2. Особые виды и классификация структурно - неустойчивых

грунтов

При оценке грунтовых условий площадки строительства определяются такие группы, обладающие специфическими неблагоприятными свойствами – структурно-неустойчивые группы.

Это лёссовые просадочные и набухающие грунты, морские и пресноводные илы, засоленные грунты, ленточные глины, заторфованные грунты и торфы.

Такие грунты оцениваются, как правило, дополнительными показателями:

• предварительная оценка просадочности и набухаемости грунта производится по показателю I_SS;

• оценка илостности глинистого грунта – по естественной влажности W и коэффициенту пористости е, грунта природного сложения;

• оценка засолённости грунта – для крупноблочных, песчаных и глинистых грунтов по содержанию растворимых солей;

• оценка содержания органических веществ в грунте и степени его разложения.

Органическое вещество – это органическое соединение, входящее в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, а также продуктов их разложения и преобразования.

По содержанию органических веществ грунты подразделяются на следующие типы:

• органо - минеральные (илы, сапропели, заторфованные грунты);

• минеральные (торфы и др.).

Сапропель – это пресноводный ил, образвавшийся на дне застойных водоёмов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащие более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков.

Заторфованные грунты – это песчаные и глинистые, содержащие в своём составе от 10 до 50 % по массе торфа.

Торфы – органические группы, образовавшиеся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ.

3. Связь физических и механических характеристик

грунтов

Классификация грунтов позволяет не только выделить их среди многообразия других грунтов, определить разновидность, но и установить ориентировочные значения их прочностных и деформационных характеристик.

Прочность и деформируемость грунтов непосредственно связаны с их состоянием и физическими свойствами. Например, при увеличении пористости песчаного или глинистого грунта (увеличение коэффициента пористости – е), при прочих равных условиях, обязательно повлечёт за собой снижение его прочности и повышение деформируемости. Из этого следует, что связь между физическими и механическими характеристиками грунтов очевидна.

Основываясь на обобщении большого количества испытаний по СНиП 2.02.01-83* [] «Основания зданий и сооружений» допускает для предварительных расчётов оснований, а также сооружений II и III классов определить нормативные и расчётные значения модуля общей деформации Е₀, МПа, угла внутреннего трения φ_n и удельного сцепления C_n, МПа, по их физическим характеристикам.

Важной характеристикой грунтов является табличное значение расчётного сопротивления грунта основания R₀, кПа, ориентировочно оценивающее допускаемое давление на основание.

Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.

Требуется: оценить грунтовые условия строительной площадки.

Исходные данные: схемы выработок и геологические колонки, данные о гранулометрическом составе и нормативных значениях, физико-механических характеристиках грунтов приведены в задании (вариант №18).

Описание: строительная площадка №18 расположена в г.Томск, имеет размеры 110 на 42м, имеет отметки от 109,5м до 111,5м, имеет небольшой уклон влево.

При инженерно-геологических изысканиях на площадке были пробурены 3 скважины со следующими отметками устьев: Скв1-110,4м; Скв2-11,4м; Скв3-110,9м. Глубина каждой скважины 15м.

При изысканиях были встречены следующие инженерно-геологические элементы: культурный слой толщиной от 0,3до 0,4м; песок серовато-желтый пылеватый толщиной от 3,2 до 3,6м; глина коричневато-серая толщиной от 3,4 до 4,0м;суглинок серый толщиной от 7,0 до 8,0м.

На глубинах от 2,4 до 3,0м был встречен водоносный слой. Водонесущим грунтом явл песок серовато-желтый пылеватый, водоупором является глина на глубине от 3,6 до 4,0м.

Во время бурения скважин были отобраны 5 проб монолита.

ИГЭ № 1

Глубина подошвы слоя 3,6м. Монолит отобран с глубины 1,8м. так как данные о границах пластичности (W и W )отсутствуют, следовательно, грунт – песок.

1. Определяем крупность песка по гранулометрическому составу

Данный грунт песок пылеватый т.к. менее 75% массы воздушно-сухого грунта состоит из частиц d > 0,1 мм.

2. Определяем плотность песка по коэффициенту пористости. Для этого вначале определяем следующие характеристики:

Плотность сухого грунта  по формуле:

• коэффициент пористости е по формуле:

- грунт относится к пескам средней плотности

• коэффициент водонасыщения S по формуле:

- пески средней степени водонасыщения (влажные)

3. по СНиП 2.02.01-83 определяем расчетное сопротивление R для пылеватых, влажных, средней плотности песков:

5. Определяем модуль деформации грунта Е_к по формуле:

Рассматриваемый грунт – песок пылеватый, влажный , средней плотности с расчетным сопротивлением R =150 кПа, и Е_к=8,3 МПа. По предварительной оценке данный грунт может служить естественным основанием.

ИГЭ № 2

Глубина подошвы слоя 3,6м. Монолит отобран с глубины 3,0м. так как данные о границах пластичности (W и W ) отсутствуют, следовательно, грунт – песок.

1. Определяем крупность песка по гранулометрическому составу

Данный грунт песок пылеватый т.к. менее 75% массы воздушно-сухого грунта состоит из частиц d > 0,1 мм.

2. Определяем плотность песка по коэффициенту пористости. Для этого вначале определяем следующие характеристики: