Нормативная глубина промерзания грунтов по данным теплотехнических расчетов согласно

СП 50-101-2004

Согласно теплотехнического расчета нормативная глубина принимается по данным среднемесячных температур месяцев зимнего периода (СНиП «Строительная климатология»), коэффициенту d_0, по формуле:

Среднемесячные температуры, º С:

Ноябрь	Ноябрь	Ноябрь	Ноябрь	Ноябрь
-5, 1	-11, 6	-14, 6	-13, 3	-6, 7

Коэффициент d₀ - величина, принимаемая равной, м, для:

суглинков и глин	супесей, песков мелких и пылеватых	песков гравелистых, крупных и средней крупности	крупнообломочных грунтов
0, 23 ⱱ	0, 28	0, 30	0, 34

Глубина промерзания грунтов для нашего участка равна: d_fn= 1, 65 м.

Степень морозной пучинистости песчаного грунта по его полной характеристике, таблица 7 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27).

Таблица 7. Разновидности грунтов по относительной деформации пучения (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27)

Разновидность грунтов	Относительная деформация пучения e_fn, д. е.	Характеристика грунтов
Практически непучинистый	< 0, 01	Глинистые при I_L £ 0 Пески гравелистые, крупные и средней крупности, пески мелкие и пылеватые при S_r £ 0, б, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельчи 0, 05 мм (независимо от значения S_r). Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %
Слабопучинистый	0, 01 ¾ 0, 035	Глинистые при 0 < I_L £ 0, 25 Пески пылеватые и мелкие при 0, 6 < S_r £ 0, 8 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком мелким и пылеватым) от 10 до 30 % по массе
Среднепучинистый	0, 035 ¾ 0, 07	Глинистые при 0, 25 < I_L £ 0, 50 Пески пылеватые и мелкие при 0, 80 < S_u £ 0, 95 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) более 30 % по массе
Сильнопучинистый и чрезмерно пучинистый	> 0, 07	Глинистые при I_L > 0, 50. Пески пылеватые и мелкие при S_r > 0, 95

Относительная деформация пучения суглинка, д. е. 0, 035 - 0, 07; он является среднепучинистым.

Относительная деформация пучения глины, д. е. > 0, 07; сильнопучинистый и чрезмерно пучинистый.

Таблицы определения влажности, плотности; границ пластичности в лаборатории.

Для использования грунтов в инженерно-строительных целях необходимо знать основные характеристики, определяющие их состояние и возможное его изменение под влиянием различных факторов. Физическое состояние грунтов устанавливается по основным физическим характеристикам: плотность грунта, плотность частиц грунта, природная влажность, границы пластичности – для глинистых грунтов, (ГОСТ 5180-84).

Порядок определения физических свойств грунтов в лаборатории следующий.

1) Определение плотности грунта методом «режущего кольца»

Для определения плотности грунта необходимо измерить массу образца и определить его объем, сохранив естественное состояние грунта. Для связных грунтов используется метод режущего кольца, который состоит в задавливании в грунт цилиндрической обоймы известного объема, масса образца грунта находится по разности массы кольца с грунтом и собственной массы кольца, взвешенного заранее.

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

Объем кольца – 50см³

Плотность грунта определяют по формуле:

2) Определение природной (естественной) влажности грунта, границ пластичности глинистых грунтов.

Влажность природная W, % или доли ед. – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

Влажность определяют по формуле:

Результаты измерений и вычислений занесли в таблицу.

Остальные показатели физических свойств грунтов определяют расчетным способом.

Для глинистых грунтов классификационными характеристиками являются – число пластичности, показатель текучести, просадочность, набухаемость, водопроницаемость, наличие органики, степень водонасыщения

1) Наименование (разновидность) глинистого грунта определяют по числу пластичности (таблица 5).

Число пластичности I_p — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L и на границе раскатывания W_p. W_L и W_p определяют по ГОСТ 5180

Таблица 5. Основные разновидности грунтов по I_p (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.11)

Разновидность глинистых грунтов	Чисто пластичности, %
Супесь	1—7
Суглинок	7—17
Глина	> 17

2) Для характеристики консистенции глинистого грунта в строительных целях используют показатель текучести (консистенции) I_L:

W – естественная влажность грунта, д.ед.;

W_p – нижний предел пластичности (влажность на границе раскатывания), д.ед.;

I_p – число пластичности, д.ед.

Таблица 6. Основные разновидности глинистых грунтов по I_L

(по ГОСТ 25100-95, табл.Б.14)

Разновидность глинистых грунтов Показатель текучести I_L

Супесь:

— твердая < 0

— пластичная 0–1

—текучая > 1

Суглинки и глины: — твердые < 0

— полутвердые 0–0, 25

— тугопластичные 0, 25–0, 50

— мягкопластичные 0, 50–0, 75

— текучепластичиые 0, 75–1, 00

— текучие > 1, 00

3) Рассчитывают плотность сухого грунта r_d, г/см³ – отношение массы грунта (за вычетом массы воды и льда) к его объему:

r — плотность грунта, г/см³;

W — влажность грунта, д. е.

4) Пористость грунта n, %, доли ед. – отношение объема пор ко всему объему грунта:

ρ _s – плотность частиц грунта – масса единицы объема минеральной части, г/см³;

r_d – плотность сухого грунта, г/см³.

5) Коэффициент пористости е, доли ед., – отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта:

или

a.Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S_r, д.ед. – степень заполнения объема пор водой:

где ρ _s – плотность частиц грунта, г/см³;

W –природная влажность, доли ед.;

е–коэффициент пористости, доли ед.;

ρ _w –плотность воды, принимаемая равной 1, 0 г/см³.

По коэффициенту водонасыщения S_r (согласно формуле (6) крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице 10 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.17).

Таблица 10.

Разновидность грунтов Коэффициент водонасыщения S_r, д. е.

Малой степени водонасыщения 0 - 0, 50

Средней степени водонасыщения 0, 50 - 0, 80

Насыщенные водой 0, 80 - 1, 00

По приложению 1 СНиП 2.02.01-83^* «Основания зданий и сооружений» по физическим характеристикам определить нормативные значения прочностных и деформативных характеристик грунтов: сцепление C, МПа. угол внутреннего трения φ ˚, модуль деформации Е. МПа..

Результаты определений занести в таблицу 3:

Данные лабораторных исследований горных пород.

Таблица 3.

Номер образца Номер скважины Глубина отбора образца r_S, г/см³ r, г/см³ r_d, г/см³ W, д.ед. S_r, д.ед. n, % е, д.ед. W_L_, д.ед. W_P_, д.ед. I_p д.ед. I_L д.ед. C, МПа φ ˚ Е.МПа

1, 0 2, 7 1, 97 1, 8 0, 09 0, 5 0, 5 0, 17 0, 105 0, 065 -0, 23

2, 0 2, 71 1, 79 1, 7 0, 06 0, 3 0, 6 0, 3 0, 13 0, 17 -0, 26

3, 0 2, 74 2, 02 1, 52 0, 33 1, 13 0, 45 0, 8 0, 71 0, 18 0, 53 0, 28

Показатели механических свойств пород рыхлых отложений.

Обозначение Показатель по СНиП 2.02.01-83 Единица измерения, СИ Физический смысл Расчетная формула или методика определения по стандартам

С Сцепление МПа, кПа Сопротивление сдвигу при отсутствии внешней нагрузки ГОСТ 12248-96

φ Угол внутреннего трения Град. Отношение сопротивления сдвигу к приложенной нагрузке ГОСТ 12248-96

Е Модуль общей деформации МПа Коэффициент пропорциональности между давлением и относительной линейной деформацией грунта ГОСТ 12248-96 Е_1-2=β ·(1+е)/α α – коэффициент сжимаемости: β – поправка, учитывающая отсутствие бокового расширения грунта

Нормативные значения удельного сцепления с_n, кПа (кгс/см²), угла внутреннего трения j_n, град. и модуля деформации Е, МПа (кгс/см²), пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений (Приложение 1 СНиП 2.02.01-83^*)

Наименование грунтов и пределы нормативных значений их Обозна- чения характе- ристик Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном

Показателя текучести грунтов 0, 45 0, 55 0, 65 0, 75 0, 85 0, 95 1, 05

Супеси 0 £ I_L£ 0, 25 c_n j_n 21 (0, 21) 17 (0, 17) 15 (0, 15) 13 (0, 13) - - - - - -

0, 25< I_L£ 0, 75 c_n j_n 19 (0, 19) 15 (0, 15) 13 (0, 13) 11(0, 11) 9 (0, 9) - - - -

0 < I_L£ 0, 25 c_n j_n 47 (0, 47) 37 (0, 37) 31 (0, 31) 25 (0, 25) 22 (0, 22) 19 (0, 19) - -

Сугли- нки 0, 25 < I_L£ 0, 5 c_n j_n 39 (0, 39) 34 (0, 34) 28 (0, 28) 23 (0, 23) 18 (0, 18) 15 (0, 15) - -

0, 5 < I_L£ 0, 75 c_n j_n - - - - 25 (0, 25) 20 (0, 20) 16 (0, 16) 14 (0, 14) 12 (0, 12)

0 < I_L£ 0, 25 c_n j_n - - 81 (0, 81) 68 (0, 68) 54 (0, 54) 47 (0, 47) 41 (0, 41) 36 (0, 36)

Глины 0, 25 < I_L£ 0, 5 c_n j_n - - - - 57 (0, 57) 50 (0, 50) 43 (0, 43) 37 (0, 37) 32 (0, 32)

0, 5 < I_L£ 0, 75 c_n j_n - - - - 45 (0, 45) 41 (0, 41) 36 (0, 36) 33 (0, 33) 29 (0, 29)

Скважина 3

№ слоев Геол. индекс Описание пород Глубина залегания слоя, м

edQ Cуглинок полутвердый 1, 0

edQ Суглинок твердый 2, 0

eP2ur Глина твердая 3, 0

Определяем абсолютную отметку скважины по плану.

Заключение

В процессе выполнения данной работы были получены результаты изучения инженерно-геологических условий площадки для строительства здания. По результатам инженерно-геологической разведки были вычислены количественные, физические и механические характеристики глинистых грунтов в сфере взаимодействия сооружения с геологической средой.

По результатам лабораторных исследований нами была получена супесь твердая, глина твердая и глина туго - пластичная.

Супесь – это один из разновидностей глинистого грунта, содержание глинистых частиц, которых не превышает 10%, оставшиеся 90% - это песок. Супесь наименее пластичная из всех глинистых грунтов. Так как супесь содержит высокий процент песка в содержимом, можно сделать вывод, что одной из главных свойств супеси – низкая пористость. Соответственно она может содержать меньше влаги и, следовательно, быть меньше подвержена пучению.

Обратите внимание, чем ниже пористость, тем выше его несущая способность.

Глина – это грунт, в котором содержание глинистых частиц больше 30%. Глина очень пластичная. Пористость глины может достигать 1, 1, она сильнее всех остальных грунтов подвержена морозному пучению, потому что может содержать очень большое количество влаги.

Все глинистые грунты будут служить хорошим основанием для фундамента дома, если грунтовые воды залегают на значительной глубине (на нашей площадке они отсутствуют), а сам грунт будет однороден по составу.

Заключение

⇐ Предыдущая 1 23