Определение расчетных характеристик физических свойств грунтов
Грунтовый массив (основание), как правило, неоднороден и состоит из различных инженерно-геологических элементов (ИГЭ) – слоев, линз и т.д. В пределах каждого из них грунт одной разновидности может иметь различные состав, строение и состояние. Определение его характеристики по одному образцу дает только частное ее значение. Для определения нормативного значения требуются многократное нахождение данной характеристики и статистическая обработка результатов экспериментов. В соответствии с требованиями ГОСТ 20522–96 методами математической статистики обрабатывают данные, полученные для каждого инженерно-геологического элемента (слоя), выделенного по цвету, гранулометрическому составу, показателю текучести и визуально.
Различают
нормативные и расчетные значения
физических характеристик грунтов.
Нормативное значение
всех
физических (влажности, плотности,
пластичности и т. п.) и механических
характеристик грунтов (модуля деформации,
предела прочности на одноосное сжатие,
относительных просадочности и набухания
и т. п.) принимают равным среднеарифметическому
значению
и вычисляют по формуле
, (1.11)
где
число определений характеристики;
частные значения характеристики,
получаемые по результатам отдельных i
-х опытов.
Далее
выполняют статистическую проверку для
исключения возможных ошибок, оставшихся
после анализа опытных данных. Исключают
то частичное (максимальное или минимальное)
значение
,
для которого выполняется условие
, (1.12)
где
статистический критерий, принимаемый
в зависимости от числа определений n
характеристики по табл. 1.3;
среднеквадратическое отклонение
характеристики, вычисляемое по формуле
. (1.13)
Если какое-либо значение характеристики исключено, следует для оставшихся опытных данных заново вычислить Хn по формуле (1.11) и S по формуле (1.13).
(1.14)
Таблица 1.3
Значения критерия v при двусторонней доверительной
вероятности = 0,95
Число определений n |
Значение критерия v |
Число определений n |
Значение критерия v |
Число определений n |
Значение критерия v |
3 |
1,41 |
19 |
2,75 |
35 |
3,02 |
4 |
1,71 |
20 |
2,78 |
36 |
3,03 |
5 |
1,92 |
21 |
2,80 |
37 |
3,04 |
6 |
2,07 |
22 |
2,82 |
38 |
3,05 |
7 |
2,18 |
23 |
2,84 |
39 |
3,06 |
8 |
2,27 |
24 |
2,86 |
40 |
3,07 |
9 |
2,35 |
25 |
2,88 |
41 |
3,08 |
10 |
2,41 |
26 |
2,90 |
42 |
3,09 |
11 |
2,47 |
27 |
2,91 |
43 |
3,10 |
12 |
2,52 |
28 |
2,93 |
44 |
3,11 |
13 |
2,56 |
29 |
2,94 |
45 |
3,12 |
14 |
2,60 |
30 |
2,96 |
46 |
3,13 |
15 |
2,64 |
31 |
2,97 |
47 |
3,14 |
16 |
2,67 |
32 |
2,98 |
48 |
3,14 |
17 |
2,70 |
33 |
3,00 |
49 |
3,15 |
18 |
2,73 |
34 |
3,01 |
50 |
3,16 |
Коэффициент
вариации
характеристики и показатель точности
ее среднего значения
вычисляют по формулам:
;
(1.14)
,
(1.15)
где
коэффициент, принимаемый по табл. 1.4 в
зависимости от заданной односторонней
доверительной вероятности
и числа степеней свободы К
= n
1.
Коэффициент
надежности по грунту
определяется
по формуле
.
(1.16)
Знак перед величиной принимают таким, чтобы обеспечивалась большая надежность основания или сооружения.
Таблица 1.4
Значения коэффициента
Число степеней свободы К |
Значения коэффициента t при односторонней доверительной вероятности , равной |
|||||
0,85 (0,70) |
0,90 (0,80) |
0,95 (0,90) |
0,975 (0,95) |
0,98 (0,96) |
0,99 (0,98) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
1,25 |
1,64 |
2,35 |
3,18 |
3,45 |
4,54 |
4 |
1,19 |
1,53 |
2,13 |
2,78 |
3,02 |
3,75 |
5 |
1,16 |
1,48 |
2,01 |
2,57 |
2,74 |
3,36 |
6 |
1,13 |
1,44 |
1,94 |
2,45 |
2,63 |
3,14 |
7 |
1,12 |
1,41 |
1,90 |
2,37 |
2,54 |
3,00 |
8 |
1,11 |
1,40 |
1,86 |
2,31 |
2,49 |
2,90 |
9 |
1,10 |
1,38 |
1,83 |
2,26 |
2,44 |
2,82 |
10 |
1,10 |
1,37 |
1,81 |
2,23 |
2,40 |
2,76 |
11 |
1,09 |
1,36 |
1,80 |
2,20 |
2,36 |
2,72 |
12 |
1,08 |
1,36 |
1,78 |
2,18 |
2,33 |
2,68 |
13 |
1,08 |
1,35 |
1,77 |
2,16 |
2,30 |
2,65 |
14 |
1,08 |
1,34 |
1,76 |
2,15 |
2,28 |
2,62 |
15 |
1,07 |
1,34 |
1,75 |
2,13 |
2,27 |
2,60 |
16 |
1,07 |
1,34 |
1,75 |
2,12 |
2,26 |
2,58 |
17 |
1,07 |
1,33 |
1,74 |
2,11 |
2,25 |
2,57 |
18 |
1,07 |
1,33 |
1,73 |
2,10 |
2,24 |
2,55 |
19 |
1,07 |
1,33 |
1,73 |
2,09 |
2,23 |
2,54 |
20 |
1,06 |
1,32 |
1,72 |
2,09 |
2,22 |
2,53 |
25 |
1,06 |
1,32 |
1,71 |
2,06 |
2,19 |
2,49 |
30 |
1,05 |
1,31 |
1,70 |
2,04 |
2,17 |
2,46 |
40 |
1,05 |
1,30 |
1,68 |
2,02 |
2,14 |
2,42 |
60 |
1,05 |
1,30 |
1,67 |
2,00 |
2,12 |
2,39 |
Примечание в скобках приведены значения двусторонней доверительной вероятности . |
||||||
Расчетное
значение
характеристики грунта вычисляют по
формуле
. (1.17)