Инженерно-геологические условия площадки строительства Введение

Площадка строительства находится в областном центре России и городе Липецк. Раздел написан на основе задания выданного на кафедре “Строительных конструкций, оснований и фундаментов”.

Климат

Климат района умеренно-континентальный. Средняя температура наружного воздуха по месяцам: в январе -10,3º С, в феврале -9,5º С, в марте -4,4º С, в апреле +5,5º С, в мае +13,8º С, в июне +18,0º С, в июле +20,2º С, в августе +18,5º С, в сентябре +12,5º С, в октябре +5,5º С, в ноябре -1,5º С, в декабре -7,1º С. Среднегодовая температура +5,1º С, абсолютная максимальная +39º С, абсолютная минимальная -38º С. Продолжительность периода со среднесуточной температурой < 0º С составляет 141 сутки.

Зимой в Липецке преобладают ветры юго-западного направления,

летом – северо-западного. Роза ветров представлена на рис. П.2.1. .

Рис.П.2.1. Роза ветров

Количество осадков, выпадающих за год, составляет 630 мм. Нормативное значение глубины промерзания грунтов 1,3 м.

Район строительства относится ко 2-му ветровому району с давлением ветра до W0=0,3 кПа и к 3-му снеговому району с расчетным значением веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности Sg=1,8 кПа.

Геоморфологическое положение

Площадка строительства расположена на 3-ей правобережной террасе р. Воронеж. Абсолютные отметки 146,4 – 147,6 м.

Геологическое строение

Грунты площадки представлены четвертичными отложениями.

Геологический разрез площадки следующий:

1) t4 - грунт насыпной без уплотнения, толщина слоя 1,6 м;

2) dQ3 - суглинок коричневый, толщина слоя 6,8 м;

3) аQ3 - песок желтовато – серый мелкий, толщина слоя 1,0 – 2,0 м;

4) lQ₂ - суглинок буровато – коричневая озерного происхождения, толщина слоя 8,8 м.

Гидрогеологические условия

Подземные воды на площадке строительства не вскрыты скважинами до глубины10 м.

Физико-механические свойства грунтов

Для номенклатурного наименования грунтов и определения нормативных значений механических характеристик рассчитываем нормативные значения классификационных показателей грунтов.

1) Для насыпного грунта t4

ρ=1,50 г/ см³; Sr=0,23, где ρ – плотность грунта, г/см³;

Sr – коэффициент водонасыщения, д.е.

Номенклатура грунта: грунт насыпной без уплотнения малой степени водонасыщения.

Нормативные значения его механических характеристик:

модуль деформации Е = 12 МПа; расчетное сопротивление R_о = 80 кПа

2) Для суглинка dQ3

Число пластичности %: Jр = WL – Wр=29-16=13%, где

WL – влажность на границе текучести, %

Wр – влажность на границе пластичности, %

Показатель текучести: JL= (W- Wр)/(WL – Wр)=(22-16)/(29-16)=0,46, где W-естественная влажность грунта.

Коэффициент пористости:

е = (ρs – ρd)/ρd, где ρs – плотность частиц грунта, г/см³

ρd - плотность сухого грунта, г/см³ ;ρd = ρ/(1+W)=1,79/1+0,22=1,47г/см³ e = (2,68-1,47)/1,47=0,85

Коэффициент морозной пучинистости: εfh = 0,035-0,07

Номенклатура грунта: суглинок тугопластичный средне-пучинистый.

Нормативные значения его механических характеристик:

удельное сцепление Cn=18 кПа; угол внутреннего трения φn=19°;

модуль деформации E=11МПа; расчетное сопротивление R0=182 кПа.

3) Для песка мелкого аQ3

Плотность сухого грунта: ρd = ρ/(1+W)=1,85 /(1+0,12) =1,65 г/см ³

Коэффициент пористости: е = (ρs – ρd)/ρd=(2,66-1,65)/1,65=0,61

Коэффициент водонасыщения грунтов:

Sr=(W ρs)/(e ρw), где ρw – плотность воды

Sr=0,12 ∙2,66 / 0,61∙1=0,52 ; ε_fh =<0,01

Получается песок мелкий средней плотности средней степени водонасыщения непучинистый.

Нормативные значения его механических характеристик:

Cn=3 кПа; φn=34°; E=35 МПа; R0=200 кПа.

4) Для суглинка lQ₂

Jр = WL – Wр=30-15=15%; JL= (W- Wρ) / (WL – Wρ) =(19 – 15 ) / 15=0,26

ρd = ρ/(1+W)=1,8/(1+0,19)=1,51 г/см ³

e=ρs – ρd/ρd=(2,75-1,51) / 1,51=0,85, ε_fh = 0,035-0,07

Получается суглинок тугопластичный средне-пучинистый

Нормативные значения его механических характеристик:

Cn=16 кПа; φn=28°; E=20 МПа; R0=200 кПа.