Принципы проектирования оснований и фундаментов

По предельным состояниям

 

Задачи проектирования оснований и фундаментов вытекает из общих требований к сооружениям. Сооружения должны отвечать своему назначению, быть прочными и устойчивыми. Грунтовые условия, особенно в городском строительстве, не выбирают. Напротив, конструкции сооружений должны быть приспособлены к грунтовым условиям строительной площадки. Геологические условия района строительства иногда во времени не остаются постоянными, например, из-за обводнения территории. Грунтовые условия в пределах одной строительной площадки могут быть различными, поэтому при одинаковых напряжениях по подошве отдельные фундаменты будут получать разные осадки, приводящие к неравномерности осадок отдельных частей здания, что наиболее опасно для сооружения.

Проектирование оснований – сложная комплексная задача. При ее решении необходимо учитывать общие инженерно-геологические условия строительной площадки, свойства грунтов, конструктивные и эксплуатационные особенности проектируемых зданий и сооружений, условия производства работ по устройству оснований и фундаментов.

Проектирование оснований и фундаментов осуществляется строго в соответствии с действующими нормативными документами. Согласно действующим нормам проектирование оснований и фундаментов ведется по двум группам предельных состояний. Предельными называются такие состояния, при которых нормальная эксплуатация сооружений становится невозможной или вызывает затруднение.

Требования расчета по предельным состояниям заключается в том, чтобы усилия, напряжения, деформации и перемещение отдельных частей конструкций, оснований или всего сооружений были близки к установленным предельным величинам и не превышали их.

Первая группа предельных состояний. По этой группе фундаменты рассчитывают в тех случаях, если на них передаются значительные горизонтальные силы, включая сейсмические, либо фундамент расположен на бровке откоса, либо вблизи крутопадающего откоса или основание сложено скальными грунтами. Расчеты производят по прочности и устойчивости грунтов и конструкций под действием силовых воздействий. При расчетах должны быть исключены все возможные формы разрушений.

Вторая группа предельных состояний. По этой группе производят расчет по деформациям. Фундаменты по второй группе предельных состояний рассчитывают всегда, кроме тех случаев, когда осадка или крен фундамента заведомо неопасные для сооружения. При расчетах должны быть исключены факторы, затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, вызываемых чрезмерными осадками, прогибами и кренами.

 

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

 

2.1. Инженерно-геологические и гидрогеологические

условия места строительства

 

Выбор типа фундаментов проектируемых сооружений и глубины их заложения, а также типа их оснований (естественного или искусственного) определяется в первую очередь инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями места строительства и свойствами грунтов. Нередко эти условия влияют на конструктивные особенности сооружений и даже на выбор места их строительства. Так, например, выбор места пересечения водных преград мостовыми переходами при строительстве железных дорог нередко диктуется именно местными инженерно-геологическими условиями и иногда предопределяет направление трассы в рассматриваемом районе.

Инженерно-геологические условия места строительства устанавливают в результате инженерно-геологических изысканий и исследований, которые являются составной частью проектных проработок. Их состав и объем регламентируются соответствующими нормативными документами и корректируются в зависимости от изученности района, стадии проектирования и назначения строительства. Окончательно состав, объем, сроки и методика выполнения инженерно-геологических исследований принимаются при составлении программы работ на основе технического задания. Программа работ и техническое задание утверждает проектная организация, разрабатывающая проект данного сооружения, и согласовывает заказчик. Способы производства инженерно-геологических изысканий подробно рассматриваются в курсе «Инженерная геология».

В результате таких изысканий для оценки грунтовой толщи как основания сооружений устанавливаются:

а) общая физико-географическая, инженерно-геологическая и гидрогеологическая характеристика района строительства (климатические условия, геоморфология, геологическое строение и т.д.);

б) характерные для района физико-геологические процессы и явления, а также степень их развития (сейсмичность, закарстованность, сезонное промерзание грунтов, морозное пучение, набухание, просадочнсоть, наличие оползней, осыпей и т.д.);

в) характер напластования грунтов строительной площадки, мощность каждого слоя (элемента) по глубине основания и особенности их простирания в плане, наименования слагающих их грунтов;

г) наличие подземных вод, уровень и устойчивость во времени их горизонтов стояния, скорость потоков и химический состав;

д) классификационные, физические и механические свойства грунтов, слагающих основание;

е) наличие в районе строительства местных строительных материалов;

ж) рекомендации по устройству фундаментной части, в частности, типа фундаментов, глубины заложения, выбор несущего слоя, а также способа производства работ.

