- •Содержание
- •Введение
- •1. Породообразующие минералы. Магматические и метаморфические горные породы
- •1.1. Породообразующие минералы, их физические свойства, классификация
- •Физические свойства минералов
- •1.2. Магматические горные породы, классификация и их важнейшие особенности.
- •Химический и минеральный состав магматических пород
- •Структуры и текстуры магматических пород
- •Формы залегания магматических пород
- •1.3. Метаморфические горные породы, классификация и их важнейшие особенности.
- •Факторы и типы метаморфизма.
- •Химический и минеральный состав
- •2. Осадочные горные породы. Основные признаки осадочных горных пород
- •2.1. Стадии образования осадочных пород
- •2.2. Классификация осадочных пород по месту образования
- •2.3. Классификация осадочных пород по способу образования
- •2.4. Химический и минеральный состав осадочных пород
- •2.5. Структура, текстура осадочных пород. Формы залегания
- •1. Дайте характеристику указанных ниже минералов. В состав каких горных пород они могут входить? Приведите примеры.
- •2. В состав каких горных пород входят перечисленные минералы в качестве породообразующих? Дайте сравнительную оценку их устойчивости при выветривании и растворении
- •3. Какие из перечисленных минералов являются главными породообразующими магматических, осадочных и обоих классов горных пород? Приведите примеры.
- •4. Из числа названных ниже минералов выделите растворимые в воде. Расположите их в порядке возрастания растворимости.
- •5. Назовите магматическую горную породу указанного генетического типа и дайте ее характеристику.
- •7. Из числа указанных пород выделите магматические, осадочные и метаморфические породы. Дайте характеристику одной из осадочных пород, укажите применимость в строительной деятельности человека.
- •8. Из числа названных ниже горных пород выделите растворимые в воде. Расположите их в порядке возрастания растворимости.
- •3. Горные породы как грунты. Физические свойства грунтов
- •3.1. Определение плотности грунтов методом режущих колец
- •3.2. Определение влажности грунта
- •3.3. Определение характерных влажностей, числа пластичности и показателя текучести глинистого грунта
- •3.3.1.Определение нижнего предела пластичности
- •3.3.2. Определение верхнего предела пластичности
- •3.4. Определение производных физических характеристик грунтов
- •4. Классификация грунтов согласно гост 25100-95. Грунты. Классификация.
- •Задача Классифицируйте грунт, если он имеет следующие физические характеристики:
- •5. Геологические карты и разрезы
- •Пример решения задач 1-27.
- •6. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления.
- •Движение масс горных пород на склонах рельефа
- •Геологическая деятельность подземных вод
- •Пример выполнения задач 1-13.
- •Геологическое строение участка.
- •Гидрогеология участка.
- •Геологические процессы и явления
- •Выводы и рекомендации
- •Пример выполнения задач 14.
- •7. Основы гидрогеологии. Определение скорости и направления движения грунтовых вод.
- •8. Инженерно-геологические изыскания
- •9. Прогнозирование изменения геологической среды.
- •1. Подходы к качественному прогнозированию опасных геологических процессов
- •2. Методы количественного прогнозирования, применяемые в инженерной геодинамике
- •Экстраполяция
- •Статистические модели
- •Детерминированные модели
- •Физическое моделирование
- •Натурные аналогии
- •Задача №1
- •Описание буровых скважин
- •Задача№2.
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Задача №5
- •Задача №6
- •Продольный профиль по линии 1—1:
- •Задача №7
- •Задача №8
- •Задача №9
- •Задача №10
- •Задача №11
- •Задача №12
- •Задача №13
- •Расчетно-графическая работа. Анализ инженерно-геологических условий территории, оценка перспективности её застройки. Карта гидроизогипс. Указания к оформлению работы
- •Содержание расчетно-графической работы:
- •I. Анализ инженерно-геологических условий территории, оценка перспективности её застройки.
- •II. Построение карты гидроизогипс.
- •Пример выполнения расчетно-графической работы
- •I. Анализ инженерно-геологических условий территории, оценка перспективности её застройки.
- •II. Построение карты гидроизогипс.
