Наиболее распространенные методы полевых испытаний.

1. Зондирование.

2. Метод пинетрации. Этими методами определяются плотность песков, консистенция глинистых грунтов, модуль деформации грунта.

3. Метод вращательного среза

4. Метод сдвига грунтовых призм

5. Метод штанговых испытаний

6. Налив и откачка воды из скважин

К полевым методам следует отнести геофизические методы исследования, в основе которых лежит способ определения физико-механических характеристик грунтов по скорости распространения в них упругих волн.

Лабораторные исследования.

Они легкодоступны и широко используются в практике инженерно-геологических изысканий. Используются для определения физико-механических характеристик грунтов.

1. Определение удельного веса и плотности (метод режущего кольца, метод парафинирования, метод взвешивания в нейтральной жидкости, метод непосредственных измерений)

2. Определение природной и характерных влажностей (метод высушивания до постоянной массы/весовой метод, гидростатический, электрометрический, термостатный)

3. Определение деформационных свойств (компрессионные испытания)

4. Определение прочностных свойств (сдвиговой прибор)

5. Определение фильтрационных свойств (прибор КФ-1)

Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов.

Основные характеристики:

1. Удельное сцепление С_i

2. Угол внутреннего трения φ_i

3. Модуль деформации Е_i

4. Удельный вес грунта γ_i

В основном нормативные характеристики устанавливаются на основании статистической обработки результатов полевых и лабораторных испытаний. Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных характеристик, определяемых по формуле

Х=X_n/γ_g

Где Х – расчетное значение характеристики; X_n – нормативное значение характеристики; γ_g – коэффициент надежности по грунту.

Для расчета сооружений 2 и 3 класса сооружений, допускается определять нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по их физическим характеристикам. Согласно СНиП 2.02.01-83, Приложение 1. В этом случае расчетные характеристики определяются по формулам:

А) С_II=C_n; φ_II=φ_n; E_II=E_n

Б) при расчете по несущей способности 1е предельное состояние:

Виды деформаций оснований зданий и сооружений.

Деформации, возникающие в сооружениях, зависят от характера развития неравномерных осадок и делятся на 6 видов:

1. Прогиб

2. Выгиб

3. Перекос

4. Крен

5. Скручивание

6. Горизонтальные перемещения фундаментов

Прогиб и выгиб.

Они связаны с искривлением сооружения.

Рис2*** рис3***

Перекос.

Рис4***

Возникает в конструкциях, где резкая неравномерность осадок проявляется на участке небольшой протяженности. Конструкции при этом сохраняют горизонтальное положение.

Крен.

Рис5***

Если основание загружено несимметрично, происходит поворот относительно горизонтальной оси, которая проходит через центр тяжести. Крен может произойти и в конструкциях, в которых колонны и стены не связаны жестко с другими конструкциями. Возникает дополнительный момент, который способствует увеличению крена.

Скручивание.

Рис6***

При неодинаковом крене сооружения по длине возникает скручивание. В элементах стен и перекрытий развиваются дополнительные усилия.

Горизонтальные перемещения.

Касается подпорных стенок.

Рис7***

Горизонтальные перемещения фундаментов происходят, если … передают значительные горизонтальные усилия (подпорные стенки, распорные конструкции).

Выбор оснований и типов фундаментов.

При всем многообразии геологических условий можно выделить три основные схемы.

Схема 1,2,3***

По схеме 1 при h1 больше 4 метров наиболее целесообразен ФМЗ. По схеме 2, ФМЗ зависит от мощности слоя малопрочного грунта h1. При небольшой h1 ФМЗ подошвой ставят на прочный грунт (h1<6м). По схеме 3 наиболее благоприятным для ФМЗ условием является размещение фундамента в третьем слое грунта, но при этом сумма первых двух слоев не должна превышать 6м.

Свайные фундаменты могут быть по любой из этих схем. Причем, заглубление свай по 2 и 3 схемам до прочного слоя грунта.

Во всех случаях, где экономически оправдано и технически возможно, ФМЗ подошвой ставят на скальные и малосжимаемые грунты (твердые и полутвердые глины и суглинки, а также плотные крупнообломочные песчаные грунты), а так же грунты средней сжимаемости (пески средней плотности, тугопластичные глины и суглинки).

Нельзя применять в качестве естественного основания для ФМЗ рыхлые пески и глинистые грунты, (супесь, суглинок, глины), находящиеся в текучем состоянии.

Выбор типа фундаментов рекомендуется начинать с оценки экономической целесообразности и технической возможности применения наиболее рационального вида фундамента. Тип и глубину заложения фундаментов назначают исходя из технико-экономического сравнения различных вариантов по стоимости, затратам материалов и труда.