 

2.2. Строительная классификация грунтов

 

При инженерно-геологических изысканиях, проектировании и строительстве используют единую классификацию грунтов, устанавливающую их классы, группы, подгруппы, типы, виды и разновидности по ГОСТ 25100-95 [4].

По общему характеру структурных связей выделяют 4 класса грунтов:

- природные скальные грунты - грунты с жесткими и прочными структурными связями (кристаллизационными или цементационны­ми);

- природные дисперсные грунты - грунты с со слабыми водноколлоидными и механическими структурными связями или без связей между частицами;

- природные мерзлые грунты - грунты с криогенными структурными связями;

- техногенные (скальные, дисперсные и мерзлые) грун­ты - грунты с различными структурными связями, созданные или измененные в результате деятельности человека.

Более детальная классификация грунтов и количественная оценка их строительных свойств производится по значениям физико-механических характеристик, наиболее важные из которых будут рассмотрены в следующем пункте.

 

2.2.1. Физико-механические характеристики грунтов

 

Из всего числа используемых в современном строительстве характеристик грунтов, позволяющих судить о самых разнообразных его свойствах, здесь рассмотрим наиболее употребимые, которые обычно содержат материалы отчетов об инженерно-геологических изысканиях и которые понадобятся нам в дальнейшем изложении.

Физические характеристики. Методы их определения подробно рассматриваются в курсе «Механики грунтов». Здесь только напомним их физический смысл и приведем формулы.

Плотность грунта r и удельный вес грунта g характеризуют плотность грунта в целом с учетом наличия воды в порах и плотности минеральной части, который в свою очередь определяется плотностью частиц грунта (скелета) r _s и его удельным весом g _s. Влажность грунта w показывает количественное соотношение жидкой и твердой фаз. Перечисленные характеристики называются основными фазовыми характеристиками и определяются в лабораторных или полевых условиях. По ним рассчитывают производные фазовые характеристики: плотность сухого грунта r _d - отношение массы частиц к полному объему грунта;пористость n - отношение объема пор к полному объему грунта; коэффициент пористости e - отношение объема пор к объему скелета;степень (коэффициент) водонасыщения S_r - отношение объема воды к объему пор.

Определяют указанные величины по формулам

, ,

, ,

,

, , (2.1)

, ,

, ,

.

Здесь m - общая масса грунта; V - общий объем грунта; g = 9,8 м/с² - ускорение свободного падения; m_s - масса частиц или масса скелета грунта; V_s - объем грунта частиц грунта; m_w - масса воды в порах.

В отчетах по результатам инженерно-геологических изысканий в дополнение к перечисленным нередко указывают и некоторые другие фазовые характеристики: влажность при полном водонасыщении, плотность полностью водонасыщенного грунта, плотность скелета с учетом взвешивания водой и т.д.

Обязательным для глинистых грунтов является определение их классификационных показателей - числа пластичности I_p и показателя текучести I_L, вычисляемым по формулам:

, , (2.2)

где w_p и w_L - влажности на предел пластичности и раскатывания, определяемые в лабораторных условиях.

Здесь же отметим коэффициент фильтрации, характеризующий водопроницаемость грунта. Коэффициент фильтрации k _ф представляет собой скорость фильтрации воды при единичном гидравлическом градиенте и является постоянной данного грунта в законе Дарси, устанавливающем скорость фильтрации воды по порам грунта:

, (2.3)

где i - гидравлический градиент, равный отношению разности напоров D H по длине L пути фильтрации к длине L.

Для разных грунтов коэффициент фильтрации меняется в очень широких пределах от 0,1 м/с и выше для крупнообломочных грунтов и до 10^-10 м/с для глин, а при уплотнении грунта в процессе консолидации может существенно уменьшаться.

Механические характеристики. В практических расчетах самыми распространенными механическими характеристиками грунтов являются: модуль деформации E, МПа; коэффициент Пуассона n; угол внутреннего трения j, °; удельное сцепление c, кПа.

Модуль деформации и коэффициент Пуассона, еще называемые деформационными характеристиками, входят в качестве постоянных материала в закон Гука

, , (2.4)

(выражения для остальных компонент деформаций e _y, e _z, g _yz, g _zx получаются циклической перестановкой индексов).

Значение модуля деформаций является ключевым при определении величины осадки сооружения как в расчетах по классическим схемам, так и по некоторым нелинейным моделям.

Прочностные характеристики - угол внутреннего трения и удельное сцепление - являются параметрами грунта в законе Кулона:

, (2.5)

где t_пр и s _n - предельные касательные и нормальные напряжения, действующие по площадке сдвига.

Параметры j и c используются при определении несущей способности оснований, расчете устойчивости откосов и склонов, определении давления грунта на ограждения.

Данные прочностные характеристики определяются в основном для дисперсных грунтов. В скальных и мерзлых чаще всего принимают j = 0.

Для скальных грунтов широко используется своя характеристика прочности - предел прочности на одноосное сжатие, МПа, определяемая как

, (2.6)

где F - сжимающая сила, при которой разрушается образец грунта, A - площадь поперечного сечения образца.

Для количественного отношения грунтов к некоторым физико-геологическим процессам и классификации по этому признаку используют величину относительной деформации. В частности, при инженерно-геологических исследованиях оценивают относительные деформации набухания без нагрузки e _sw, просадочности e _sl, пучения e _fh. Все три величины определяются, в общем, по схожим схемам - это отношение абсолютных деформаций соответственно набухания (увеличения объема при замачивании), просадочности (уменьшения объема при замачивании) и пучения (увеличения объема при замораживании грунта) к первоначальной высоте образца. По этим величинам выясняют разновидности глинистых грунтов.

Приводя дальнейшую классификацию грунтов по классам будем вводить некоторые дополнительные характеристики, пояснения к которым будут даны по ходу описания.

 

Природные скальные грунты

 

К группе скальных грунтов относят грунты с жесткими структурными связями кристаллизационного типа (различные магматические, метаморфические и некоторые осадочные) с пределом прочности на одноосное сжатие R_c ³ 5 МПа. Некоторые виды осадочных грунтов (аргиллиты, алевролиты, песчаники, известняки, галиты и др.) и эффузивные вулканогенно-обломочные грунты с жесткими структурными связями цементационного типа и пределом прочности на одноосное сжатие R_c < 5 МПа относят к группе полускальных грунтов.

Кроме того, по численным значениям предела прочности в водонасыщенном состоянии природные скальные грунты подразделяют на следующие разновидности: очень прочные (R_c > 120 МПа), прочные (120 ³ R_c > 50 МПа), средней прочности (50 ³ R_c > 15 МПа), малопрочные (15 ³ R_c > 5 МПа), пониженной прочности (5 ³ R_c > 3 МПа), низкой прочности (3 ³ R_c > 1 МПа), очень низкой прочности (R_c < 1 МПа).

Грунты считаются очень плотными, если плотность их в сухом состоянии r _d > 2,5 г/см³, плотными - при 2,5 ³ r _d > 2,10 г/см³, рыхлыми - при 2,10 ³ r _d > 1,20 г/см³ и очень рыхлыми - при r _d < 1,2 г/см3.

В зависимости от коэффициента выветрелости K_wr класс скальных грунтов подразделяют на: невыветрелые (K_wr = 1), слабовыветрелые (0,9 £ K_wr < 1), выветрелые (0,8 £ K_wr < 0,9), сильновыветрелые (K_wr < 0,8). Коэффициент выветрелости K_wr представляет собой отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

В зависимости от коэффициента размягчаемости в воде K_sor грунты разделяют на неразмягчаемые (K_sor ³ 0,75) и размягчаемые (K_sor < 0,75). Коэффициент K_sor выражает отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и воздушно-сухом состояниях.

Если весовое количество водно-растворимых солей в грунте по отношению к общей массе сухого грунта (степень засоленности D_sal) составляет более 2 %, грунт считается засоленным, а при D_sal £ 2 % — незасоленным.

 

Природные дисперсные грунты

 

Класс природных дисперсных грунтов разделяют на две группы - несвязные и связные.

Группу несвязных представляют два вида дисперсных грунтов - крупнообломочные и пески. Крупнообломочные грунты содержат в своем составе частицы крупнее 2 мм свыше 50 % по массе. По коэффициенту выветрелости K_wr их подразделяют на невыветрелые (0 £ K_wr £ 0,5), слабовыветрелые (0,5 < K_wr £ 0,75) и сильновыветрелые (0,75 < K_wr £ 1). Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов K_wr устанавливается по степени их истираемости в полочном барабане. Пески содержат в своем составе частиц крупнее 2 мм менее 50 % по массе.

