Специальные методы механики грунтов и механики скальных грунтов

скальный массив. При наклонном залегании кровли основание фундамента выполняют в виде ступеней.

В случае глубокого залегания кровли скальных пород применяют свайные фундаменты, сваи-оболочки или опускные колодцы. На острие забивныхсвайнадеваютспециальныеметаллическиенаконечники.

Сваи-оболочки забуривают в скальное основание не менее чем на 0,5 м. Диаметр скважины не должен превышать внутренний диаметр оболочки, а для оболочек диаметром более 2 м диаметр скважины снижается на 20–40 %. Скважины армируют каркасом из стержней диаметром не менее 26 мм и спирально диаметром 8–10 мм с шагом 10–12 см. Для восприятия значительных сжимающих нагрузок оболочки обычно полностью заполняются бетоном [41].

Значительные затруднения могут возникнуть при опирании на скальные грунты опускных колодцев. Кроме того, верхние выветрелые слои скальных грунтов подлежат удалению.

При проектировании фундаментов на элювиальных грунтах следует учитывать их значительную неоднородность по глубине и в плане. Проектирование оснований и фундаментов под ответственные сооружения необходимо выполнять на основе экспериментального изучения механических свойств элювиальных грунтов в полевых и лабораторных условиях.

Если в основании преобладают элювиальные грунты с незначительным содержанием скальных включений, то размеры опорных площадей фундаментов назначаются в соответствии со свойствами наиболее слабых разностей. Расчеты по предельным состояниям выполняют обычными методами, с тем условием, что мощность сжимаемой толщи устанавливается в зависимости от гранулометрического состава грунта.

При недостаточной несущей способности основания должны осуществляться следующие мероприятия: устройство уплотненных грунтовых подушек, удаление из верхней зоны основания включений скальных грунтов, замена рыхлого заполнителя из «карманов» выветривания в скальных грунтах щебнем, гравием или песком с уплотнением. Целесообразно применение свайных фундаментов, способов выравнивания осадок и конструктивных мероприятий по повышению устойчивости грунтового массива (шпунтовые ограждения, подпорные стенки и др.) и снижению восприимчивости сооружений к неравно-

171

мерным деформациям (армированные пояса, разрезка сооружения на отсеки, плитные фундаменты, фундаменты в виде перекрестных лент).

Вэлювиальных грунтах целесообразно использование набивных

ибуровых свай, поскольку погружение забивных свай на проектную глубину может быть затруднено наличием в толще грунтов включений скальных пород.

При отсутствии данных опытного определения снижения прочности элювиальных грунтов во время пребывания в открытых котлованах необходимо принимать ориентировочные значения защитного слоя (недобора) грунта не менее [41]:

•для пылевато-глинистых аргиллито-алевролитовых пород – 0,3 м;

•для магматических пылевато-глинистых и песчаных, крупнообломочных аргиллито-алевролитовых пород – 0,2 м;

•для остальных видов элювиальных грунтов – 0,15 м.

При разработке котлованов до проектной отметки защитный слой может быть выполнен отсыпкой грунта нарушенной структуры с последующим уплотнением.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие типы горных пород вы знаете?

2.На какие группы подразделяются скальные грунты?

3.Как определяются прочностные и деформационные характеристики скальных грунтов?

4.В чем заключается гидростатическое напряженное состояние?

5.Что такое трещина?

6.Какими параметрами определяется трещина?

7.Какие механические свойства трещин вы знаете?

8.Что такое скальный массив?

9.Какие классификации скальных грунтов вам известны?

10.Расскажите о фильтрации в скальных массивах.

172

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. пособие для строит. спец. вузов / под ред. С.Б. Ухова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2002. – 566 с.

2.Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. / С.Б. Ухов

[и др.]. – М.: Высшая школа, 1994. – 527 с.

3.ТерцагиК., ПэкР. Механикагрунтоввинженернойпрактике: учеб.: пер. сангл. / подред. М.Н. Гольдштейна. – М.: Госстройиздат, 1958. – 609 с.

4.Цытович Н.А. Механика грунтов: учеб. пособие для строит. вузов. – М.: Высшая школа, 1963. – 637 с.

5.СНиП 2.02.01–83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой

СССР.– М., 1984.

6.Инженерные изыскания «ЭкоПоле» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ecopole.info/ (дата обращения: 20.02.2014).

7.ГОСТ 25100–2011. Грунты. Классификация. – М., 2011.

