1.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства

1.2.1 Общие требования

Для обоснования проектных решений по устройству фундаментов, необходимо, прежде всего, изучить инженерно-геологические условия площадки.

В курсовом проекте предусмотрено основание, состоящее из трех различных слоев грунта. Для каждого слоя необходимо:

- определить расчетные характеристики физического состояния грунтов;

- определить полное название грунта по [1];

- определить нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов по соответствующим таблицам;

- определить расчетные значения физико-механических характеристик грунтов;

-построить инженерно-геологический разрез строительной пло­щадки.

1.2.2 Определение нормативных значений характеристик физического состояния грунта и полного названия грунта

Исходный материал для проектирования фундаментов - данные инженерно-геологических условий строительной площадки и физико-механические характеристики грунтов, используемых в качестве оснований, даны в табл. 1.1 Характеристики грунтов необходимо вычислять для каждого слоя отдельно, согласно их порядку залегания.

1 слой

Определяем вид песчаного грунта по крупности, его состояние и механические характеристики. =1,85 ; =2,68 ; W=12 %; гранулометрический состав приведён в табл.1.

Наименование песчаного грунта определяем по табл.5.2 [1]. Масса частиц крупнее 0,10 мм более 75 %. Грунт - песок мелкий.

Плотность грунта в сухом состоянии:

Коэффициент пористости:

По табл. Б.1 [1] устанавливаем, что песок мелкий, средней плотности, т.к. 0,60≤е=0,62≤ 0,75

Степень влажности:

Влажный 0,5 < S_r =0,52≤ 0,8

где = 1,0 - плотность воды.

Значения , , Е определяем по табл. Д.2[4] и табл.5.8 [9]. = 29,8; = 1 кПа ; Е = 15,8 МПа

Вывод: исследуемый грунт - песок мелкий, средней плотности, влажный, имеющий = 29,8; = 1 кПа ; Е = 15,8 МПа

2 слой

Определяем наименование пылевато-глинистого грунта и его физико-механические свойства, если W=16%; = 15%; = 19%; = 2,86 ;  = 1,94 .

Наименование пылевато-глинистых грунтов определяют по числу пла­стичности: = - = 19 – 15 = 4%. Согласно табл.5.2 [1] данный пыле­вато-глинистый грунт является супесью, т.к. 1 ≤ I_p =4≤ 7. По показа­телю текучести определяют состояние супеси:

Согласно табл.5.2 [1] супесь пластичная, 0 ≤ I_L=0,25 ≤ 1

Определяют плотность грунта в сухом состоянии:

Определяют коэффициент пористости грунта по формуле:

Степень влажности:

Влажная 0,5 <  =0,64≤ 0,8)

По табл. Д.3 [4] определяем показатели прочности грунта: = 20,7; = 12,80 кПа. Модуль общей деформации находим табл.5.8 [9]

Е =11,50 МПа, приняв генетический тип супеси – лессовидные (непросадочные).

Вывод: исследуемый грунт – супесь пластичная, влажная, имеющая Е = 11,50 МПа; = 20,7; = 12,80 кПа;

3 слой

Определяем наименование пылевато-глинистого грунта и его физико-механические свойства, если W=12%; = 12%; = 25%; = 2,74 ;  = 1,89 .

Наименование пылевато-глинистых грунтов определяют по числу пла­стичности: = - = 25 – 12 = 13%. Согласно табл.5.2 [1] данный пыле­вато-глинистый грунт является суглинком, т.к. 7< <17. По показа­телю текучести определяют состояние суглинка:

Согласно табл.5.2 [1] суглинок твердый I_L =0 ≤ 0

Определяют плотность грунта в сухом состоянии:

Определяют коэффициент пористости грунта по формуле:

Степень влажности:

Влажный 0,5 <S_r=0,53≤ 0,8

По табл. Д.4[4] определяем показатели прочности грунта: = 24,25; =34,5 кПа. Модуль общей деформации находим табл.5.8 [9] Е =17,4 МПа, приняв генетический тип суглинков – лессовидные (не­просадочные).

Вывод: исследуемый грунт – суглинок твердый, влажный, имеющий Е = 17,4 МПа; = 24,25; =34,5 кПа.

Результаты характеристик физического состояния грунта приведены в табл. 1.5. Согласно табл.1.2. определим основные характеристики песчаного грунта на основе данных его грансостава табл.1.4.

Таблица 1.4. Гранулометрический состав песка.

N п/п	Содержание фракций	Диаметр фракций d, мм										Сумма
		>10	10	5,0	2,0	1,0	0,50	0,25	0,10	<0,10
		Логарифм диаметра фракций log(d)
		1,3	1,00	0,70	0,30	0,00	-0,30	-0,60	-1,00	-1,30
1	Содержание фракций, %	0	0,15	0,2	6,4	9,4	52,5	20,5	5,05	5,8	100
2	Сумма >d, %	0	0,15	0,35	6,75	16,15	68,65	89,15	94,2	100
3	Сумма <d, %	100	99.85	99,65	93,25	83,85	31,35	10,85	5,8	0

Анализ проводим по строке 2 таблицы 4 начиная с фракций, имеющих наибольший диаметр. Так как масса частиц крупнее 0,10 мм более 75 % то данный песок по разновидности относится к мелким (табл.5.2. СТБ 943-2007) . Для определения максимальной неоднородности по данным строки 3 строится кривая однородности грунта, рисунок 1.1. Графически определяются значения:

; ; ;

; ; ;

Вывод: данный грунт – песок повышенной неоднородности, так как:

U_max =42,47>40

Рисунок 1.1 - Кривая однородности грунта.