

Условное расчётное сопротивление. Классификация грунтов позволяет не только определить данный грунт, т. е. выделить его среди многообразия других грунтов, но и часто установить ориентировочные значения его прочностных и деформационных характеристик.

Например, увеличение пористости песчаного или пылевато-глинистого грунта (увеличение коэффициента пористости) при прочих равных условиях непременно повлечет за собойснижение его прочности и повышениедеформируемости. Соответственно увеличение влажности (показателя консистенции) глинистого грунта, также при прочих равных условиях, приведет к снижению его прочности и повышению деформируемости.

Важной характеристикой несущей способности является расчетное сопротивление грунтов основания R_o (кПа), ориентировочно оценивающее допускаемое давление на данный грунт под подошвой фундамента, имеющего ширину 1 м и глубину заложения 2 м.

СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» допускает назначать предварительные размеры фундаментов исходя из этой величины. Кроме того, значение величины R_o для различных слоев при сложном напластовании позволяет на раннейстадии изысканий, определив только физические характеристики грунтов, провести приблизительную сопоставительную оценку их несущей способности.

Расчетное сопротивление R_о для глинистых и песчаных грунтов принимают соответственно по табл. 2.8 и 2.9.

Таблица 2.8

Расчетные сопротивления R_о глинистых грунтов основания

 

Пылевато-глинистые грунты	Коэффициент пористости, е	Значения R о при показателе текучести JL,равном
	1,0
Супеси	0,5 0,7
Суглинки	0,5 0,7 1,0
Глины	0,5 0,6 0,8 1,1

 

Таблица 2.9

Расчетные сопротивления R_о песчаных грунтов основания

Пески	Значения Rо, в зависимости от плотности сложения песков
плотные	средней плотности
Крупные Средней крупности Мелкие: маловлажные влажные и насыщенные водой Пылеватые: маловлажные влажные насыщенные водой

Если вычисленные коэффициенты пористости по формуле (2.3) соответствуют значениям, приведенным в табл. 2.8, то значение R_o вычисляется по формуле

R_o(JL) = R_{o (1;0)} – J_L×[ R_{o (1;0)} - R_{o (1;1)} ], (2.9)

где R_{o (1;0)} – табличное значение R_o для е ₁ при J_L = 0; R_{o (1;1)} – табличное значение R_o для е ₁ при J_L = 1.

При промежуточных значениях коэффициента пористости значение R _овычисляется по формуле

R_o(e,JL) = (е₂ – е) /(е ₂ – е ₁ ) × [(1 – J_L) R_{o (1;0)} + J_L×R_{o (1;0)}] +

+ (е – е ₁ ) /(е ₂ – е ₁ ) × [(1 – J_L) R_{o (2;0)} + J_L×R_o(2;1)], (2.10)

где е ₁ и е ₂ – соседние значения е в интервале, между которыми находится коэффициент пористости данного грунта; е и J_L – характеристики грунта, для которого ищется R_o; R_{o (2;0 )} – табличное значение R_о для е ₂при J_L = 0; R_{o (2;1)} – табличное значение R_о для е ₂при J_L = 1.

После определения расчетных сопротивлений грунта строится геологический разрез строительной площадки. Для этого из задания к курсовому проекту перечерчивают план здания с горизонталями и геологический разрез. На разрезе показывают:

а) расположение осей здания;

б) уровень грунтовых вод;

в) с правой стороны строят эпюру расчетных сопротивлений R _одля всех слоев;

г) точно указывают мощность слоев грунта в пределах возводимого здания.

Примерный план строительной площадки и геологический разрез представлены на рис. 2.1.

 

 

а

б

Рис. 2.1. План (а) и геологический разрез (б)

строительной площадки