8.Невзоров А.Л. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах: учеб. пособие. – М.: Изд-во АСВ, 2000. – 152 с.

9.ГОСТ 28622–2012. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости. – М., 2013.

10.ГОСТ 27217–2012. Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения. – М., 2013.

11.ГОСТ 5180–84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – М., 1985.

12.ГОСТ 12248–2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. – М., 2011.

13.ГОСТ 23161–2012. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности. – М., 2013.

14.ТСН-22-304–06. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Пермского края [Электронный ресурс]: утв. приказом Комитета стр-ва, арх. и градостр.

Перм. края от 19.01.2006 №3-од. – URL: www.vktisiz.ru/upload/TSN/tsn/ 22-34-2005.htm.

15.Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 1973. – 448 с.

173

16.СНиП 2.02.04–88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / Госстрой СССР. – М., 1989.

17.Механика грунтов. Ч.1. Основы геотехники в строительстве: учеб. / под ред. Б.И. Долматова. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: Изд-во СПбГА-СУ, 2000. – 204 с.

18.Золотозубов Д.Г., Пономарев А.Б., Сычкина Е.Н. Строительство на подрабатываемых и карстоопасных территориях: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 138 с.

19.Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах / Минтрансстрой СССР. – М., 1968.

20.ГОСТ 20276–2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. – М., 2013.

21.ГОСТ 12071–2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов – М., 2001.

22.ГОСТ 30672–2012. Грунты. Полевые испытания. Общие по-

ложения. – М., 2013.

23.ГОСТ 30416–2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. – М., 2013.

24.ГОСТ 24847–81. Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания. – М., 1982.

25.ГОСТ 26262–84. Грунты. Методы полевого определения глубины сезонного оттаивания. – М., 1985.

26.ГОСТ 26263–84. Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов. – М., 1985.

27.Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов: учеб. пособие для строит. вузов. – М.: Высшая школа, 1978. – 447 с.

28.Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов: учеб. – М.: Стройиздат, 1971. – 368 с.

29.Ильюшин А.А. Пластичность. Основы общей математической теории. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – 271 с.

30.Малышев М.В., Болдырев Г.Г. Механика грунтов. Основания

ифундаменты (в вопросах и ответах): учеб. пособие. – М.: Изд-во АСВ, 2004. – 328 с.

31.Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях: пер. с англ. / под ред. А.Б. Фадеева, М.Б. Лисюка. –М., 2006 г. – 384 с.

32.СНиП 2.02.05–87. Фундаменты машин с динамическими нагрузками / ВНИИОСП им. Герсеванова. – М., 1988.

174

33. Руководство по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками к СНиП 2.02.05–87 / ВНИИОСП им. Герсеванова; Госстрой СССР. – М., 1989.

34.СНиП 2.02.03–85. Свайные фундаменты / ВНИИОСП им. Герсеванова; Госстрой СССР. – М., 1989.

35.СНиП 52-01–2003. Бетонные и железобетонные конструкции / ВНИИОСП им. Герсеванова; Госстрой СССР. – М., 1989.

36.ГОСТ 30330–95. Породы горные. Термины и определения. –

М., 1996.

37.Зерцалов М.Г. Механика скальных грунтов и скальных массивов: учеб. – М.: Юриспруденция, 2003. – 184 с.

38.ГОСТ 21153.2–84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. – М., 1985.

39.ГОСТ 28985–91. Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии. – М., 1992.

40.Виттке В. Механика скальных пород: пер. с нем. – М.: Недра, 1990. – 439 с.

41.СНиП 2.02.02–85. Основания гидротехнических сооружений / Минэнерго СССР. – М., 1987.

42.Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений: учеб. длягидротехн. спец. вузов. – М.: Высшаяшкола, 1985. – 352 с.

43.ВСН 34-72-019–89. Проектирование обделок подземных машинных залов ГЭС, ГАЭС и других камерных выработок в гидротехническом строительстве / Минэнерго СССР. – М., 1989.

44.Гудман Р. Механика горных пород. – М.: Стройиздат, 1987. –

232 с.

Учебное издание

Мащенко Александра Витальевна, Пономарев Андрей Будимирович, Сычкина Евгения Николаевна

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ И МЕХАНИКИ СКАЛЬНЫХ ПОРОД

Учебное пособие

Редактор и корректор Н.В. Бабинова

Подписано в печать 31.03.2014. Формат 70×100/16. Усл. печ. л. 14,19. Тираж 100 экз. Заказ № 42/2014.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.