книги из ГПНТБ / Трофименков Ю.Г. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов

Юрские отложения сильно .размыты, вследствие чего их кров­ ля резко колеблется по высоте, представлены супесью, перехо­ дящей в суглинки (реже глины) (волжского яруса; на части пло­ щадки скважинами івскрыты отложения оксфордского яруса, представленные глинами.

Грунтовые воды приурочены к аллювиальным пескам. Проектируемое сооружение представляет собой транспорт­

ную галерею общей протяженностью более 500 м в виде 2- и 3-этажной рамной конструкции с переменным шагом колонн. Од­ на часть опор галереи предусмотрена на свайных фундаментах, другая часть (ів местах примыкания к существующим зданиям и в их пределах) — на естественном основании.

На всем протяжении галереи в различное время был выпол­ нен следующий комплекс изыскательских работ:

бурение скважин диаметром 168 мм, глубиной 4,5—17 м, а также скважин диаметром 325 мм для проведения испытаний грунтов штампом;

проходка шурфов для обследования фундаментов существу­ ющих зданий в местах примыкания к ним галереи и проведение испытаний статическими нагрузками штампами;

испытания грунтов штампами: площадью 5000 см2 — восемь ■испытаний; .площадью 1000 см2 с жесткой кольцевой пригруз­ кой— семь испытаний; площадью '600 см2— два испытания;

испытания грунтов прессиометром на разных отметках в скважинах (20 испытаний);

'испытания грунтов металлическими моделями свай динами­ ческими и статическими нагрузками (восемь испытаний);

лабораторные определения по .образцам грунта.

Проведенный комплекс исследований позволил определить основные показатели грунтов, необходимые для расчета фунда­ ментов на естественном основании и свайных фундаментов. Не­ которые результаты этих исследований приводятся ниже.

Наибольшее распространение на площадке предполагаемого строительства имеют аллювиальные пески, которые по грануло­ метрическому составу характеризуются как мелкие и средней крупности. По основным показателям (гранулометрическому составу, объемному весу, пористости) пески однородные. В этом убеждают и результаты испытаний динамическим зондировани­ ем, которые показали, что пески в основном имеют среднеплот­ ное сложение.

Сжимаемость песков исследовалась штампом и прессиомет­ ром, которые показали увеличение значений модуля сжимаемо­ сти с глубиной. При этом отмечается хорошая сходимость ре­ зультатов испытаний песков штампом и прессиометром.

Эти пески рекомендованы в качестве естественного основа­ ния, а также в качестве несущего слоя для свайных фундамен­ тов.

170

Юрские отложения изучались в основном в лаборатории по образцам, отобранным из скважин. На участках с достаточно высоким залеганием кровли юрских отложений они рекомендо­ ваны в качестве несущего слоя для свай.

Как видно из изложенного, все основные характеристики грунтов (плотность, модуль деформации, показатели для опреде­ ления несущей способности свай) при проектировании этого важного объекта, допускающего лишь минимальные осадки, определялись для полной достоверности двумя способами — по

.лабораторным и полевым исследованиям.

3. КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

СЛАБЫХ ГРУНТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ РАБОТЫ ПО ИХ УПЛОТНЕНИЮ

Для разработки рекомендаций по наиболее эффективным методам устройства фундаментов в слабых грунтах в Латвий­ ской ССР были выполнены экспериментальные исследования на опытной площадке, одной из задач которых являлось изучение глубинного уплотнения слабых грунтов песчаными и бумажны­ ми дренами с пригрузом путем устройства песчаных банкеток высотой 5 м.

Изучение физико-механических свойств и состояния грунтов на всех этапах опытного уплотнения выполнялось институтом «Фундаментпроект» с широким применением полевых методов. Некоторые результаты этих исследований приведены ниже.

Экспериментальная площадка, расположенная на высокой пойме р. Даугавы, сложена насыпными (или намывными) песка­ ми (мощность слоя 2,4—3,3 м) и озерно-аллювиальными отложе­ ниями, представленными песком (мощность слоя 1,1—2,2 м ), торфом (мощность слоя 0,5—2 м) и илом (мощность слоя 6— 8,2 м). Общая глубина, до которой проводились исследования, составляет 21 м.