- •Список использованных источников
- •Расчетные сопротивления r0 (кПа) песчаных грунтов
- •Нормативные значения модуля деформации е (мПа) песчаных грунтов
- •Расчетные сопротивления r0 (кПа) пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
- •Нормативные значения модуля деформации е (мПа) пылевато-глинистых грунтов
- •Категории сложности инженерно-геологических условий
- •Задания для построения геологического разреза по скважинам
- •Вариант №2
- •Вариант №9
- •Вариант №10
- •Вариант №11
- •Вариант №12
- •Вариант №13
- •Вариант №14
- •Вариант №15
- •Вариант №16
- •Вариант №17
- •Вариант №18
- •Вариант №19
- •Вариант №20
- •Вариант №21
- •Вариант №22
- •Вариант №23
- •Вариант №24
- •Вариант №25
- •Вариант №26
- •Вариант №27
- •Вариант №28
- •Геометрические характеристики здания
- •Условные графические обозначения основных видов грунтов
- •Условные графические обозначения характерных литологических особенностей грунтов
- •Определение физико-механических характеристик грунтов по результатам статического зондирования при инженерно-геологических изысканиях (по сп11-105-97)
- •420043, Казань, Зеленая, 1
8. Инженерно-геологические изыскания
Цель инженерно-геологических исследований - получить необходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы. В задачи исследований входит изучение геологического строения, геоморфологии, гидрогеологических условий, природных геологических и инженерно-геологических процессов, свойств горных пород и прогноз их изменений при строительстве и эксплуатации различных сооружений.
Инженерно-геологические исследования под постройку отдельных зданий и сооружений производятся на конкретном участке, где будут размещены здания. Объем проводимых на ней работ зависит от вида (назначения) здания, уровня его ответственности, сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.
Установлено три уровня ответственности зданий и сооружений: I-повышенный, II - нормальный, III - пониженный.
Повышенный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).
Нормальный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).
Пониженный уровень ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения).
Категории сложности инженерно-геологических условий приведены в Приложении 3.
Инженерно-геологические работы выполняются в следующем порядке: вначале проводят сбор и анализ материалов ранее проводимых изысканий. В соответствии с этим намечается программа исследования. Далее участок изучают разведочными выработками, которые позволяют установить состав и мощность пород, условия их залегания. Отобранные при этом образцы грунтов и пробы подземных вод направляют на лабораторные исследования. Выполненные исследования обобщают и представляют в виде заключения об инженерно-геологических условиях площадки. К заключению прилагают план расположения выработок, разрезы, таблицы. Это служит основанием для составления проекта застройки отдельного здания. Разведочные выработки выполняются в виде скважин и шурфов.
Диаметр скважин, используемых в практике инженерно-геологических исследовании, обычно находится в пределах 100-150 мм. Размер шурфов в плане зависит от их предполагаемой глубины. Чаще всего это 11 м, 11,5 м, 1,51,5 м. Обычно глубина шурфа бывает 2-3 м, максимально до 4-5 м. Количество шурфов по отношению к скважинам составляет 1:10 – 1:20. Скважины и шурфы следует располагать по контурам или осям проектируемого здания, в местах резкого изменения нагрузок на фундаменты, глубины их заложения, на границах различных геоморфологических элементов.
Расстояние между скважинами устанавливается в зависимости от сложности инженерно-геологических условий и уровня ответственности проектируемого здания по табл. 8.1:
Таблица 8.1
Категория сложности инженерно-геологических условий |
Расстояние между скважинами для зданий IиIIуровней ответственности | |
I |
II | |
I II III |
75-50 40-30 25-20 |
100-75 50-40 30-25 |
Примечание —Большие значения расстояний следует применять для зданий и сооружений малочувствительных к неравномерным осадкам, меньшие - для чувствительных к неравномерным осадкам, с учетом регионального опыта и требований проектирования. |
Общее количество горных выработок в пределах контура каждого здания и сооружения II уровня ответственности должно быть, как правило, не менее трех, включая выработки, пройденные ранее, а для зданий и сооружений I уровня ответственности — не менее 4—5 (в зависимости от их вида).
При расположении группы зданий и сооружений II и III уровней ответственности, строительство которых осуществляется по проектам массового (типовым) и повторного применения, а также для технически несложных объектов на участке с простыми и средней сложности инженерно-геологическими условиями, размеры которого не выходят за пределы максимальных расстояний между горными выработками, выработки в пределах контура каждого здания и сооружения могут не предусматриваться, а общее их количество допускается ограничивать пятью выработками, располагаемыми по углам и в центре участка.
На участках отдельно стоящих зданий и сооружений III уровня ответственности (складские помещения, павильоны, подсобные сооружения и т.п.), размещаемых в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях, следует проходить 1-2 выработки.
