Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

В здании грунтовые условия площадки строительства представлены двумя выработками: скважинами №1 и №2. Рельеф местности, места расположения выработок и отметки их устьев показаны на плане площадки.

На основании исходных физических свойств, представленных в таблице 1, выполняем строительную классификацию грунтов.

 

Таблица 1. Физические свойства грунтов

№ задания	Номер		Глубина отбора образца	Возраст грунтов	Мощность элемента по скважинам		УГВ, м	Плотность, т/м^3		Влажность			Содержание частиц, %, размером, мм
	Скв.	Образца грунта			1	2		грунта, ρ	частиц грунта, ρs	природная, W	на границе		крупнее 2.0	2.0-0.5	0.5-0.25	0.25-0.1	менее 0.1
											текучести, WL	раскатывания, WP
7	I	I	1.3	pQIV	2.4	2.5	6.7	1.96	2.68	22.0	26.0	19.0	-	-	-	-	-
	II	II	5.0	pQIV	4.2	3.7		1.82	2.65	25.7	32.0	18.5	-	-	-	-	-
	II	III	7.2	aQIII	4.6	5.7		2.06	2.66	20.0	-	-	11.25	20.14	20.78	32.14	15.69
	I	IV	13.1	aQIII	3.4	2.3		2.09	2.75	26.6	43.0	22.0	-	-	-	-	-

 

ИГЭ - 1

Образец грунта №I отобран из скважины №1 с глубины 1,3 м. Возраст грунта pQ_IV. Мощность элемента по скважинам: 1 скв. - 2,4 м; 2 скв. - 2,5 м; УГВ 6,7 м.

По ГОСТ 25.100-95

1. Класс - природно-дисперсные грунты

2. Группа - грунты связные

.   Подгруппа - осадочные грунты

.   Тип - полиминеральные грунты

.   Вид - глинистые грунты

.   Разновидность:

    По числу пластичности:

 

I_P=W_L-W_P

 

I_P=26,0-19,0=7,0%

Вывод: согласно ГОСТ грунт супесь, так как 1< (I_P=7)

    По показателю текучести:

 

%

 

Вывод: супесь пластичная, так как 0< (I_L=0,43)<1

Коэффициент пористости:

 

,

 

где  - плотность частиц грунта, г/см³ (т/м³);

 - плотность грунта, г/см³ (т/м³);

W - природная влажность грунта в долях единицы.

Механические свойства по СНиП 2.02.01-83^*:

1. Расчетное сопротивление R₀=239 кПа;

2. Сцепление С=13 кПа;

3. Угол внутреннего трения =23⁰;

.   Модуль деформации Е=15 МПа.

ИГЭ - 2

Образец грунта №II отобран из скважины №2 с глубины 5,0 м. Возраст грунта pQ_IV. Мощность элемента по скважинам: 1 скв. - 4,2 м; 2 скв. - 3,7 м; УГВ 6,7 м.

По ГОСТ 25.100-95

1. Класс - природно-дисперсные грунты

2. Группа - грунты связные

.   Подгруппа - осадочные грунты

.   Тип - полиминеральные грунты

.   Вид - глинистые грунты

.   Разновидность:

По числу пластичности:

 

I_P=W_L-W_P

 

I_P=32,0-18,5=13,5%

Вывод: согласно ГОСТ грунт суглинок, так как 7< (I_P=13,5)<17

По показателю текучести:

 

%

Вывод: суглинок мягкопластичный, так как 0,5< (I_L=0,53)<0,75

Коэффициент пористости:

 

,

 

где  - плотность частиц грунта, г/см³ (т/м³);

 - плотность грунта, г/см³ (т/м³);

W - природная влажность грунта в долях единицы.

Механические свойства по СНиП 2.02.01-83^*:

1. Расчетное сопротивление R₀=187 кПа;

2. Сцепление С=17 кПа;

3. Угол внутреннего трения =16⁰;

.   Модуль деформации Е=9 МПа.

ИГЭ - 3

Образец грунта №III отобран из скважины №2 с глубины 7.2 м. Возраст грунта aQ_III. Мощность элемента по скважинам: 1 скв. - 4,6 м; 2 скв. - 5,7 м; УГВ 6,7 м.

По ГОСТ 25.100-95

1. Класс - природно-дисперсные грунты

2. Группа - грунты несвязные

3. Подгруппа - осадочные грунты

.   Тип - полиминеральные грунты

.   Вид - пески

.   Разновидность:

6.1. По гранулометрическому составу:

Масса частиц крупнее 2 мм - 11,25% < 25%;

Масса частиц крупнее 0,5 мм - 11,25+20,14=31,39% < 50%;

Масса частиц крупнее 0,25 мм - 31,37+20,78=52,17% > 50%;

Вывод: песок средней крупности, так как масса частиц грунта крупнее 0,25 мм=52,57%>50%.

6.2. По коэффициенту пористости:

 

,

 

где  - плотность частиц грунта, г/см³ (т/м³);

 - плотность грунта, г/см³ (т/м³);

W - природная влажность грунта в долях единицы.

Вывод: согласно ГОСТ пески средней плотности, так как 0,55≤(е=0,55)<0,7

6.3. По коэффициенту водонасыщения S_r:

 

 

где  - плотность воды (1 г/см³)

Вывод: согласно ГОСТ пески насыщенные водой, так как 0,8<(S_r=0,88)≤1,0

Механические свойства по СНиП 2.02.01-83^*:

1. Расчетное сопротивление R₀=400 кПа;

2. Сцепление Сп=2 кПа;

3. Угол внутреннего трения =38⁰;

.   Модуль деформации Е=40 МПа.

ИГЭ - 4

Образец грунта №IV отобран из скважины №1 с глубины 13,1 м. Возраст грунта aQ_III. Мощность элемента по скважинам: 1 скв. - 3,4 м; 2 скв. - 2,3 м; УГВ 6,7 м.

По ГОСТ 25.100-95

1. Класс - природно-дисперсные грунты

2. Группа - грунты связные

.   Подгруппа - осадочные грунты

.   Тип - полиминеральные грунты

.   Вид - глинистые грунты

.   Разновидность:

По числу пластичности:

 

I_P=W_L-W_P

 

I_P=43,0-22,0=21,0%

Вывод: согласно ГОСТ грунт глина, так как (I_P=21,0)<17

По показателю текучести:

 

%

 

Вывод: глина полутвердая, так как 0< (I_L=0,22)<0,25

Коэффициент пористости:

 

,

 

где  - плотность частиц грунта, г/см³ (т/м³);

 - плотность грунта, г/см³ (т/м³);

W - природная влажность грунта в долях единицы.

Механические свойства (согласно СНиП 2.02.01-83^*):

1. Расчетное сопротивление R₀=394 кПа;

2. Сцепление С=65 кПа;

3. Угол внутреннего трения =20⁰;

.   Модуль деформации Е=23 МПа.

Полученные свойства грунтов заносим в сводную таблицу 2.

 

Таблица 2. Сводная таблица свойств грунтов

№ИГЭ	Плотность частиц грунта, ρS, т/м^3	Плотность грунтов, ρ, т/м^3	Природная влажность, W, %	Степень влажности, Sr	Число пластичности, IР, %	Показатель текучести, IL, %	Коэффициент пористости, е	Наименование грунта	Угол внутреннего трения, , градУдельное сцепление, с, кПаМодуль деформации, Е, МПаРасчетное сопротивление, R0, кПа
1	2,68	1,96	22,0	-	7	0,43	0,67	Супесь пластичная	23	13	15	239
2	2,65	1,82	25,7	-	13,5	0,53	0,93	Суглинок мягкопластичный	16	17	9	187
3	2,66	2,06	20,0	0,97	-	-	0,55	Песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой	38	2	40	400
4	2,67	2,09	26,6	-	21	0,22	0,67	Глина полутвердая	20	65	23	394

Общая оценка площадки строительства:

Согласно геологическому разрезу строительная площадка характеризуется спокойным рельефом. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием грунтов.

В результате бурения скважин 1 и 2 были вскрыты 4 слоя грунта:

первый слой представлен супесью пластичной;

второй слой представлен суглинком мягкопластичным;

третий слой представлен песком средней крупности, средней плотности, насыщенный водой;

четвертый слой представлен глиной полутвердой.

Каждый из слоев может служить естественным основанием.

Также в результате вскрытия скважин 1 и 2 было установлено, что уровень грунтовых вод 6,7 м