Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.

Инженерно-геологическая оценка грунтов, слагающих основание строительной площадки, производится с целью обоснования выбора вариантов фундаментов, способа производства работ и разработки рекомендаций по особенностям эксплуатации подземных конструкций зданий и сооружений.

Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства включает в себя определение производных характеристик грунтов основания, позволяющих произвести классификационную оценку их строительных свойств с последующим подробным описанием характеристик каждого слоя и рекомендациями по выбору вариантов фундаментов. Анализ геологических условий включает также указание возраста и генетических особенностей грунтовых слоев. Информация о гидрогеологических условиях включает глубину залегания подземных вод и водоносные слои.

Ниже приводится пример инженерно-геологической оценки грунтовых условий строительной площадки (см. раздел 2.) с учетом основных физических параметров грунта, приведенных в исходных данных (табл. 3.1):

Таблица 3.1.

Слои грунта основания	r_s, г/см³	r, г/см³	E, мПа	W	W_L	W_P	j, град.	c, кПа
1. Почвенно- растительный, Q_IV		1,65
2. Суглинок иловатый, Q₄_l	2,68	1,73	5,4	0,13	0,17	0,09	0,19
3. Песок мелкий илистый, Q_a	2,65	1,83	7,5	0,20	-	-		-
4. Глина иловатая, Q_d	2,71	1,95	6,9	0,28	0,40	0,22
5. Песок среднезернистый, Q_ed	2,66	1,72		0,07	-	-		-

В табл. 3.1 приведены параметры грунтов, предварительно определенные

лабораторным методом:

- физические характеристики:

1) ρ_s - плотность частиц грунта;

2) ρ - плотность грунта;

3) W - природная влажность грунта;

4) W_P - влажность на границе раскатывания, соответствующая переходу грунта

из твердого в пластичное состояние;

5) W_L - влажность на границе текучести, соответствующая переходу грунта

из пластичного в текучее состояние;

- деформативная характеристика:

6) E – модуль общей деформации;

- прочностные характеристики:

7) j - угол внутреннего трения;

8) c – удельное сцепление.

На основании исходных данных (см. табл. 2.2) геологическое строение участка застройки сформировано пятью слоями:

1) почвенно-растительный мощностью от 0,4 до 0,7 м.;

2) суглинок иловатый мощностью от 1,2 до 2,6 м.;

3) песок мелкий илистый мощностью от 4,6 до 7,4 м.;

4) глина иловатая мощностью от 4,6 до 6,2 м.;

5) песок среднезернистый мощностью от 4,4 до 5,1 м.

Расчет производных показателей физических характеристик грунтов каждого слоя выполняется в следующей последовательности:

1. Определяем плотность сухого грунта по формуле:

На основании табл. 3.2 определяем сжимаемость грунта.

Таблица 3.2.

r_d, г/см³	сжимаемость грунта
< 1,4	сильная
1,4-1,6	средняя
>1,6	малая

2. Пористость грунта:

3. Коэффициент пористости (определяется для песчаных грунтов):

Классификация песков в зависимости от коэффициента пористости производится по табл. 3.3.

Таблица 3.3.

Тип песка	Плотность сложения:
плотные	средней плотности	рыхлые
Пески гравелистые, крупные и средней крупности	е<0,55	0,55£е£0,70	е>0,70
Пески мелкие	е<0,60	0,60£е£0,75	е>0,75
Пески пылеватые	е<0,60	0,60£е£0,80	е>0,80

4. Степень влажности (для крупнообломочных и песчаных грунтов):

где r_w - плотность воды, равная 1 г/см³.

В зависимости от степени влажности грунты классифицируют по табл. 3.4:

Таблица 3.4.

S_r	водонасыщенность грунта
< 0,5	маловлажный
0,5-0,8	влажный
>0,8	насыщенный водой

5. Для определения типа глинистых грунтов (табл. 3.5) определяется число пластичности:

Таблица 3.5.

I_P	Тип глинистых грунтов
0,01-0,07	супеси
0,07< I_P £0,17	суглинки
I_P >0,17	глины

6. Разновидность глинистых грунтов по консистенции (табл. 3.6) определяется показателем текучести:

Таблица 3.6.

I_L	Консистенция глинистых грунтов
для супесей
<0	твердые
0,0-1,0	пластичные
>1,0	текучие
для суглинков и глин
<0	твердые
0,0< I_L £0,25	полутвердые
0,25< I_L £0,50	тугопластичные
0,50< I_L £0,75	мягкопластичные
0,75< I_L £1,0	текучепластичные
>1,0	текучие

7. Определяется удельный вес грунта:

, кН/м³

где g»10 м/с² – ускорение свободного падения.

По приведенному выше алгоритму определяем физические характеристики каждого инженерно-геологического элемента с оценкой их классификационных свойств.

1 слой (почвенно-растительный грунт):

1. Удельный вес: .

2 слой (суглинок иловатый):

1. Плотность сухого грунта:

г/см³

В соответствии с табл. 3.2 сжимаемость грунта - средняя.

2. Пористость:

3. Число пластичности:

В соответствии с табл. 3.5 грунт относится к суглинкам.

