Состояние глинистой породы по показателю консистенции (сНиП II-15-74)

Таблица 1

Состояние породы	Показатель консистенции
Жидкотекучее, текучее	>1
Вязкотекучее, текучепластичное	0,75-1
Липкопластичное, мягкопластичное	0,5-0,75
Вязкопластичное, тугопластичное	0,25-0,5
Полутвердое	0-,025
Твердое	<0

2. Статистическая обработка показателей физических свойств грунтов

Статистическую обработку показателей физико-механических свойств грунтов следует проводить в соответствии с ГОСТом 20522-96.

Статистическую обработку выполняют для выделения инженерно-геологических элементов (ИГЭ) и расчетных грунтовых элементов (РГЭ).

За ИГЭ принимают некоторый объем грунта одного и того же происхождения и вида при условии, что значения характеристик грунта изменяются в пределах элемента незакономерно, либо наблюдающаяся закономерность такова, что ею можно принебреч.

Комплекс ИГЭ образует инженерно-геологическую модель объекта.

За РГЭ принимают некоторый объем (не обязательно одного и того же происхождения и вида), в пределах которого нормативные и расчетные значения характеристик при проектировании грунтового объекта по условиям применяемого расчетного или экспериментального метода могут быть постоянными или закономерно применяющимися по направлению.

Комплекс РГЭ образует расчетную механическую модель объекта.

Объем, местоположение и конфигурацию ИГЭ и РГЭ устанавливают с учетом геологических данных и сведений об объекте строительства.

В единый ИГЭ могут быть приняты грунты, представленные часто сменяющимися тонкими (менее 20 см) слоями и линзами грунтов различного вида. За отдельные ИГЭ принимаются слои и линзы независимо от их толщины, сложенные рыхлыми песками, глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,75, илами, сапропелями, заторфированными грунтами и торфами.

Проверка правильности выделения ИГЭ проводится по коэффициенту вариации V. Если V для физических характеристик не превышает 0,15, а для механических 0,30, то ИГЭ выделены правильно. Если V превышает указанные значения, проводят дополнительное разделение ИГЭ.

Выделение РГЭ проводят в соответствии с рекомендуемыми приложениями Б и Д ГОСТа 20522-96. РГЭ могут не совпадать с ИГЭ. В РГЭ могут быть объединены два соседних ИГЭ, представленных грунтами различного происхождения, но одного вида.

Вычисление нормативных и расчетных значений характеристик грунтов

Статистическая обработка значений характеристик проводится в пределах выделенных ИГЭ или РГЭ.

В табл.5 приводятся данные вариантов для вычисления нормативных и расчетных значений характеристик грунтов.

Показатели, которые характеризуют свойства одного небольшого образца породы, называются частными показателями.

Каждый такой показатель в отдельности не может считаться типичным для изучаемого массива пород, т.к. любой массив отличается неоднородностью.

Поэтому при расчетах при проектировании сооружений возникает необходимость в статистической обработке частных показателей. Показатель полученный таким путем носит название обобщенного показателя.

Для всех характеристик грунта вычисляют нормативные и расчетные значения.

Нормативные значения определяют как среднеарифметические, получаемые осреднением частных значений.

Расчетное значение получают делением нормативного на коэффициент надежности по грунту. При вычислении обобщенных значений следует выполнять следующее:

-значение доверительной вероятности должно приниматься в соответствии с рекомендациями норм проектирования различных видов сооружений;

- опытные данные должны быть получены единым методом испытания;

- число определений должно быть не меньше шести.

Нормативное значение Хn всех физических и механических характеристик грунтов вычисляют по формуле:

Где n – число определений характеристики; Хi – частные значения характеристики.

Расчетное значение характеристик вычисляют по следующей схеме:

1. Вычисляют среднеарифметическое отклонение S:

Среднеарифметическое отклонение- это мера отклонения опытных данных от выборочного значения, выраженная в абсолютных единицах.

Для упрощения расчетов рекомендуется составить таблицу 3 и рассчитать все параметры в программе Microsoft Excel.

Таблица 3

n

Xi

Xn

Xn-Xi

(Xn-Xi)2

S

V

p 0,85

p 0,95

γ0,85

γ0,95

χ0,85

χ0,95

1

2

3

4

5

6

∑

2.Вычисляют коэффициент вариации V:

Коэффициент вариации – это мера отклонения опытных данных от выборочного среднего значения, выраженная в долях единицы.

2. Вычисляют коэффициент точности (p) при заданной доверительной вероятности (α)

Где tα – коэффициент принимаемый по таблице №4 ГОСТа 20522 -96

Таблица 4

Число степеней свободы К	Значение коэффициента tα при односторонней доверительной вероятности α, равной
	0,85 (0,70)	0,90 (0,80)	0,95 (0,90)		0,975 (0,95)	0,98 (0,96)	0,99 (0,98)
3	1,25	1,64	2,35		3,18	3,42	4,54
4	1,19	1,53	213		2,78	3,02	3,75
5	1,16	1,48	2,01		2,57	2,74	3,36
6	1.13	1,44	1,94		2,45	2,63	3,14
7	1,12	1,41	1,90		2,37	2,54	3,00
8	1.11	1,40	1,86		2,31	2,49	2,90
9	1,10	1,38	1,83		2,26	2,44	2,82
10	1,09	1,37	1,81		2,23	2,40	2,76
11	1,08	1,36	1,80		2,20	2,36	2,72
12	1,07	1,36	1,78		2,18	2,33	2,68
13	1,07	1,35	1,77		2,16	2,30	2,65
14	1,07	1,34	1,76		2,15	2,28	2,62
15	1,07	1,34	1,75		2,13	2,27	2,60
16	1,07	1,34	1,75		2,12	2,26	2,58
17	1,07	1,33	1,74		2,11	2,25	2,57
18	1,07	1,33	1,73		2,10	2,24	2,55
19	1,07	1,33	1,73		2,09	2,23	2,54
20	1,06	1,32	1,72		2,09	2,22	2,53
25	1,06	1,32	1,71		2,06	2,19	2,49
30	1,05	1,31	1,70		2,04	2,17	2,46
40	1,05	1,30	1,68		2,02	2,14	2,42
60	1,05	1,30	1,67		2,00	2,12	2,39
К= n – 2				В скобках приведены значения двусторонней доверительной вероятности
Для С и φ К= n – 1 Для всех остальных показателей

Доверительная вероятность – это вероятность того, что доверительный интервал накроет неизвестное истинное значение параметра, оцениваемого по выборочным значениям.

Доверительный интервал – интервал значений, вычисленный по выборочным данным, который с заданной вероятностью (доверительной ) накрывает неизвестное истинное значение оцениваемого параметра.

Вероятность – числовая характеристика степени возможности появления какого-либо определенного события в тех или иных определенных условиях, которые могут повторятся неограниченное число раз, выражается в долях единицы.

Односторонняя доверительная вероятность – вероятность того, что неизвестное истинное значение параметра не выйдет за пределы нижней (или верхней) границы доверительного интервала. Значение односторонней доверительной вероятности для расчетов оснований по деформациям принимается равной 0,85 а при расчетах по несущей способности – 0,95. Таким образом вычисляют p _0,85 (при α =0,85) и p _0,95 ( при α=0,95).

Число степеней свободы – число независимых наблюдений равное числу определений «n» характеристики минус число оцениваемых статистических параметров.

Число степеней свободы: К= n – 1

4. Вычисляют коэффициент надежности по грунту γ_0,85 и γ_0,95 по формуле:

Где знак перед величиной p , принимают таким, что бы обеспечивалась большая надежность основания и сооружения.

5. Вычисляют расчетное значение χ_n характеристики при заданных доверительных вероятностях:

6. Сделать вывод. Обосновать применение инженерно-геологических методов для изменения физико-механических свойств грунтов.