МиПТИПО / Курсовой проект / МУ к КП Проектирование оснований и фундаментов
.pdfГраницами между консистенциями глинистого грунта являются определенные значения влажности.
Влажность глинистого грунта, соответствующая его переходу из твердого состояния (консистенции) в пластичное и наоборот, называется влажно-
стью на границе раскатывания (пластичности) WР или границей раскаты-
вания (пластичности).
Влажность грунта, соответствующая его переходу из пластичного состояния (консистенции) в текучее и наоборот, называется влажностью на границе текучести или границей текучести WL.
В курсовом проекте строительную классификацию глинистых грунтов следует выполнять по следующим группам признаков:
−класс – природные дисперсные грунты;
−группа – связные грунты;
−подгруппа – осадочные грунты;
−тип – минеральные (полиминеральные);
−вид – глинистые грунты.
−разновидности по:
числу пластичности; показателю текучести.
2.2.1. Разновидность глинистых грунтов по числу пластичности
Число пластичности Iр - разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания
Wр
I р = WL − Wр , % |
(14) |
По числу пластичности Iρ глинистые грунты подразделяют по ГОСТ 25100-95 согласно табл. 5.
21
Таблица 5. Разновидность глинистых грунтов по числу пластичности
Разновидность глинистых грунтов |
Число пластичности, % |
Супесь |
1 ≤ Ip ≤ 7 |
|
|
Суглинок |
7 <Ip ≤ 17 |
|
|
Глина |
Ip > 17 |
|
|
2.2.2. Разновидность глинистых грунтов по показателю текучести
Показатель текучести IL – отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскаты-
вания Wρ, к числу пластичности Iρ.
IL = |
W − Wp |
(15) |
|
|
|||
Ip |
|||
|
|
По показателю текучести IL глинистые грунты подразделяют по ГОСТ 25100-95 согласно табл. 6.
Таблица 6. Разновидность глинистых грунтов по показателю текучести
Разновидность глинистых грунтов |
Показатель текучести JL |
Супесь: |
|
¾ твердая |
IL < 0 |
¾ пластичная |
0 ≤ IL ≤ 1 |
¾ текучая |
IL >1 |
Суглинки и глины: |
|
¾ твердые |
IL < 0 |
¾ полутвердые |
0 ≤ IL ≤ 0,25 |
¾ тугопластичные |
0,25 < IL ≤ 0,50 |
¾ мягкопластичные |
0,50 < IL ≤ 0,75 |
¾ текучепластичные |
0,75 < IL ≤ 1,00 |
¾ текучие |
IL >1,00 |
Результаты обработки по каждому инженерно-геологическому элементу (ИГЭ) записывают в виде вывода – заключения.
22
По таблицам 7-10 определяют нормативные механические характеристики песков и глинистых грунтов:
R0 – расчетное сопротивление, кПа; сn – удельное сцепление, кПа;
ϕ - угол внутреннего трения, град; Е – модуль деформации, МПа.
Таблица 7. Расчетное сопротивление R0 песков и глинистых (непросадочных) грунтов
|
Значение R0, |
||
|
кПа, в зависимо- |
||
|
сти от плотности |
||
Пески |
сложения песков |
||
|
|
||
|
|
сред- |
|
|
плот- |
ней |
|
|
ные |
плот- |
|
|
|
ности |
|
Крупные |
600 |
500 |
|
|
|
|
|
Средней крупности |
500 |
400 |
|
|
|
|
|
Мелкие: |
|
|
|
|
|
|
|
малой степени водонасыщения |
400 |
300 |
|
|
|
|
|
средней степени водонасыще- |
300 |
200 |
|
ния и насыщенные водой |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Пылеватые: |
|
|
|
|
|
|
|
малой степени водонасыщения |
300 |
250 |
|
|
|
|
|
средней степени водонасыще- |
200 |
150 |
|
ния |
|||
|
|
||
|
|
|
|
насыщенные водой |
150 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
Значение R0, |
||
|
|
кПа, при по- |
||
|
|
казателе те- |
||
Глини- |
Коэффици- |
кучести грун- |
||
стые |
ент порис- |
та |
|
|
грунты |
тости, е |
IL=0 |
IL=1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
300 |
300 |
|
Супеси |
|
|
|
|
0,7 |
250 |
200 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
300 |
250 |
|
Суглин- |
|
|
|
|
0,7 |
250 |
180 |
||
ки |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1,0 |
200 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
600 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
500 |
300 |
|
Глины |
|
|
|
|
0,8 |
300 |
200 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
1,1 |
250 |
100 |
|
|
|
|
|
|
23
Примечание: при промежуточных значениях коэффициента пористости e и показателя текучести IL расчетное сопротивления R0 глинистых грунтов определяют по интерполяции.
