Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки

На основе исходных данных о грунтах строительной площадки определяются недостающие (вычисляемые) характеристики грунтов каждого слоя основания (формулы см. в табл. 2.1) и результаты вычисления записываются в таблицу.

Таблица 2.1 Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов.

Наименование и состояние глинистого грунта определяются по числу пластичности I_p и показателю текучести I_L [1, прил. 5, табл. 4, 5].

Наименование и состояние песчаного грунта определяются по гранулометрическому составу, коэффициенту пористости e и степени влажности S_r [1, прил. 5, табл. 1, 2, 3].

Особое внимание следует обратить на слабые грунты: рыхлые пески, глинистые с показателем текучести I₁ > 1, насыпные и просадочные, так как они используются в качестве основания под фундаменты после искусственного улучшения их свойств различными методами.

По заданным и вычисленным характеристикам и другим классификационным.

показателям грунтов определяют значения расчетного сопротивления R₀ (табл. 2.2) для каждого слоя грунта основания [16].

Для глинистых грунтов с промежуточными значениями е, I₁ значения R₀ определяются по интерполяции табличных значений табл. 2.3 [16].

Двойную интерполяцию для пылевато-глинистых грунтов при определении R₀ рекомендуется производить по формуле [10].

где e, I₁ — характеристики грунта, для которого определяется R₀; e₁, e₂ — соседние значения коэффициента пористости, в интервале которых находится коэффициент пористости рассматриваемого грунта; R₀(1;0), R₀(1;1) — табличные значения R₀ для e₁ при I₁ = 0 и I₁ = 1 соответственно; R₀(2;0), R₀(2;1) — то же для e₂.

Таблица 2.2 Расчетные сопротивления R0 песчаных грунтов основания.

Таблица 2.3 Расчетные сопротивления R₀ глинистых (непросадочных) грунтов.

После заполнения сводной таблицы строят геологическую колонку и эпюру расчетных давлений (рис. 2.1).

Заключительным этапом является всесторонний анализ каждого слоя грунта с точки зрения возможности использования его в качестве основания соответствующего типа фундамента.

Во всех последующих расчетах следует использовать расчетные характеристики грунтов X.

где — нормативное значение данной характеристики грунта; - коэффициент надежности по грунту (табл. 2.4).

Расчетные характеристики грунтов, вычисленные по данным табл. 2.4, рекомендуется свести в табл. 2.5. Условные обозначения грунтов на литологическом разрезе приведены в прил. 12.

Таблица 2.4Коэффициенты надежности по грунту г_g

Таблица 2.5Расчетные характеристики грунтов.

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки с использованием ЭВМ. Определение классификационных показателей и расчетного сопротивления грунта производится на основе СНиП 2.02.01−83 с использованием программы GRUNT, разработанной профессором кафедры «Основания и фундаменты» Петербургского государственного университета путей сообщения С. И. Алексеевым.

Программа GRUNT позволяет произвести оценку (анализ) инженерно-геологических условий строительства. Такой анализ обязательно предшествует стадии проектирования фундаментов и позволяет наиболее обосновано подойти к вопросам сравнения вариантов фундаментов.

Программа работает в диалоговом режиме. Входными данными являются.

известные характеристики грунта (найденные в процессе инженерно-геологических изысканий):

• ·? [кН/м³] - удельный вес грунта в естественном состоянии;
• · ?_s [кН/м³] - удельный вес минеральных частиц грунта;
• ·? [град] - угол внутреннего трения грунта;
• · С [кПа] - сцепление связных грунтов;
• · Е₀ [кПа] - модуль общей деформации грунта;
• · W [доли единиц] - природной влажности грунта,

а также для глинистых грунтов:

• · W_L [доли единиц] - влажность на границе текучести;
• · W_р [доли единиц] - влажность на границе раскатывания.

Программа определяет дополнительные характеристики состояния грунта:

• · удельный вес сухого грунта _d = /(1+W) [кН/м³];
• · коэффициент пористости е = (_s-_d)/_d;
• · степень влажности грунта G = Wx_s/(ex_w),

а также для глинистых грунтов:

• · показатель консистенции J_L = (W-W_p)/(W_L-W_p);
• · число пластичности J_p = W_L-W_p.

По количественным величинам характеристик состояния грунта дается качественный анализ данного грунта, который производится в соответствии с требованиями [1] и рекомендациями [8].

При анализе строительных свойств грунтов одной из важнейших характеристик является величина расчетного сопротивления грунта R₀. В программе эта характеристика определяется в соответствии с рекомендациями [16].

Величина R₀, кПа, для каждого слоя грунта определяется интерполяцией по табличным значениям [16] в зависимости от плотности сложения, показателя консистенции (текучести J_L для глинистых грунтов).

Выходные параметры программы представлены в виде таблицы основных характеристик всех слоев грунта. Используя эти значения, можно дать достаточно качественную оценку строительных свойств грунтов всего геологического разреза.

Второй блок выходной информации в наглядной графической форме представляет эпюру изменения расчетного сопротивления R₀ различных слоев грунтов основания по глубине. Анализируя эти данные, нетрудно выявить относительно слабые слои грунта и прочные (надежные), что позволяет более обосновано подойти к вопросу вариантного проектирования фундаментов Результаты расчета по программе GRUNT представлены в прил. 14.