На площадке в пределах опытных кустов (площадь каждого куста 16X16 м, количество кустов 9) в процессе работ по уп­ лотнению грунтов был выполнен следующий комплекс изыска­ тельских работ:

бурение скважин для изучения характера напластования грунтов (шесть скважин);

бурение скважин для выполнения испытаний вращательным срезом (55 скважин);

испытания грунтов динамическим зондированием (40 испы­ таний) ;

испытания грунтов статическим зондированием (51 испыта­ ние) ;

171

испытания грунтов методом вращательного среза (252 ис­ пытания);

Статическое зондирование выполнялось установкой С-979, динамическое — установкой УБП-15, испытания на срез— ло­ пастным прибором СП-52. Исследования проводились в шесть этапов:

этап 0 —до начала опытных работ по уплотнению грунтоз;

этап I — сразу же после погружения дрен и устройства пригруза;

этап II — через 15 дней после устройства пригруза; этап III — через 30 дней после устройства пригруза; этап IV — через 60 дней после устройства пригруза; этап V — после снятия пригруза-

Сравнение результатов исследований, проведенных различ­ ными методами, показало, что наиболее чувствительным из них в данных условиях оказался метод вращательного среза.

Этим методом на всех этапах работы по уплотнению слабых грунтов песчаными и бумажными дренами зафиксировано уве­ личение сопротивления срезу как для торфа, так и для ила.

Характерным при этом явилось то, что наибольшее уплотне­ ние грунтов всех литологических разностей (торф, ил, песок) происходит непосредственно после устройства дрен и пригруза. Так, для куста с песчаными дренами с шагом 1,5 м на первом этапе сопротивление срезу увеличилось (на различных глуби­ нах) на Э5—63%. Последующими этапами зафиксировано не­ значительное увеличение сопротивления срезу. Метод статичес­ кого зондирования для оценки уплотнения илов оказался менее чувствительным вследствие того, что абсолютная величина соп­ ротивления 'внедрению конуса в этих грунтах как до уплотнения

ния по боковой поверхности зонда (на 1,5—2 тс) по сравнению с этапом 0. Вместе с тем и результаты испытаний статическим зондированием показали, что основное уплотнение грунтов про­ исходит непосредственно в процессе устройства дрен и пригруза-

Метод динамического зондирования для исследований, тре­ бующих высокой точности при небольших абсолютных значени­ ях прочностных характеристик грунтов, оказался малоэффек­ тивным.

Без применения полевых методов практически было бы не­ возможно провести исследование увеличения прочности слабых грунтов в процессе их уплотнения.

172

зондирования при исследовании лёссовых водонасыщенных грунтов западной Сибири. Сб.: «Основания, фундаменты и механика грунтов», Киев, «Будивельник», 1971.

21. Т ро фи м е н к о в Ю. Г. Практический метод определения угла вну­ треннего трения и сцепления грунта по данным прессиометрических испыта­ ний. «Основания, фундаменты и. механика грунтов», 1973, № 3.

22. Т р о ф и м е и ко в Ю. Г., О б о д о вс к и й А. А. Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий, 2-е изд., М., Сиройиздат, 1970.

физико-механических свойств грунтов Луны. М., Стройиздат, 1970.

174

27. Я р о ш е н к о В. А. Расшифровка результатов статической пенетрацин песчаных грунтов. Материалы по проектированию сложных фундаментов и по производству изысканий. М., Ц Б Т И , 1964, № 3.

Limit for the Influence of the Heterogeneity of Sand Layers on the Settlements

Sands by Spoon Penetration Testing. Proc. IV Int. Conf. Soil Mech. and Found.

of Piles by Means of Static Penetration Tests. Proc. V Int. Conf. Soil Mechn

pp.504—506, Canada, 1965.

39.Proc. V Int. Conf. Soil Mech. and Found Eng., vol. Ill, p. 266, Paris,

1961.

Proc. VI Int. Conf. Soil Mech. and Found. Eng., vol. il, p. 354—358. Canada,

175