2 Анализ грунтовых условий строительной площадки

Площадка характеризуется: почти горизонтальным залеганием пластов, мощность которых выдержана по простиранию; имеется один выдержанный уровень подземных вод; поверхность участка не расчлененная. Следовательно, площадка относится к первой (простой) категории сложности инженерно-геологических условий.

Характер напластований и сведения о физико-механических свойствах грунтов позволяют выделить в пределах исследованной толщи пять инженерно-геологических элементов:

Горизонт 1 - почвенно-растительный слой;

Горизонт 2 – суглинок твердий,просадочний с коэффициентом пористости е=0,64;

Горизонт 3 - суглинок текучий с коэффициентом пористости е=1,15;

Горизонт 4 – песок средней крупности,маловлажний с коэффициентом пористости е=0,54;

Горизонт 5 – суглинок полутвердий с коэффициентом пористости е=0,72;

Площадка характеризуется горизонтальным залеганием пластов, мощность которых выдержана по простиранию; имеется один выдержанный уровень подземных вод. Характер напластований и сведения о физико-механических характеристиках грунтов позволяют выделить в пределах исследованной толщи четыре инженерно-геологических элемента. Итак, исходя из оценки инженерно-геологических условий строительной площадки, можно сделать вывод — два верхних слоя не могут служить надежным основанием для опирания, на них фундаментов здания, в следствие своей значительной просадочности и текучести. Значит, их необходимо заменить искусственным основанием или принять меры для укрепления существующего.Из предлагаемых способов наиболее эффективным по технико-экономическим показателям является устройство песчаных свай.

2.1 Проектирование глубинного уплотнения грунтов песчаными сваями

Песчаные сваи применяются для глубинного уплотнения сильно сжимаемых глинистых грунтов, рыхлых и слабых мелких и пылеватых песков, заторфованных грунтов и водонасыщенных глинистых и песчаных грунтов и не являются прочными несущими стержнями и служат лишь средством уплотнения и улучшения грунтов основания.

Проектирование песчаных свай заключается в определении глубины погружения свай, их диаметра и количества, а также необходимого количества материала для их изготовления.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после его уплотнения песчаными сваями:

ρ_ds=1,67 г/см³— средняя плотность сухого грунта в уплотнённом состоянии(ρ_ds=1,65—1,7) г/см³;

Среднее значение коэффициента пористости должно быть, для суглинков, e=0,65….0,85.

В данных инженерно геологических условиях проектируем сваи, которые доходят до кровли суглинка тугопластичного, тогда длина песчаной сваи составит:

lсв=3,4+11,1-2,7=11,8м

Далее определим среднее значение коэффициента пористости e неуплотнённой толщи в природном состоянии:

(8)

где е₁h₁, е₂h₂—произведение пористости на высоту соответствующих слоёв, уплотняемых песчаными сваями.

Основным показателем при уплотнении грунтов песчаными сваями является выбранная величина коэффициента пористости уплотнённого грунта, принимаем для суглинка е_упл=0,65. Соответственно среднее значение пористости уплотнённого грунта:

Определяем прочностные и деформативные характеристики уплотнённого основания, имеем два первых слоя — суглинки твёрдые с коэффициентом пористости после уплотнения =0,65 . По таблицам 9,10,11[1] определим механические характеристики грунта:суглинок твердый

R₀=262,5кПа; с_n=31кПа; φ_n=24; Е_n=22 МПа,суглинок текучий R₀=256кПа; с_n=31кПа; φ_n=24; Е_n=22

Рисунок 2.1—К определению длинны песчаных свай.