В зависимости от гранулометрического состава различают разновидности несвязных грунтов, устанавливаемые по первому удовлетворяющему признаку (сверху-вниз) табл. 2.1.

Таблица 2.1

 

Примечание. При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % или глинистого заполнителя более 30 % от общей массы воздушно-сухого грунта в наименование крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

 

По степени неоднородности гранулометрического состава C_u крупнообломочные грунты и пески подразделяют на однородные грунты (C_u ³ 3) и неоднородные (C_u > 3). Степень неоднородности гранулометрического состава C_u определяется как отношение диаметров частиц d ₆₀ и d ₁₀, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % по массе.

В зависимости от коэффициента водонасыщения S_r крупнообломочные грунты и пески бывают:

- малой степени водонасыщения при 0 < S_r £ 0,5;

- средней степени водонасыщения при 0,5 < S_r £ 0,8;

- насыщенные водой при 0,8 < S_r £ 1.

Плотность сложения песков характеризуется в зависимости от значений их коэффициента пористости e согласно табл.2.2.

 

Таблица 2.2

 

В группу связных грунтов включены грунты минеральные (глинистые), органоминеральные и органические. Глинистые грунты подразделяются в зависимости от числа пластичности I_p на супеси (1 < I_p £ 7), суглинки (7 < I_p £ 17) и глины (I_p > 17).

Суглинки с числом пластичности от 7 до 12 % и глины с числом пластичности от 17 до 27 % называют легкими; при более высоких значениях I_p эти грунты называют тяжелыми.

Если содержание песчаных частиц (2…0,05 мм) в супесях составляет 50 % и более, а в суглинках и глинах 40 % и более, к их наименованиям добавляют определение «песчанистые», а при меньшем содержании этих частиц — определение «пылеватые». Во всех глинистых грунтах указывают также наличие крупнообломочных включений (частиц крупнее 2 мм); грунты с галькой (щебнем), если содержание этой фракции в них составляет 15…25 % по массе, и грунты галечниковые (щебенистые) или гравелистые (дресвяные) — с содержанием этой фракции от 25 до 50 %.

Консистенцию глинистых грунтов устанавливают по показателю их текучести согласно табл.2.3.

 

Таблица 2.3

 

Значения механических характеристик дисперсных грунтов зависят от вида грунта, от его влажности и консистенции. Из всех характеристик лишь коэффициент Пуассона меняется незначительно для отдельного вида грунта и в практических расчетах часто его принимают равным: n = 0,27 для песчаных грунтов; n = 0,3 для супесей; n = 0,35 для суглинков и n = 0,4…0,42 для глин. Модуль деформации зависит еще и от коэффициента пористости e, и от происхождения. По рекомендуемым для предварительных расчетов данным нормативных документов [9, 15] для диапазонов 0,45 < e < 1,1 и 0 < I_L < 0,75 в среднем супеси имеют E = 7…40 МПа, суглинки E = 5…35 МПа, глины E = 7…28 МПа, исключение составляют моренные супеси и суглинки, имеющие высокие значения модуля деформации 45…75 МПа при значениях e = 0,35…0,55 и I_L £ 0,5, юрские глины оксфордского яруса E = 10…27 МПа при e = 0,95…1,6 и I_L £ 0,5, а также лессовые грунты, модули которых не нормируются. У песчаных грунтов E = 11…50 МПа в зависимости от крупности частиц и коэффициента пористости.

Прочностные характеристики - угол внутреннего трения j и удельное сцепление c, на которые также оказывает большое влияние влажность и плотность сложения, в большей степени, чем деформационные, зависят от вида грунта. Здесь хорошо просматривается тенденция уменьшения величины угла внутреннего трения и одновременно увеличения удельного сцепления при переходе от песков к глинам. Так, рекомендуемые для предварительных расчетов при e = 0,45…0,75 для песков и при e = 0,45…1,05 и 0 £ I_L £ 0,75 для глинистых грунтов крайние нормативные значения для песков гравелистых, крупных и средней крупности составляют [9, 15] j = 43…35° и c = 3…0 кПа, для песков мелких и пылеватых j = 38…26° и c = 8…0 кПа, для супесей j = 30…18° и c = 21…9 кПа, для суглинков j = 26…12° и c = 47…12 кПа, для глин j = 21…7° и c = 81…29 кПа. При водонасыщении у тяжелых суглинков и глин угол внутреннего трения может снижаться практически до нуля.

