1.2. Исходные данные для проектирования

Исходными данными для проектирования уплотнения грунтов, а также для проектирования оснований и фундаментов на уплотненных грунтах являются необходимая степень уплотнения грунтов, деформационные и прочностные характеристики уплотненных грунтов, расчетные их сопротивления.

Необходимая степень уплотнения грунтов устанавливается в зависимости: от назначения уплотненных грунтов и нагрузок, передаваемых на них от фундаментов и других конструкций; от возможностей изменения температурно-влажностного режима уплотненного грунта; от диапазона изменения природной влажности грунтов, используемых для возведения обратных засыпок; от принятых и возможных технологических схем производства работ по отсыпке уплотняемого грунта и применяемого грунтоуплотняющего оборудования; от климатических условий производства работ; от производственных возможностей строительных организаций и пр.

Для определения необходимой степени уплотнения грунтов с учетом приведенных выше факторов выполняется комплекс лабораторных исследований, включающий изучение уплотняемости грунтов (стандартное уплотнение), а также прочностных и деформационных характеристик уплотненных до различной степени плотности грунтов. По результатам стандартного уплотнения (см.рис.2) определяются максимальная плотность ρ_d.com, оптимальная влажность ω₀, а также плотность сухого грунта при уплотнении его до различного коэффициента уплотнения и соответствующие диапазоны допускаемого изменения влажности.

По данным сдвиговых и компрессионных испытаний уплотненных до различной степени плотности грунтов строятся графики зависимости сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации от плотности грунта или от коэффициента уплотнения грунтов (рис.3).

Рис.3. Зависимости с, φ (а) и Е (б) от коэффициента уплотнения и плотности сухого уплотненного грунта

На основе этих графиков в соответствии с необходимыми значениями сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации уплотненных грунтов назначается требуемая степень уплотнения грунтов. При отсутствии данных описанных выше исследований необходимые значения степени уплотнения грунтов принимаются по табл.2.

ТАБЛИЦА 2. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ

Назначение уплотненного грунта	Коэффициент уплотнения kcom
Для оснований фундаментов зданий, сооружений и тяжелого технологического оборудования, а также полов с равномерной нагрузкой более 0,15 МПа То же, среднего оборудования, внутренних конструкций, полов с нагрузкой 0,05-0,15 МПа То же, легкого оборудования, полов с нагрузкой менее 0,05 МПа, отмостки у зданий Не застраиваемые участки	0,98-0,95 0,95-0,92 0,92-0,9 0,9-0,88

При возможном изменении температурно-влажностного режима уплотненных грунтов за счет их периодического промерзания и оттаивания приведенные в табл.2 значения k_com целесообразно повышать на 0,01-0,02.

Модули деформации грунтов, уплотненных до различной степени плотности, должны приниматься, как правило, по результатам испытания их штампами. При отсутствии данных непосредственных испытаний значения модулей деформации допускается принимать по табл.3.

Коэффициент изменчивости сжимаемости уплотненных грунтов α_com, обуславливаемый различной степенью уплотнения, переменной влажностью, неоднородностью состава грунта и представляющий собой отношение максимального значения модуля деформации к его возможному минимальному значению, допускается принимать: α_com = 1,2 при k_com = 0,92, α_com = 1,35 при k_com = 0,95 и α_com = 1,5 при k_com = 0,98.

Прочностные характеристики уплотненных до различной степени плотности грунтов определяются путем испытания их на срез в условиях завершенной консолидации с получением зависимости сцепления с и угла внутреннего трения φ от коэффициента уплотнения.

ТАБЛИЦА 3. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ УПЛОТНЕННЫХ ГРУНТОВ

Грунты	Е, МПа
	при влажности уплотнения, равной ω0		в водонасыщенном состоянии
	kcom = 0,92	kcom = 0,95	kcom = 0,92	kcom = 0,95
Лессовидные супеси Лессовидные суглинки и глина Крупные пески Средние пески Мелкие пески	20 25 30 25 15	25 30 40 30 20	15 20 - - -	20 25 - - -

Расчетные сопротивления уплотненных грунтов определяются с учетом прочностных характеристик грунтов и размеров фундаментов. При отсутствии прочностных характеристик, а также для предварительного назначения размеров фундаментов допускается пользоваться условными значениями расчетных сопротивлений R₀ уплотненных насыпных грунтов (табл.4).

ТАБЛИЦА 4. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОСНОВАНИЯ ИЗ УПЛОТНЕННЫХ ГРУНТОВ

Грунты	R0, МПа, при коэффициенте уплотнения kcom
	0,92	0,95	0,97
Супеси Суглинки Глина Крупные пески Средние пески Мелкие пески	0,2 0,25 0,3 0,3 0,25 0,2	0,25 0,3 0,35 0,4 0,3 0,25	0,28 0,32 0,4 0,5 0,4 0,3