Всего на сайте:
119 тыс. 927 статей

Главная | Строительство

Физико-механические свойства грунтов  Просмотрен 46

 

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

Физико-механические свойства грунтов были определены в лабораторных условиях и их значения сведены в таблицу 4 на основе задания.

 

Физико-механические свойства грунтов

Таблица .13

 

Наименование свойства
     
Удельный вес, g (кН / м3)      
Удельный вес минеральных частиц, gs (кН / м3)      
Естественная влажность,W (в долях единиц)      
Влажность на границе текучести, WL (в долях единиц)      
Влажность на границе раскатывания, Wр (в долях единиц)      
Угол внутреннего трения, j 0      
Удельное сцепление, Сн (кПа)      
Коэффициент сжимаемости, mo (кПа)  
Коэффициент фильтрации, Кф (см / сут)

 

По приведённым характеристикам определяем вид грунта и его состояние.

 

1. Число пластичности:

Jp = WL – Wp, (1.1)

 

где WL – влажность на границе текучести; Wр – влажность на границе раскатывания.

 

Типы глинистых грунтов

Таблица 14

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

 

  1. Показатель текучести:

JL = (W – Wp) / Jp, (1.2)

где W –естественная влажность, в долях единиц

Разновидности глинистых грунтов

Таблица 15

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

3.Коэффициент пористости:

e = gs / g * (1 + W) – 1, (1.3)

где g - удельный вес; gs – удельный вес твёрдых частиц, кН / м3.

Таблица 16

Крупнообломочные и песчаные грунты

Типы грунтов Распределение частиц по крупности в % от массы воздушно-сухого грунта
Крупнообломочные: Валунный грунт (при преобладании неокатанных частиц - глыбовый) Галечниковый грунт (при преобладании неокатанных частиц - щебенистый) Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц - дресвяный) Песчаные: Пески гравелистые   Пески крупные   Пески средней крупности Пески мелкие   Пески пылеватые   Масса частиц крупнее 200 мм составляет более 50% Масса частиц крупнее 10 мм составляет более 50 % Масса частиц крупнее 2 мм составляет более 50 % Масса частиц крупнее 2 мм составляет более 25 % Масса частиц крупнее 0.5 мм составляет более 50 % Масса частиц крупнее 0.25 мм составляет более 50% Масса частиц крупнее 0.1 мм составляет 75% и более Масса частиц крупнее 0.1 мм составляет менее 75%

 

Примечание. Для установления типа грунта по табл. 16 последовательно суммируются проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала - крупнее 200 мм, затем - крупнее 10 мм, далее - крупнее 2 мм и т.д. Тип грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований сверху вниз.

 

Виды песков по плотности их сложения

Таблица 17

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

4.Степень влажности:

Sr = (W*gs) / e*gw, (1.4)

где gw = 10 кН / м3 – удельный вес воды

Разновидности по степени влажности

Таблица 18

Грунты Степень влажности Sr
Маловлажные Влажные Насыщенные водой 0 < Sr <0,5 0,5<Sr< 0.8 0.8<Sr  

 

5.Модуль общей деформации:

Ео = b / (m*v), (1.5)

где b = 1 – 2*m2 / (1 - m);

m - коэффициент относительной поперечной деформации: для песков и супеси m = 0.3;для суглинков - m = 0.35; глины – 0.42;

Степень сжимаемости грунта

Таблица 19

Степень сжимаемости грунта mo, МПа-1 Е0, МПа
Несжимаемый Малосжимаемый Среднесжимаемый Повышенной сжимаемости Сильносжимаемый < 0.01 0.01 - 0.05 0.05 - 0.1 0.1 - 1 >1 >100 30 - 100 15 -30 5 -15 <5

6. Просадочность

По предварительной оценке к набухающим от замачивания водой относятся глинистые грунты со степенью влажности меньше или равной 0,8, для которых показатель просадочности Jss меньше значений, приведенных в табл.16

 

Jss =(еL-е)\( 1+е), (1.6)

где еL - коэффициент пористости, соответствующий влажности на границах текучести.

 

еL = wLγs,\ γw (1.7)

Таблица 20

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

7.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 собой снижение его прочности и повышение деформируемости. 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 Ro 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 допускает назначать предварительные размеры фундаментов исходя из этой величины. Кроме того, значение величины Ro для различных слоев при сложном напластовании позволяет на раннейстадии изысканий, определив только физические характеристики грунтов, провести приблизительную сопоставительную оценку их несущей способности.

Формула для граничных значений:

 

Ro(JL) = Ro(1;0) – JL*[ Ro(1;0) - Ro(1;1)], (1.8)

где Ro(1;0) – табличное значение Ro для е1 при JL = 0;

Ro(1;1) – табличное значение Ro для е1 при JL = 1;

Формула для промежуточных значений:

 

Ro(e,JL) = (е2 – е) /(е2 – е1) * [(1 – JL)* Ro(1;0) + JL*Ro(1;0)] + (е – е1) /(е2 – е1) *

* [(1 – JL)* Ro(2;0) + JL*Ro(2;1)], (1.9)

 

- е1 и е2 – соседние значения е в интервале между которыми находится коэффициент пористости данного грунта;

- е иJL – характеристики грунта, для которого ищется Ro

 

Расчетные сопротивления R0 глинистых грунтов

Таблица 21

 

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

 

Расчетные сопротивления R0 песчаных грунтов основания

Таблица 22

 

Пески Значения R0, кПа, в зависимости от плотности сложения песков
Плотные Средней плотности
Крупные Средней крупности Мелкие: маловлажные влажные и насыщенные водой Пылеватые: маловлажные влажные насыщенные водой        

Задание 5

 

Определить содержания различных фракций в грунте, построить кривую зернового состава, установить эффективные диаметры и коэффициент однородности, определить наименование грунта.

Таблица 23

Гранулометрический состав песчаных грунтов

 

Номер грунта > 10 мм 10 – 5 мм 5 – 2 мм 2 – 1 мм 1 – 0,5 мм 0,5 – 0,25 мм 0,25 – 0,1 мм <0,1 мм
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
   
   
   
   
   

Примечание. В таблице дано процентное содержание отдельных фракций в составе грунта.

Предыдущая статья:Геологические разрезы условных строительных площадок Следующая статья:Рекомендации к решению задания
page speed (0.0096 sec, direct)