Глубины горных выработок при изысканиях для зданий и сооружений, проектируемых на естественном основании, следует назначать в зависимости от величины сжимаемой толщи с заглублением ниже нее на 1-2 м.
При отсутствии данных о сжимаемой толще грунтов оснований фундаментов глубину горных выработок следует устанавливать в зависимости от типов фундаментов и нагрузок на них (этажности) по таблице 8.2:
Таблица 8.2
Здание на ленточных фундаментах |
Здание на отдельных опорах | ||
Нагрузка на фундамент, кН/м (этажность) |
Глубина горной выработки от подошвы фундамента, м |
Нагрузка на опору, кН |
Глубина горной выработки от подошвы фундамента, м |
До 100 (1) |
4-6 |
До 500 |
4-6 |
200 (2-3) |
6-8 |
|
5-7 |
500 (4-6) |
9-12 |
2500 |
7-9 |
700 (7-10) |
12-15 |
5000 |
9-13 |
1000 (11-16) |
15-20 |
10000 |
11-15 |
2000 (более 16) |
20-23 |
15000 |
12-19 |
|
|
50000 |
18-26 |
Примечания: 1 Меньшие значения глубин горных выработок принимаются при отсутствии подземных вод в сжимаемой толще грунтов основания, а большие - при их наличии. 2 Если в пределах глубин, указанных в таблице, залегают скальные грунты, то горные выработки необходимо проходить на 1-2 м ниже кровли слабовыветрелых грунтов или подошвы фундамента при его заложении на скальный грунт, но не более приведенных в таблице глубин. 3. На участках расположения слабых пород (водонасыщенные пески, илы и т.д.) скважины должны достигнуть их и на 2-3 м войти в пород, которые могут служить надежным основанием. |
Глубину горных выработок при плитном типе фундаментов (ширина фундаментов более 10 м) следует устанавливать по расчету, а при отсутствии необходимых данных глубину выработок следует принимать равной половине ширины фундамента, но не менее 20 м для нескальных грунтов. При этом расстояние между выработками должно быть не более 50 м, а количество выработок под один фундамент — не менее трех.
При нагрузке на куст висячих свай свыше 3000 кН, а также при свайном поле под всем сооружением глубину 50% выработок в нескальных грунтах следует устанавливать ниже проектируемой глубины погружения нижнего конца свай, как правило, не менее чем на 10 м.
Глубину горных выработок при опирании или заглублении свай в скальные грунты следует принимать ниже проектируемой глубины погружения нижнего конца свай не менее чем на 2 м.
Для свай, работающих только на выдергивание, глубину выработок следует принимать на 1 м ниже проектируемой глубины погружения нижнего конца свай.
Из буровых скважин, шурфов, обнажений и других выработок производят отбор образцов для исследований. Пробы отбирают послойно, на всю глубину выработки, но не реже чем через каждые 0,5-1,0 м. Из всех образцов, полученных при инженерно-геологических исследованиях, 5-10% отбирают для последующих лабораторных анализов.
По данным бурения скважин составляются буровые колонки, или, чаще всего, инженерно-геологические разрезы по скважинам. Пример построения геологических разрезов см. в разделе 5 (Геологические карты и разрезы).
Физико-механические характеристики грунтов по результатам испытаний оформляют в виде таблицы 8.3.
Таблица 8.3
Наименование выработки и её номер |
Номер пробы |
Глубина отбора пробы, м |
Плотность, г/см3 |
Плотность частиц, г/см3 |
Природная влажность, д. ед. |
Плотность скелета грунта, г/см3 |
Коэффициент пористости |
Влажность на границе текучести, % |
Влажность на границе раскатывания, % |
Число пластичности, % |
Показатель текучести |
Грануломе-трический состав, % |
Угол внутреннего трения, град |
Удельное сцепление, кПа |
Модуль деформации, МПа |
Наименование грунта | ||||||
Песок, 2-0,05мм |
Пыль, 0,05-0,005мм |
Глина, <0,005мм |
|
|
|
| ||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 | ||||||
скв.1 |
1 |
1,8 |
1,92 |
2,71 |
0,24 |
1,54 |
0,74 |
33 |
18 |
15 |
0,40 |
28 |
57 |
15 |
25 |
10 |
8,6 |
Суглинок тяжелый, пылеватый, тугопластичный |
За последние годы большое распространение получило изучение грунтов в полевых условиях (опытные работы), непосредственно в условиях их естественного залегания. Это сокращает количество разведочных выработок, объем лабораторных работ и в ряде случаев дает возможность определить прочностные, деформативные и другие характеристики грунтов с точностью большей, чем при лабораторных работах. В некоторых случаях, для зданий более 5 этажей, испытания грунтов на площадке опытными нагрузками являются обязательными. Опытные работы используются для изучения:
Водопроницаемости галечниковых, трещиноватых и других пород (опытное нагнетание и откачка);
Деформативных характеристик песчано-глинистых пород (опытные нагрузки, прессиометрия);
Прочностных характеристик и детального расчленения геологических разрезов (опытные сдвиги, зондирование).
Итогом инженерно-геологических исследований, их заключительным звеном является инженерно-геологический отчет.
В состав отчета обычно входит четыре части: общая, специальная, графические приложения и инженерно-геологическая записка.
Общая часть отчета начинается с введения, в котором указываются цели и задачи исследований, состав, объем и характеристика выполненных работ, состав исполнителей и сроки работ. Далее приводится описание гидрографии, климата, дается характеристика рельефу, климатическим особенностям (температура, осадки, промерзание грунтов, направление ветров). В главе «геология района» приводится весь материал по геологическому строению, тектонике, в главе «гидрогеология» описываются подземные воды, условия их питания, состав, агрессивность, фильтрационные свойства пород и др. Далее детально описываются «Природные геологические явления и инженерно-геологические процессы», которые могут повлиять на строительство и эксплуатацию сооружения.
Специальная часть отчетов содержит методику исследований, физико-механические свойства грунтов, инженерно-геологические условия строительства.
В конце отчета дается заключение с основными выводами по всем разделам. К отчету прилагают различный графический материал (карты, разрезы, колонки разведочных выработок).
В практике инженерно-геологических исследований очень часто вместо больших отчетов приходится составлять инженерно-геологические заключения. Выделяются три вида заключений: 1) по условиям строительства объекта 2) о причинах деформаций зданий и сооружений 3) экспертиза
В первом случае заключение носит характер сокращенного заключения и может быть выполнено для строительства отдельного здания. Заключение о причинах деформаций зданий и сооружений могут иметь различное содержание и объем. Заключение должно вскрыть причины деформаций и наметить пути их устранения. Экспертиза силами крупных специалистов устанавливает: правильность приемов исследований, достаточность объемов работ, правомерность выводов и рекомендаций и т.д.
Задачи
1. По результатам бурения одной скважины необходимо построить геолого-литологическую колонку, на которой видно, как залегают слои, их мощность, литологический тип, глубина залегания уровня грунтовых вод, возраст пород. Буровые колонки составляют в масштабе 1:100 – 1:500.
Таблица 8.4
№ варианта (скважины) |
абс. отметка устья скважины, м |
№ слоя |
Возраст горных пород |
Описание горных пород |
Мощность слоя, м |
Глубина залегания уровня воды, м | |
появ. |
установ. | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8.0 |
80,0 |
1 2 3
4
|
аQIV аQIV аQIII
аQII
|
Суглинок серый, средней плотности Песок мелкозернистый, влажный, рыхлый Глина тугопластичная, с тонкими прослойками песка Гравийно-галечниковые отложения с включением песка, водонасыщенные, плотные |
2,0 6,0 5,0
5,0
|
4,0
13,0
|
4,0
9,5
|
8.1 |
79,2 |
1 2 3 4 5 6 |
LQ3-4 mN2 mN2 mN2 mN2 mN2 |
Лёсс Песок пылеватый средней плотности Глина тугопластичная Песок пылеватый плотный Глина тугопластичная Песок мелкий плотный |
6,6 2,2 8,5 2,6 3,9 8,0 |
29,3 |
29,3 |
8.2 |
20,2 |
1 2 3 4 5 6 |
dQ N N К К К |
Суглинок бурый, полутвердый Глина полутвердая, темно-серая Песок мелкий, плотный, желтый Глина зеленая, тугопластичная песок пылеватый, плотный, серый Глина тугопластичная |
2,0 1,0 2,0 3,3 0,3 2,0 |
3,5
8,3
|
3,5
4,0
|
8.3 |
51,2 |
1 2 3
|
dQ4 аQ2 mQ1
|
Супесь пластичная макропористая Песок мелкий средней плотности Глина с тонкими песчаными прослоями тугопластичная |
3,0 3,0 6,0
|
4,8
|
4,8
|
8.4 |
45,3 |
1 2 3 4 |
tQ4 tQ4 mQ1 N2 |
Глыбы известняка-ракушечника Суглинок со щебнем Песок мелкий плотный Известняк-ракушечник |
2,0 0,5 3,6 10,0 |
9,3 |
9,3 |
8.5 |
20,1 |
1 2 3 4 |
dQ4 lQ2 lQ2 K |
Суглинок полутвердый со щебнем Песок крупный плотный Песок пылеватый плотный Глина полутвердая зеленая |
0,2 1,5 3,0 5,2 |
3,0
|
3,0
|
8.6 |
150,0 |
1 2 3
|
аQ3 аQ3 аQ3
|
Глина полутвердая Суглинок тугопластичный Песок кварцевый средней крупности средней плотности |
0,5 4,0 3,5
|
4,5
|
4,0
|
Продолжение табл.8.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8.7 |
126,2 |
1 2 3
|
dQ4 lQ4 gQ3
|
Суглинок бурый с галькой Песчано-гравийные отложения Суглинок полутвердый красно-бурый с валунами и галькой |
1,2 6,0 4,2
|
5,5
|
5,5
|
8.8 |
45,4 |
1
2 3 |
tQ4
mQ1 N2 |
Супесь со щебнем кирпича и древесными обломками Песок мелкий плотный Известняк-ракушечник |
3,2
4,1 10,0 |
9,1 |
9,1 |
8.9 |
60,5 |
1 2 3 4
|
dQ4 аQ1 аQ1 аQ1
|
Суглинок со щебнем и глыбами Лёсс твердый Песок мелкий средней плотности Песок крупный с гравием и галькой средней плотности |
2,8 4,0 9,5 7,1
|
19,5
|
19,5
|
8.10 |
97,5 |
1
2 3 4 |
аQ4
аQ4 аQ4 С1 |
Суглинок заторфованный текучепластичный Торф Песок крупный, средней плотности Алевролит трещиноватый |
4,0
4,2 3,8 6,0 |
4,0
|
1,8
|
Пример выполнения задачи 8.0:
2. В шурфе, пройденном в контуре будущего сооружения, выполнялись испытания грунтов статическими нагрузками на штамп площадью 0,5 м2. При этом фиксировалась осадка штампа S (мм) и среднее давление p под подошвой штампа (МПа). Постройте график зависимости S=f(p) и по нему определите модуль деформации грунтов Е (МПа). Варианты заданий представлены в табл.8.5.
Таблица 8.5
N варианта |
Наименование грунта |
Глубина установки штампа Н, м |
Осадка штампа S, мм, при очередной ступени нагружения удельным давлениемp, Мпа | |||||||
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 | |||
1 |
пески |
2,3 |
0,15 |
0,60 |
1,20 |
1,05 |
1,50 |
2,45 |
3,50 |
3,50 |
2 |
пески |
2,5 |
0,20 |
0,50 |
0,70 |
0,60 |
0,75 |
1,20 |
1,70 |
1,30 |
3 |
пески |
4,4 |
0,20 |
0,60 |
0,70 |
0,60 |
0,75 |
1,10 |
1,40 |
1,90 |
4 |
пески |
4,9 |
1,15 |
1,40 |
1,50 |
2,05 |
2,10 |
1,80 |
2,00 |
3,50 |
5 |
пески |
5,0 |
0,65 |
0,60 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
2,50 |
3,80 |
4,25 |
6 |
пески |
7,3 |
0,20 |
0,55 |
0,80 |
0,75 |
0,75 |
1,00 |
1,55 |
1,40 |
7 |
пески |
9,7 |
0,15 |
0,70 |
0,60 |
0,75 |
1,20 |
1,70 |
1,90 |
3,20 |
8 |
суглинки |
7,5 |
0,05 |
0,15 |
0,05 |
0,20 |
0,35 |
0,65 |
0,80 |
1,00 |
9 |
супеси |
13,0 |
0,10 |
0,50 |
0,70 |
0,80 |
1,15 |
1,50 |
1,65 |
1,70 |
10 |
глины |
12,0 |
0,30 |
0,50 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
Коэффициент Пуассона принимают равным: для песков и супесей =0,30; для суглинков =0,35; для глин =0,42. Плотность всех грунтов = 2103 кг/м3.
Пример расчета.
При испытании суглинков на глубине 2,5 м получены следующие результаты:
Удельное давление на штамп р, МПа |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
Приращение осадки штампа S, мм |
0,95 |
1,70 |
1,70 |
1,95 |
3,75 |
6,90 |
Полная осадка штампа S, мм |
0,95 |
2,65 |
4,35 |
6,30 |
10,05 |
16,95 |
Удвоенное приращение осадки штампа, 2S, мм |
1,9 |
3,4 |
3,4 |
3,9 |
7,5 |
13,8 |
Построим график зависимости осадки от удельного давления S=f(p):
Далее вычисляем значение модуля деформаций по формуле:
, (8.1)
где k – безразмерный коэффициент, зависящий от материала штампа и его формы; принимаем для круглых штампов равным 0,8; d – диаметр штампа; - коэффициент Пуассона; p – приращение среднего давления по подошве штампа; s – приращение осадки штампа при изменении давления на p.
Значение p определяют графически в пределах условно прямолинейного участка графика. Началом участка является точка на графике, соответствующая природному давлению. За конечные значения рк и Sк — значения рi и Si соответствующие четвертой точке графика на прямолинейном участке.
Если при давлении рi приращение осадки будет вдвое больше, чем для предыдущей ступени давления рi-1, а при последующей ступени давления рi+1 приращение осадки будет равно или больше приращения осадки при рi, за конечные значения рк и Sк следует принимать рi-1 и Si-1. При этом количество включаемых в осреднение точек должно быть не менее трех. В противном случае при испытании грунта необходимо применять меньшие ступени давления.
Для вычисления p на графике находим опытную точку 1, соответствующую полной осадке штампа при природном давлении грунта pпр на глубине установки штампа Н.
Точка 1. p1 = pпр = = 20(кН/м3) 2,5 (м) = 50 кПа = 0,05 МПа => s1=0,95мм.
Затем обозначают на графике следующие точки 2, 3, 4, 5, 6 полученные при последующих ступенях нагружения. Точка 4 соответствует давлению 0,2МПа (см.таблицу).
Точка 4. p4=0,2МПа => s4=6,3мм.
Поскольку приращение осадки штампа при давлении 0,2 МПа не превышает двойного приращения осадки за предыдущую ступень нагружения (0,15МПа): Δs4=1,95 < 2Δs3=3,4мм, за конечное давление рк можно принять 0,2 МПа.
Следовательно, p = р4-р1 = 0,2 - 0,5 = 0,15 МПа и s = s4 - s1 = 6,3-0,95 =5,35 мм. Отсюда модуль деформаций:
15,8МПа.
2. На рис. 8.1 представлены результаты статического зондирования зондом диаметром 36 мм с регистрацией удельного сопротивления грунта под конусом зонда q и сопротивления грунта по боковой поверхности зонда f.
В пределах заданных литологических слоев по варианту определите среднее значение qЗ и fЗ и произведите оценку следующих показателей грунтов:
для песков – угол внутреннего трения φ, модуль деформации Е, плотность сложения;
для глинистых грунтов – угол внутреннего трения φ, удельное сцепление с, модуль деформации Е и показатель текучести IL.
Варианты заданий
Вариант |
№ слоя |
Вариант |
№ слоя |
8.1 |
1,2,3 |
8.6 |
1,3,4 |
8.2 |
2,3,4 |
8.7 |
2,4,5 |
8.3 |
3,4,5 |
8.8 |
1,5,6 |
8.4 |
2,5,6 |
8.9 |
1,4,5 |
8.5 |
1,4,6 |
8.10 |
1,5,6 |
Рис. 8.1.График статического зондирования грунтов установкой С-979: 1 – q - удельное сопротивление грунта под конусом зонда; 2 -f– сопротивление грунта по муфте трения.
При определении физико-механических характеристик грунтов в качестве показателей зондирования следует принимать:
при статическом зондировании – удельное сопротивление грунта под конусом зонда qЗ и удельное сопротивление грунта по муфте трения зонда fЗ. В случае применения зонда I типа сопротивление грунта по боковой поверхности QЗ пересчитывается для каждого инженерно-геологического элемента на удельное сопротивление грунта трению fЗ, где fЗ – среднее значение сопротивления грунта по боковой поверхности зонда, МПа, определяемое как частное от деления измеренного общего сопротивления по боковой поверхности зонда на площадь его боковой поверхности в точке зондирования;
при динамическом зондировании – условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда р.
Пример ответа: Для интервала глубины статического зондирования 2-4 м в аллювиальных песках средней крупности получены осредненные значения qЗ = 12,0МПа и fЗ = 0,8МПа. В соответствии с прил. 8 по значению q определяют показатели, требуемые по заданию. Пески имеют среднюю плотность сложения, φ= 350, Е = 30МПа.