2. Определение инженерно-геологических условий и расчётных характеристик грунтов
В соответствии со СНиП 2.02.01-83* основания фундаментов, сложенные нескальными грунтами, рассчитываются по второй группе предельных состояний – по деформациям. В отдельных случаях (предусмотренных СНиП) производится так же расчёт по несущей способности.
Показатели состава и состояния грунтов непрерывно изменяются от точки к точке даже в пределах выделенного инженерно-геологического горизонта. Однако для выполнения расчётов оснований необходимо располагать некоторыми осреднёнными величинами, которые с необходимой достоверностью отражают физико-механические свойства грунтов. В связи с этим введено понятие о нормативных и расчётных величинах различных показателей грунтов.
Нормативные и расчётные значения показателей характеристик грунтов вычисляют на основе статистической обработки результатов непосредственных испытаний по стандартной методике (ГОСТ 20522-96).
Согласно СНиП все расчёты оснований должны выполняться с использованием расчётных значений характеристик грунтов Х, определяемых по формуле:
Х = Хп / γg
где: γg – коэффициент надёжности по грунту.
γg
=
Показатель надёжности ρ берётся с таким знаком, чтобы при расчёте основания и фундамента была обеспечена большая надёжность. При вычислениях значений С и φ всегда, а при расчётах значений γ в большинстве случаев, показатель надёжности принимается со знаком минус.
Значение его определяют по формуле:
Для γ:
ρ
= ta
*
где: V – коэффициент вариации
n – число частных определений.
ta - коэффициент определяемый в зависимости от величины доверительной
вероятности α и числа степеней свободы.
Доверительная вероятность, для расчётов по первой группе предельных состояний принимается α = 0,95.
Доверительная вероятность, для расчётов по второй группе предельных состояний принимается α = 0,85.
Для условий, принятых в курсовом проекте, исходя из того, что число частных определений характеристик n =12, а коэффициент вариации на основе статистической обработки получен V = 0,08, следует:
а) для расчёта по 1 предельному состоянию (α = 0,95.)
при определении γ: ta = 1,80;
ρ
= 1,80*
=
0,042
γg1
=
=
1,04
при определении с и φ: ta = 1,81
ρ = 1,81*0,08 = 0,145
γg1
=
=
1,17
б) для расчёта по 2 предельному состоянию (α = 0,85.)
при определении γ: ta = 1,095;
ρ = 1,095* = 0,025
γg1
=
=
1,026
при определении с и φ: ta = 1,10
ρ = 1,10*0,08 = 0,088
γg1
=
=
1,096
Таким образом, для определения расчётных значений характеристик, для каждого грунта и для конкретного варианта грунтовых условий необходимо нормативные значения характеристик φ и с и γ разделить на соответствующий коэффициент надёжности по грунту.
С1 = С/ γg1; С2 = С/ γg2; φ1 = φ/ γg1; φ2 = φ/ γg2; γ1 = γ/ γg1; γ2 = γ/ γg2
1-й слой
γ1 = γ/ γg1 = 14,1 / 1,04 = 13,56;
γ2 = γ/ γg2 = 14,1 / 1,026 = 13,74.
2-й слой
С1 = С/ γg1 = 4/ 1,17 = 3,42;
С2 = С/ γg2 = 4/ 1,096 = 3,65;
φ1 = φ/ γg1 = 35 / 1,17 = 29,91;
φ2 = φ/ γg2 = 35 / 1,096 = 31,93;
γ1 = γ/ γg1 = 19‚2 / 1,17 = 16,41;
γ2 = γ/ γg2 = 19‚2 / 1,096 = 17,52.
3-й слой
С1 = С/ γg1 = 48/ 1,17 = 41,02;
С2 = С/ γg2 = 48 / 1,096 = 43,79;
φ1 = φ/ γg1 = 17 / 1,17 = 14,53;
φ2 = φ/ γg2 = 17 / 1,096 = 15,51;
γ1 = γ/ γg1 = 20 / 1,04 = 19,23;
γ2 = γ/ γg2 = 20 / 1,026 = 19,49.
4-й слой
С1 = С/ γg1 = 35/ 1,17 = 29,91;
С2 = С/ γg2 = 35/ 1,096 = 31,93;
φ1 = φ/ γg1 = 24 / 1,17 = 20,51;
φ2 = φ/ γg2 = 24 / 1,096 = 21,9;
γ1 = γ/ γg1 = 19 / 1,04 = 18,27;
γ2 = γ/ γg2 = 19 / 1,026 = 18,52.
Таблица 4
Номер слоя |
С1 |
С2 |
φ1 |
φ2 |
γ1 |
γ2 |
1 |
|
|
|
|
13,56 |
13,74 |
2 |
3,42 |
3,65 |
29,91 |
31,93 |
16,41 |
17,52 |
3 |
41,02 |
43,79 |
14,53 |
15,51 |
19,23 |
19,49 |
4 |
29,91 |
31,93 |
20,51 |
21,9 |
18,27 |
18,52 |