Способность глинистых грунтов к набуханию при водонасыщении оценивают по величине относительной деформации набухания без нагрузки e _sw. Грунты считают ненабухающими при e _sw < 0,04, слабонабухающими при 0,04 < e _sw £ 0,08, средненабухающими при 0,08 < e _sw £ 0,12 и сильнонабухающими при e _sw > 0,12.

Просадочные под нагрузкой при замачивании водой или другой жидкостью свойства грунтов оценивают по величине относительной деформации просадочности e _sl. Грунты считаются непросадочными при e _sl < 0,01, просадочными, если e _sl ³ 0,01.

Способность грунтов к морозному пучению при промерзании характеризуется относительной деформацией морозного пучения e _fh. Численные значения характеристики e _fh зависят от вида грунта, его состава и увлажненности. Существенное влияние при этом оказывают такие факторы, как положение уровня грунтовых вод по отношению к фронту промерзания грунта, а также скорость промерзания.

Грунты относят к сильнопучинистым при e _fh > 0,07, к среднепучинистым при 0,07 ³ e _fh > 0,035, к слабопучинистым при 0,035 ³ e _fh ³ 0,01. Практически непучинистыми (e _fh < 0,01) считают глинистые грунты при I_L £ 0, пески гравелистые, крупные и средней крупности, пески мелкие и пылеватые при S_r £ 0,6, пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельче 0,05 мм независимо от значений S_r, крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %, а также скальные и полускальные грунты.

Существует также разделение дисперсных грунтов по степени их засоленности D_sal.

Органо-минеральными грунтами являются илы, сапропели, заторфованные грунты. К органическим относят грунты с высоким содержанием органических веществ.

Илы подразделяют на супесчаные, суглинистые и глинистые в зависимости от значений соответствующего числа пластичности, указанных для глинистых грунтов.

Сапропели — пресноводные илы, отличаются от морских илов более высоким коэффициентом пористости (e > 3) и большей дисперсностью состава.

К заторфованным грунтам относят глинистые грунты с относительным содержанием растительных остатков (торфа) I_r от 10 до 50 % по массе.

Торф — органическое образование в результате естественного накопления в процессе отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности. В зависимости от степени разложения (минерализации) D_{d r} торф бывает слаборазложившийся (D_{d r} < 20 %), среднеразложившийся (D_{d r} = 20...45 %) и сильноразложившийся (D_{d r} > 45 %).

Почвами называют поверхностный (или погребенный) плодородный слой дисперсного грунта, образовавшийся в результате биогенеза и атмосферных факторов.

Содержание органических неразложившихся остатков в грунтах определяют их прокаливанием.

 

Природные мерзлые грунты

 

Природными мерзлыми называют все природные грунты с криогенными структурными связями, образующимися при отрицательной температуре за счет превращения содержащейся воды в лед. При этом наряду со льдом в грунтах может быть и незамерзшая вода, иногда в значительном количестве.

Скальные и полускальные грунты, имеющие отрицательную температуру, но не содержащие льда, называют морозными.

Если в грунтах в процессе понижения температуры происходит накопление льда и уменьшение количества воды в жидком виде, их называют промерзающими. Те грунты, в которых совершается процесс превращения хотя бы части льда в жидкую воду, называют оттаивающими.

В зависимости от длительности пребывания грунтов в мерзлом состоянии они подразделяются на сезонномерзлые и вечномерзлые (многолетнемерзлые). К сезонномерзлым относят грунты в слое зимнего промерзания и летнего оттаивания. Вечномерзлыми называют грунты, находящиеся в мерзлом состоянии от нескольких лет до тысячелетий. Термин «вечно» не следует понимать в значении «неизменно» или «неопределенно долгое существование в будущем», он только условно выражает наше представление о длительном пребывании грунта в мерзлом состоянии.

Виды и разновидности мерзлых грунтов устанавливают по классификации талых в зависимости от характеристик, которые они приобретают после оттаивания. Дополнительно выделяют разновидности мерзлых грунтов в зависимости от льдистости за счет видимых ледяных включений i_i согласно табл. 2.4:

, (2.7)

где r _i = 0,9 г/см³ - плотность льда; w_tot - суммарная влажность мерзлого грунта; w_m - влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями; w_w - влажность за счет незамерзшей воды.

 

Таблица 2.4

Влажность за счет незамерзшей воды w_w определяют опытным путем: ориентировочно ее можно вычислить по формуле

, (2.8)

в которой коэффициент K_w зависит от разновидности грунтов, значений их отрицательной температуры и степени засоленности.

По степени сопротивляемости сжатию (температурно-прочностным свойствам) мерзлые грунты подразделяют на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.

Твердомерзлые - прочно сцементированные льдом грунты, практически несжимаемые под нагрузкой (коэффициент сжимаемости d_r £ 0,1 кПа^-1), разрушение которых носит хрупкий характер. К ним относят незасоленные грунты, если их температура T_h,°C ниже: все виды скальных, полускальных и крупнообломочных грунтов - 0; пески гравелистые, крупные и средней крупности - минус 0,1; пески мелкие и пылеватые - минус 0,3; супеси - минус 0,6; суглинки - минус 1,0; глины - минус 1,5.

Пластичномерзлые - сцементированные льдом дисперсные грунты, обладающие вязкими свойствами и сжимаемостью под нагрузкой (d_r > 0,1 кПа^–1) за счет содержания в них значительного количества незамерзшей воды. К ним относят незасоленные грунты со степенью заполнения пор водой и льдом S_r < 0,8 и с температурой выше значений, указанных для грунтов в твердомерзлом состоянии.

Если степень минерализации грунтовой влаги повышена вследствие растворенных в ней солей, то в пластичномерзлом состоянии могут находиться грунты при более низкой температуре, а их состояние оценивают по результатам опытного определения коэффициента сжимаемости d_r под нагрузкой.

Засоленные дисперсные грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания, называют охлажденными.

Сыпучемерзлые — несцементированные льдом крупнообломочные и песчаные грунты с малой степенью заполнения пор льдом (S_r £ 0,15), имеющие отрицательную температуру.

По криогенной текстуре, т.е. сложению мерзлого грунта, обусловленного ориентировкой, относительным расположением и распределением ледяных включений и льда-цемента, мерзлые грунты подразделяют:

- скальные грунты - трещинная, пластовая, полостная;

- полускальные грунты - массивная;

- глинистые и органо-минеральные грунты - массивная, слоистая, сетчатая, атакситовая;

- органические грунты - порфировидная, слоистая, сетчатая, атакситовая;

- крупнообломочные грунты - массивная, корковая, базальная;

- песчаные грунты - массивная, слоистая, сетчатая, базальная.

 

Техногенные грунты

 

К техногенным относят все естественные грунты (скальные, дисперсные, мерзлые), измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, а также антропогенные образования.

Изменение свойств природных грунтов может протекать в условиях их естественного залегания под влиянием физических, физико-химических и тепловых воздействий (уплотнение, изменение вещественного состава, замораживание, оттаивание).

К природным перемещенным образованиям относят насыпные и намывные грунты. Антропогенные образования — твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека (бытовые, промышленные, строительные).

В основном, деление техногенных грунтов на разновидности производится аналогично соответствующей классификации природных скальных, дисперсных и мерзлых грунтов.

 

2.3. Нормативные и расчетные характеристики грунтов оснований

 

Расчеты оснований при проектировании фундаментов выполняют с использованием физических и механических характеристик слагающих их грунтов. Эти характеристики устанавливают, как правило, на основе специальных лабораторных или полевых исследований с учетом их возможного изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружений. В результате статистической обработки результатов таких исследований устанавливают нормативные значения характеристик грунтов, как некоторые осредненные в пределах рассматриваемого слоя.

Для предварительных расчетов оснований, а также для окончательных при проектировании сооружений II и III класса допускается использование нормативных значений механических характеристик грунтов из таблиц СНиП [15], составленных по обобщенным среднестатистическим значениям этих характеристик в зависимости от показателей физических свойств грунтов.

Все расчеты оснований выполняют с использованием расчетных характеристик грунтов, вычисленных путем деления их нормативного значения на коэффициент надежности по грунту g _g, который устанавливают по регламентированным значениям доверительной вероятности.

Для оценки несущей способности оснований используют расчетные характеристики грунтов R_c, j_I, c _I, вычисленные с доверительной вероятностью для фундаментов опор мостов и труб a = 0,98. Для расчетов деформаций оснований расчетные значения характеристик E _II, j_II, c _II устанавливают с доверительной вероятностью для мостов и труб a = 0,90.