Таблица 8. Нормативные значения удельного сцепления сn , кПа, угла внутреннего трения jn, град, и модуля деформации Е, МПа, песков
|
Обозначе- |
Характеристики грунтов при |
|||
Пески |
ния харак- |
коэффициенте пористости е, |
|||
теристик |
|
равном |
|
||
|
|
|
|||
|
грунтов |
|
|
|
|
|
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
сn |
2 |
1 |
¾ |
¾ |
Гравелистые и крупные |
jn |
43 |
40 |
38 |
¾ |
|
Е |
50 |
40 |
30 |
¾ |
|
|
|
|
|
|
|
сn |
3 |
2 |
1 |
¾ |
Средней крупности |
jn |
40 |
38 |
35 |
¾ |
|
Е |
50 |
40 |
30 |
¾ |
|
|
|
|
|
|
|
сn |
6 |
4 |
2 |
¾ |
Мелкие |
jn |
38 |
36 |
32 |
28 |
|
Е |
48 |
38 |
28 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
сn |
8 |
6 |
4 |
2 |
Пылеватые |
jn |
36 |
34 |
30 |
26 |
|
Е |
39 |
28 |
18 |
11 |
|
|
|
|
|
|
24
Таблица 9. Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения jn, град, глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений
|
Наименование |
Обозна- |
Характеристики грунтов при коэффициенте |
|||||||||
грунтов и пределы |
чения |
|
|
пористости е, равном |
|
|
||||||
нормативных зна- |
характе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
чений их показате- |
ристик |
0,45 |
0,55 |
|
0,65 |
0,75 |
0,85 |
|
0,95 |
1,05 |
||
|
ля текучести |
грунтов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ≤ IL ≤ 0,25 |
сn |
21 |
17 |
|
15 |
13 |
¾ |
|
¾ |
¾ |
Супеси |
|
jn |
30 |
29 |
|
27 |
24 |
¾ |
|
¾ |
¾ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25<IL ≤ 0,75 |
сn |
19 |
15 |
|
13 |
11 |
9 |
|
¾ |
¾ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
jn |
28 |
26 |
|
24 |
21 |
18 |
|
¾ |
¾ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0<IL ≤ 0,25 |
сn |
47 |
37 |
|
31 |
25 |
22 |
|
19 |
¾ |
|
|
jn |
26 |
25 |
|
24 |
23 |
22 |
|
20 |
¾ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Суглинки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25<IL ≤ 0,5 |
сn |
39 |
34 |
|
28 |
23 |
18 |
|
15 |
¾ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
jn |
24 |
23 |
|
22 |
21 |
19 |
|
17 |
¾ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5<IL≤ 0,75 |
сn |
¾ |
¾ |
|
25 |
20 |
16 |
|
14 |
12 |
|
|
jn |
¾ |
¾ |
|
19 |
18 |
16 |
|
14 |
12 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0<IL ≤ 0,25 |
сn |
¾ |
81 |
|
68 |
54 |
47 |
|
41 |
36 |
|
|
jn |
¾ |
21 |
|
20 |
19 |
18 |
|
16 |
14 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глины |
|
0,25<IL≤ 0,5 |
сn |
¾ |
¾ |
|
57 |
50 |
43 |
|
37 |
32 |
|
jn |
¾ |
¾ |
|
18 |
17 |
16 |
|
14 |
11 |
||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5<IL≤ 0,75 |
сn |
¾ |
¾ |
|
45 |
41 |
36 |
|
33 |
29 |
|
|
jn |
¾ |
¾ |
|
15 |
14 |
12 |
|
10 |
7 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25
26
Таблица 10. Нормативные значения модуля деформации глинистых грунтов
|
|
Наименование грунтов и пре- |
Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости |
||||||||||||
Происхождение и возраст |
|
|
|
|
е, равном |
|
|
|
|
|
|||||
грунтов |
делы нормативных значений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
их показателя текучести. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
|||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аллювиаль- |
Супеси |
0£IL£0,75 |
¾ |
32 |
24 |
16 |
10 |
7 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
ные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Делювиаль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0£IL£0,25 |
¾ |
|
|
|
|
|
|
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|||
|
ные |
|
34 |
27 |
22 |
17 |
14 |
11 |
|||||||
|
Озерные |
Суглинки |
0,25<IL£0,5 |
¾ |
32 |
25 |
19 |
14 |
11 |
8 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
Озерно- |
|
0,5<IL£0,75 |
¾ |
¾ |
¾ |
17 |
12 |
8 |
6 |
5 |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
аллювиаль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0£IL£0,25 |
¾ |
¾ |
28 |
24 |
21 |
18 |
15 |
12 |
¾ |
¾ |
¾ |
|||
|
ные |
Глины |
|||||||||||||
Четвер- |
|
0,25<IL£0,5 |
¾ |
¾ |
¾ |
21 |
18 |
15 |
12 |
9 |
¾ |
¾ |
¾ |
||
|
|
0,5<IL£0,75 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
15 |
12 |
9 |
7 |
¾ |
¾ |
¾ |
||
тичные от- |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ложения |
|
|
0£IL£0,75 |
¾ |
|
|
|
|
|
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
|
Супеси |
33 |
24 |
17 |
11 |
7 |
||||||||
|
Флювиог- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляциальные |
|
0£IL£0,25 |
¾ |
40 |
33 |
27 |
21 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
|
Суглинки |
0,25<IL£0,5 |
¾ |
35 |
28 |
22 |
17 |
14 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
|
|
0,5<IL£0,75 |
¾ |
¾ |
¾ |
17 |
13 |
10 |
7 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моренные |
Супеси, суг- |
IL £ 0,5 |
75 |
55 |
45 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
|
|
|
линки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Юрские отложения окс- |
|
-0,25£IL£0 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
27 |
25 |
22 |
¾ |
¾ |
||
Глины |
0<IL£0,25 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
24 |
22 |
19 |
15 |
¾ |
|||
фордского яруса |
|||||||||||||||
|
0,25<IL£0,5 |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
¾ |
16 |
12 |
10 |
|||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученные свойства грунтов заносят в таблицу 11.
Таблица 11. Сводная таблица свойств грунтов.
|
|
|
r |
|
|
кПа |
|
Угол внутреннего трения ϕ, град |
|
|
Название грунта (полное) |
Коэффициент пористостие |
КоэффициентводонасыщенияS |
% |
L |
, |
Удельное сцепление с,кПа |
Модуль деформации ЕМПа, |
|
|
0 |
||||||||
|
Р, |
Показатель текучести I |
Расчетное сопротивление R |
||||||
№ ИГЭ |
Число пластичности I |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным инженерно-геологических изысканий на миллиметровой бумаге строят геолого-литологический разрез площадки строительства в соответствии с требованиями [10]. Пример построения геологолитологического разреза и условные обозначения основных типов грунтов и их состояния приведены на рис 2 и 3.
На основании физико-механических свойств грунтов, характера их напластований, глубины залегания подземных вод дается общая оценка ин- женерно-геологических условий площадки строительства с точки зрения возможности использования грунтов в качестве естественного основания.
27
Рис. 2
28
Рис. 3
29
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА
ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПО 2 ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ
3.1. Глубина заложения фундаментов
Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельные по условиям нормальной эксплуатации проектируемого сооружения и находящегося в нем оборудования.[8].
Выбор глубины заложения фундаментов выполняют на основе техни- ко-экономического сравнения различных вариантов фундаментов. Глубину их заложения определяют с учетом:
назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории; инженерно-геологических условия площадки строительства (физикомеханических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и
пр.);
гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения, агрессивности подземных вод и др.;
глубины сезонного промерзания грунтов [9, 18].
Одним из основных факторов, определяющих заглубление фундаментов, является глубина сезонного промерзания грунтов, которые при промора-
30