Физико-механические характеристики элювиальных грунтов

И.1 Значения характеристик грунтов, приведенные в таблицах И.1-И.3, допускается использовать для предварительной оценки оснований, сложенных из этих грунтов (см. 6.5.9 и 6.5.12).

Таблица И.1

Средние значения физических характеристик и предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии R_c элювиальных скальных грунтов магматических пород

Разновидность элювиальных грунтов по степени выветрелости	Характеристики элювиальных скальных грунтов магматических пород
	Плотность , г/см3	Коэффициент пористости е	Rc, МПа	Степень размягчаемости в воде
Слабовыветрелые	Более 2,7	Менее 0,1	Более 15	Неразмягчаемые
Выветрелые	2,5 <   2,7	0,1 е 0,2	5  Rc  15	Практически неразмягчаемые
Сильновыветрелые	2,2 < r  2,5	Более 0,2	Менее 5	Размягчаемые

Таблица И.2

Значения предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии R_c элювиальных скальных грунтов осадочных сцементированных пород

Степень выветрелости kur	Значения Rc, МПа, для элювиальных осадочных скальных грунтов
	Аргиллиты и алевролиты	Песчаники с преобладанием цемента
		глинистого	карбонатного
1 > kur  0,95	12-20	30-50	50-95
0,95 > kur  0,9	8-12	15-30	30-50
0,9 > kur  0,85	5-8	7,5-15	10-30
0,85 > kur  0,8	2,5-5,0	5,0-7,5	5-10
Менее 0,8	Менее 2,5	Менее 5	Менее 5

Таблица И.3

Значения модуля деформации разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов

Разновидность крупнообломочных грунтов	Значения модуля деформации Е, МПа, при исходных образующих породах
	магматических и метаморфических		осадочных сцементированных
	содержащих кварц	бескварцевых	песчаники	аргиллиты и алевролиты
Глыбовые	Не менее 60	Не менее 50	Не менее 50	Не менее 40
Щебенистые выветрелые	40-60	35-50	40-50	35-40
Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые	30-40	25-35	30-40	20-35
Дресвяные сильновыветрелые	Менее 30	Менее 25	Менее 30	Менее 20

Приложение К

(рекомендуемое)

Расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах по несущей способности и осадкам основания

К.1 Удлиненные фундаменты в вытрамбованных котлованах (12.7.1) рассчитывают по несущей способности грунта основания исходя из условия (5.25), в котором расчетную несущую способность грунта основания, называемую в дальнейшем несущей способностью фундамента F_f, определяют по К.2-К.6, коэффициент _с принимают равным 1, а _n - равным 1,4 при определении несущей способности расчетом и равным 1 - по данным испытаний опытных фундаментов статической нагрузкой (К.12).

К.2 Для удлиненного фундамента в вытрамбованном котловане с уширенным основанием (рисунок 12.3б) расчетную несущую способность на вертикальную нагрузку определяют как наименьшее из значений несущей способности:

- по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована;

- по грунту уплотненной зоны;

- по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону.

При этом для просадочного грунта рассматривается состояние его полного замачивания.

К.3 Несущую способность фундамента F_f1, кН, по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована, определяют по формуле

F_f1 = _сF_crA, (К.1)

где _с - коэффициент условий работы фундамента, принимаемый равным 1;

F_cr - параметр жесткого материала, принимаемый равным 10000 кПа для жесткого бетона, щебня и гравия и 5000 кПа - для крупного песка;

А - площадь нижнего сечения фундамента, м².

К.4 Несущую способность фундамента F_f2, кН, по грунту уплотненной зоны определяют по формуле

F_f2 = R_sA_br + d_pu_m(_с1f_w + _с2_riЕ), (К.2)

где R_s - расчетное сопротивление, кПа, уплотненного грунта под втрамбованным в дно котлована жестким материалом, определяемое по таблице К.1;

A_br - площадь поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения, м²;

и_т - периметр поперечного сечения фундамента в его средней части, м;

d_p - см. рисунок 12.3, б;

f_w - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности фундамента, кПа, принимаемое по таблице К.2;

_с1 - коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности фундамента, принимаемый равным 0,8;

_с2 - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,5;

_r - коэффициент, принимаемый равным 0,8;

i - уклон боковых стенок фундамента в долях единицы, определяемый как отношение полуразности сторон поперечного сечения в верхней и нижней частях фундамента к высоте фундамента, но не более 0,025;

Е - модуль деформации верхнего слоя грунта, кПа, залегающего в пределах наклонной части фундамента (для просадочных грунтов значение Е определяют по результатам испытаний грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии при изменении давления на грунт от нуля до начального просадочного давления).

Примечание - При определении показателя текучести I_L в таблицах К.1 и К.2 значение природной влажности w принимают равным:

1,1w_p при w  w_p;

w, но не менее 1,1w_p при w > w_р;

1,2w_p при увлажнении грунтов в процессе вытрамбовывания.

К.5 Несущую способность фундамента F_f3, кН, по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону, определяют по формуле

F_f3 = _с[RA_s + d_pu_m(_с1f_w + _с2_riЕ)], (К.3)

где - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного грунта, принимаемый по таблице К.3;

A_s - площадь поперечного сечения уплотненной зоны в месте ее наибольшего размера, м²;

_с, _с1, _с2, _r - то же что и в формулах (К.1) и (К.2);

d_p, u_m, f_m, i, E - то же что и в формуле (К.2);

R - расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта, кПа, определяемое для непросадочных грунтов по подразделу 5.5, а для просадочных грунтов - по формуле

R = (p_sl - _zg + _zg,0). (К.4)

где p_sl - начальное просадочное давление, кПа;

_zg и _zg,0 - напряжения от собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на отметке заложения фундамента, кПа;

 - коэффициент, принимаемый по таблице 5.6.

К.6 Для удлиненных фундаментов без уширения несущую способность определяют:

- по грунту уплотненной зоны - по формуле (К.2), в которую вместо А_br следует подставлять площадь сечения котлована понизу;

- по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону - по формуле (К.3), в которой A_s - площадь проекции уплотненной зоны, определяемая с учетом 12.7.7.

К.7 Несущую способность грунтов основания фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты F_h, кН, определяют по формуле

F_h = _nf_nb_md_p, (К.5)

где _n - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8;

f_n - горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, кПа, определяемая по формуле (К.6);

b_т - то же, что и в 12.7.1;

d_p - то же, что и в формуле (К.2).

К.8 Горизонтальную составляющую реактивного отпора грунта f_h, кПа, по уплотненным боковым стенкам вытрамбованных котлованов для монолитных фундаментов, бетонируемых враспор, принимают равной

f_h = a + b_m, (К.6)

где a и b - коэффициенты, соответственно равные: а = 60 кПа; b = 0,4;

_т - среднее вертикальное напряжение в сечении фундамента на глубине 0,5d_p, кПа.

Таблица К.1

Глубина от поверхности до низа уширенного основания, м	Расчетные сопротивления уплотненных грунтов при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала Rs, кПа, при показателе текучести IL, равном
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
2	6500	2900	2000	1400	900	700	500
3	7500	4000	3000	2000	1200	1100	600
4	8300	5100	3800	2500	1600	1250	700
5	8800	6200	4000	2800	2000	1300	800
6	9250	6550	4150	3050	2100	1350	825

Таблица К.2

Средняя глубина расположения слоя грунта, м	Расчетные сопротивления грунтов по боковой поверхности фундамента fw, кПа, при показателе текучести IL, равном
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0
1	35	23	15	12	8	4	2
2	42	30	21	17	12	5	4
3	48	34	25	20	14	7	5
4	52	38	27	22	16	8	5
5	56	40	29	24	17	8	6
6	58	42	31	25	18	8	6

Таблица К.3

Глубина трамбования dp, м	2	2,5	3	3,5
Коэффициент условий работы	1	1,2	1,4	1,6

К.9 При расчете оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах по деформациям за расчетное сопротивление грунта основания R₁₍₂₎ принимают минимальное из значений:

R₁, определяемого с использованием прочностных характеристик _II и с_II уплотненных грунтов в водонасыщенном состоянии;

R₂, определяемого исходя из давления на подстилающий уплотненную зону грунт природного сложения.

При этом максимальная величина расчетного сопротивления грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане R₁₍₂₎ не должна превышать предельного значения, устанавливаемого в зависимости от ширины фундамента b_т на глубине 0,5d_p и равного: 0,5 МПа при b_т  0,8 м; 0,6 МПа при b_т  1,4 м; для промежуточных значений b_т предельное значение R₁₍₂₎ определяют интерполяцией.

К.10 Осадки столбчатых и ленточных фундаментов в вытрамбованных котлованах без уширения определяют по схеме двухслойного основания, состоящего из уплотненного слоя грунта толщиной h_s = 1,5b_т и подстилающего грунта с использованием соответствующих значений модуля деформации. При этом для просадочных грунтов используют модуль деформации грунта в водонасыщенном состоянии, который для подстилающего слоя принимают в интервале изменения давления от нуля до начального просадочного давления p_sl.

Расчет осадок ленточных фундаментов производят с учетом взаимного влияния двух соседних фундаментов (по одному с каждой стороны).

К.11 Осадки фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием определяют по К.10 без учета сжатия жесткого материала, втрамбованного в дно котлована. Размеры фундамента принимают равными размерам поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения. Глубину заложения фундамента принимают на отметке низа уширенной части.

К.12 Несущая способность фундаментов в вытрамбованных котлованах может быть определена по результатам полевых испытаний вертикальными статическими нагрузками.

За несущую способность фундамента F_f принимают нагрузку, при которой осадка испытываемого фундамента , мм, достигает значения, определяемого по формуле

 = , (К.7)

где - предельная средняя осадка фундамента проектируемого сооружения, мм, назначаемая в соответствии с требованиями 5.5.46-5.5.50;

 - коэффициент перехода от предельной средней осадки фундамента проектируемого сооружения к осадке опытного фундамента.

Значение  принимают равным:

- для фундаментов без уширенных оснований при их ширине в среднем сечении b_т  1,2 м  = 0,2, а при b_m > 1,2м  = 0,3;

- для фундаментов с уширенным основанием  = 0,3;

- для фрагментов ленточных фундаментов, состоящих не менее чем из трех фундаментов,  = 0,3;

- для отдельных фундаментов, входящих в состав ленточных фундаментов,  = 0,2.

Приложение Л

(справочное)