1. Определение физико-механических характеристик грунтов основания

Для каждого слоя определяются физико-механические характеристики грунтов, недостающие в задании. На основе анализа характеристик определяется полное наименование грунтов и делается заключение о возможности использования грунтов в качестве основания фундаментов мелкого заложения.

Коэффициент пористости– отношение объема пор к объему твердых частиц:

, (1.1)

где _s и- соответственно плотность частиц грунта и плотность грунта ненарушенной структуры (г/см³);

w- естественная влажность грунта в д. ед.

По коэффициенту пористости определяется плотность сложения песчаных грунтов (табл.1.1).

Таблица 1.1

Плотность сложения песчаных грунтов

Пески	Значение е для песков
	плотных	средней плотности	рыхлых
Гравелистые, крупные, средней крупности	е < 0,55	0,55 ≤ е ≤ 0,7	е > 0,7
Мелкие	е < 0,6	0,6 ≤ е ≤ 0,75	е > 0,75
Пылеватые	е < 0,6	0,6 ≤ е ≤ 0,8	е > 0,8

Коэффициент относительной сжимаемости

, (1.2)

где m_о – коэффициент сжимаемости (1/МПа).

Модуль общей деформации:

, (1.3)

где (- коэффициент общей относительной поперечной деформации или коэффициент Пуассона); для крупнообломочных грунтов=0,8; песков и супесей=0,74; суглинков=0,62; глин=0,43.

Грунт считается малосжимаемым, если для него m_o 0.05 1/МПа

(Е 20 МПа). Грунт относится к сильносжимаемым приm_o 0.5 1/МПа (Е5 МПа). При промежуточных значенияхm_oи Е грунт относится к среднесжимаемым.

Коэфициент водонасыщенности грунта или степень влажности –отношение объема поровой воды к объему пор:

, (1.4)

где _w = 1 г/см² – плотность воды.

По степени влажности крупнообломочные и песчаные грунты различаются в соответствии с табл. 1.2.

Таблица 1.2

Классификация грунтов по степени влажности

Крупнообломочные и песчаные грунты	Степень влажности
Маловлажные	0  Sr  0,5
Влажные	0,5  Sr  0,8
Насыщенные водой	0,8  Sr  1

Удельный вес грунта

=g, (1.5)

где g=9,81см/с² – ускорение свободного падения.

Удельный вес твердых частиц грунта

_s=g_s . (1.6)

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды (определяется для слоев, находящихся ниже уровня грунтовых вод):

, (1.7)

где _sв =10(9.81) кН/м³удельный вес воды.

Число пластичности– характеристика, с помощью которой определяется наименование пылевато-глинистого грунта:

, (1.8)

где w_L – влажность на границе текучести;

w_P – влажность на границе раскатывания.

По числу пластичности грунты классифицируются на супеси (0,01 I_p0,07); суглинки (0,07I_p0,17); глины (I_p0,17).

Показатель текучести(показатель консистенции)– оценивает степень пластичности пылевато-глинистого грунта

. (1.9)

Таблица 1.3

Классификация пылевато-глинистых грунтов по показателю текучести

Пылевато-глинистый грунт	Показатель текучести IL	Пылевато-глинистый грунт	Показатель текучести IL
Супеси		Полутвердые	0  IL  0,25
Твердые	IL  0	Тугопластичные	0,25  IL  0,5
Пластичные	0  IL  1	Мягкопластичные	0,5  IL  0,75
Текучие	IL  1	Текучепластичные	0,75  IL  1
Суглинки и глины		Текучие	IL  1
Твердые	IL  0

Показатель П для предварительной оценки просадочности и набухания глинистого грунта:

, (1.10)

где – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести.

При П 0,3 по предварительной оценке грунты относятся к набухающим при замачивании.

К просадочным при предварительной оценке относятся глинистые грунты со степенью влажности S_r 0,8, для которых величина показателя П меньше следующих значений:

Показатель П	Интервал значения Ip
0,1	0,0 1 Ip  0,1
0,17	0,1  Ip  0,14
0,24	0,14  Ip  0,22

Окончательная оценка деформаций глинистых грунтов при замачивании производится по величинам относительной просадочности _sℓ иотносительного набухания _sw. Грунты относятся к непросадочным при_sℓ 0,01. При_sw >0,04 грунты считаются набухающими при замачивании.

Для отнесения грунта к той или иной категории применяются классификационные характеристики грунтов. К ним относятся: зерновой, минералогический состав, влажность и характеристики физического состояния: плотность для песчаных грунтов и консистенция для глинистых грунтов.

В полном наименовании грунта для песков указывается крупность, плотность сложения, влажность, сжимаемость.

Для глинистых грунтов указывается показатель пластичности, текучести, оценка просадочности (просадочные или непросадочные по предварительной оценке) и набухания (набухающий или ненабухающий), сжимаемость.