4. Показатель текучести:

Т.к. I_L=050, то в соответствии с табл. 3.6 консистенция грунта является тугопластичной.

5. Удельный вес: .

3 слой(песок мелкий илистый):

1. Плотность сухого грунта:

г/см³

В соответствии с табл. 3.2 сжимаемость грунта - средняя.

2. Пористость:

3. Коэффициент пористости:

По табл. 3.3 плотность сложения грунта является средней.

4. Степень влажности:

На основании табл. 3.4 грунт является влажным.

5. Удельный вес: .

4 слой(глина иловатая):

1. Плотность сухого грунта:

г/см³

В соответствии с табл. 3.2 сжимаемость грунта - средняя.

2. Пористость:

3. Число пластичности:

В соответствии с табл. 3.5 грунт относится к глинам.

4. Показатель текучести:

Т.к. 0,25<I_L£0,50, то в соответствии с табл. 3.6 консистенция грунта является тугопластичной.

5. Удельный вес: .

5 слой(песок среднезернистый):

1. Плотность сухого грунта:

г/см³

В соответствии с табл. 3.2 сжимаемость грунта - малая.

2. Пористость:

3. Коэффициент пористости:

По табл. 3.3 плотность сложения грунта является средней.

4. Степень влажности:

На основании табл. 3.4 грунт является маловлажным.

5. Удельный вес: .

Все производные характеристики вносятся в сводную таблицу 3.7.

Таблица 3.7.

Наименование слоев грунта	Производные характеристики
r_d, г/см³	n	e	S_r	I_P	I_L	g, кН/м³
1. Почвенно- растительный, Q_IV	-	-	-	-	-	-	16,5
2. Суглинок иловатый, Q₄_l	1,53	0,43	-	-	0,08	0,5	17,3
3. Песок мелкий илистый, Q_a	1,53	0,42	0,73	0,73	-	-	18,3
4. Глина иловатая, Q_d	1,52	0,44	-	-	0,18	0,33	19,5
5. Песок среднезернистый, Q_ed	1,61	0,40	0,65	0,29	-	-	17,2

Оценка пригодности грунта в качестве основания для различных видов фундаментов и свай осуществляется в соответствии с таблицей 3.8:

Таблица 3.8.

Сжимаемость	Характеристика грунтов как оснований
Сильносжимаемые	Не используются в качестве естественного основания фундаментов. Не могут служить основанием для свайных фундаментов. Могут использоваться для устройства пирамидальных свай.
Среднесжимаемые	Используются в качестве естественных оснований фундаментов, а также для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях допускается использовать в качестве основания висячих свай.
Малосжимаемые	Являются хорошими основаниями для различных видов фундаментов и свай.

На основании полученных данных и табл. 3.8 производится общая оценка инженерно-геологических свойств каждого слоя и возможности его использования в качестве оснований сооружений.

1 слой: почвенно-растительный мощностью от 0,4 до 0,7 м., четвертичные отложения с удельным весом 16,5 кН/м³, не пригоден в качестве оснований сооружений. Подлежит замене либо удалению.

2 слой: суглинок иловатый мощностью от 1,2 до 2,6 м, среднесжимаемый, тугопластичной консистенции, с удельным весом 17,3 кН/м³. В соответствии с

табл. 3.8 грунт может использоваться в качестве естественного основания фундаментов, а также для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях допускается использовать в качестве основания висячих свай. Грунт относится к четвертичным отложениям озерного происхождения, образовавшимся в результате отложения на дне озер продуктов выветривания горных пород.

3 слой: песок мелкий илистый мощностью от 4,60 до 7,40 м.; среднесжимаемый, средней плотности сложения, влажный, с удельным весом 18,3 кН/м³. В соответствии с табл. 3.8 грунт может использоваться в качестве естественного основания фундаментов, а также для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях допускается использовать в качестве основания висячих свай. Песок относится к четвертичным отложениям аллювиального происхождения, образовавшимся в результате выпадения в осадок продуктов выветривания, переносимых речными потоками.

4 слой: глина иловатая мощностью от 4,6 до 6,2 м., среднесжимаемая, тугопластичной консистенции, с удельным весом 19,5 кН/м³. В соответствии с табл. 3.8 грунт может использоваться в качестве естественного основания фундаментов, а также для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях допускается использовать в качестве основания висячих свай. Глина относится к четвертичным отложениям делювиального происхождения, образовавшимся в результате смыва со склонов продуктов выветривания литосферы.

5 слой: песок среднезернистый мощностью от 4,4 до 5,1 м., малосжимаемый, средней плотности сложения, маловлажный, с удельным весом 17,2 кН/м³. В соответствии с табл. 3.8 грунт является хорошим основанием для различных видов фундаментов и свай. Песок относится к четвертичным отложениям элювиально-делювиального происхождения, образовавшимся в результате действия агентов физического и химического выветривания, оставшиеся на месте образования или перенесенные со склонов поверхностными водами и отложенные у подножий.

Грунтовые воды залегают на глубине от 1,2 до 3,2 м., водоносными являются супесь иловатая, суглинок иловатый и песок среднезернистый.

123 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: