3.Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

3.1.Производные физические характеристики грунтов основания

Для вычисления производных физических характеристик грунтов основания используются формулы, приведенные в учебнике /9/, в методических указаниях /11/ или в пособии /24/. Ниже приводятся вычисления для грунтов ИГЭ 2. При этом используются данные из таблицы 2.

Удельный вес сухого грунта

γ_d= γ ∕ (1 +W) = 19,03 ∕ (1 + 0,25) = 15,22 кН/м³.

Коэффициент пористости

e= (γ_s– γ_d) ∕ γ_d= (26,7 – 15,22) ∕ 15,22 = 0,754.

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии

γ_sb= (γ_s– γ_w) ∕ (1 +e) = (26,7 -10,0) ∕ (1 + 0.754) = 9,52 кН/м³.

Степень влажности

S_r= (γ_s∙w) ∕ (e∙ γ_w) = (26,7∙0,25) ∕ (0,754∙10,0) = 0,885.

Число пластичности

I_p=W_L–W_p= 0,37 – 0,22 = 0,15.

Показатель текучести

I_L= (W–W_p) ∕I_p= (0,25 – 0,22) ∕ 0,15 = 0,2.

Полная влагоемкость

W_sat= (e∙ γ_w) ∕ γ_s= (0,754∙10,0) ∕ 26,7 = 0,2824.

Примечание: Для грунтов ИГЭ 2а, которые являются грунтами ИГЭ 2 ниже уровня грунтовых вод, природная влажность составляет 0,27 (см. таб. 2), что меньше полной влагоемкости грунтв ИГЭ 2. Из этого следует, что грунт ИГЭ 2а на момент изысканий еще не претерпел полного водонасыщения.

Показатель текучести полностью водонасыщенного грунта

I_L,sat = (W_sat – W_p) ∕ I_p = (0,2824 – 0,22) ∕ 0,15 = 0,416.

Для грунтов ИГЭ 3, ИГЭ 4 и ИГЭ 5 производные характеристики вычислены по приведенным выше формулам и представлены в таблице 10.

Производные характеристики грунта

Таблица 10

Слой	γd,кН/м3	e, безразм.	γsb, кН/м3	Sr безразм.	Ip безразм.	IL безразм.	Wsat безразм.	IL,sat безразм.
ИГЭ 2	15,22	0,754	9,52	0,885	0,15	0,20	0,282	0,416
ИГЭ 3	17,86	0,495	11,17	0,918	0,11	-0,27	0,185	-0,134
ИГЭ 4	18,76	0,45	11,86	0,906	-	-	0,166	-
ИГЭ 5	19,02	0,43	12,03	0,948	-	-	0,158	-

3.2.Анализ грунтовых условий строительной площадки

Грунты ИГЭ 1 представляютнеорганизованную свалкуи для целей строительства непригодны какобладающие большой неоднородностью и неравномерной сжимаемостью в плане и по глубине.

Грунты ИГЭ 2.По числу пластичности классифицируются как суглинки, поскольку 0,07<I_p= 0,15< 0,17. В природном состоянииполутвердые, так как0<I_L< 0,25. В состоянии полного водонасыщения тугопластичные (0,25 <I_L< 0,5). Из этого следует, что при повышении уровня грунтовых вод грунты не склонны к размоканию и переходу в состояние плывуна. Поскольку степень влажности природного грунтаS_r> 0,8, могут происходить процессы фильтрационной консолидации основания при нагрузке и осадки фундаментов будут стабилизироваться как в период возведения здания, так и в процессе его эксплуатации. Может потребоваться послеосадочный ремонт здания. По значению коэффициента пористости (0,7 <e< 0,8) грунты среднесжимаемые. По значению плотности сухого грунта (15,0 < γ_d< 16,0) грунт среднесжимаемый. Из анализа классификационных и физических характеристик следует, что грунты ИГЭ 2 пригодны для целей строительства как в природном состоянии, так и в состояни полного водонасыщения. В соответствии с таблицей Е.3 норм /3/ расчетное сопротивление грунта для предварительного ориентировочного определения размеров фундаментов составляетR₀= 209,6 кПа (определено интерполяцией дляe= 0,754 иI_L,sat= 0,416).

Грунты ИГЭ 3.По числу пластичности классифицируются как суглинки, поскольку 0,07 <I_p= 0,11 < 0,17. В природном состоянии твердые, так какI_L< 0. В состоянии полного водонасыщения твердые (I_L< 0). Из этого следует, что при повышении уровня грунтовых вод грунты не склонны к размоканию и переходу в состояние плывуна. Поскольку степень влажности природного грунтаS_r> 0,8, могут происходить процессы фильтрационной консолидации основания при нагрузке и осадки фундаментов будут стабилизироваться как в период возведения здания, так и в процессе его эксплуатации. Может потребоваться послеосадочный ремонт здания. По значению коэффициента пористости (0,5 <e< 0,6) грунты малосжимаемые. По значению плотности сухого грунта (17,0 < γ_d< 18,0) грунт малосжимаемый. Из анализа классификационных и физических характеристик следует, что грунты ИГЭ 3 пригодны для целей строительства как в природном состоянии, так и в состояни полного водонасыщения. В соответствии с таблицей Е.3 норм /3/ расчетное сопротивление грунта для предварительного ориентировочного определения размеров фундаментов составляетR₀= 300,0 кПа (определено интерполяцией дляe= 0,495 иI_L,sat= - 0,134).

Грунты ИГЭ 4.Классифицируются как крупнообломочные щебенистые грунты – элювий аргиллитов и алевролитов. По значению коэффициента пористости (e< 0,55) грунты плотные малосжимаемые. По значению плотности сухого грунта (18,0 < γ_d< 19,0) грунт плотный малосжимаемый. Из анализа классификационных и физических характеристик следует, что грунты ИГЭ 4 пригодны для целей строительства как в природном состоянии, так и в состояни полного водонасыщения. В соответствии с таблицей Е.1 норм /3/ расчетное сопротивление грунта для предварительного ориентировочного определения размеров фундаментов составляетR₀= 450,0 кПа (определено для глинистого заполнителя приI_L< 0,5).

Грунты ИГЭ 5.Классифицируются как крупнообломочные щебенистые грунты – элювий песчаников. По значению коэффициента пористости (e< 0,55) грунты плотные малосжимаемые. По значению плотности сухого грунта (19,0 < γ_d< 20,0) грунт плотный малосжимаемый. Из анализа классификационных и физических характеристик следует, что грунты ИГЭ 5 пригодны для целей строительства как в природном состоянии, так и в состояни полного водонасыщения. В соответствии с таблицей Е.1 норм /3/ расчетное сопротивление грунта для предварительного ориентировочного определения размеров фундаментов составляетR₀= 600,0 кПа (определено для песчаного заполнителя).