Оценка инженерно-геологических условий

Строительной площадки

В данной главе производится оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчет производится на основании нормативных физико-механических характеристик слоев, выданных студенту по варианту.

 

Определение классификационных показаний

Инженерно-геологических элементов основания

Вопрос: Приведите в табличной форме нормативные физико-механические свойства грунтов основания для выполнения курсового проекта.

Ответ: табл. 2.1.

Физико-механические свойства грунтов основания

Таблица 2.1

Наименование свойства, ед. изм.	1-й слой	2-й слой	3-й слой
суглинок (30)	супесь (38)	глина (14)
1. Удельный вес грунта, , (кН/м3)	19,2	19,5	18,3
2. Удельный вес твердых частиц, s, (кН/м3)	26,6	26,6	25,7
3. Естественная влажность W (в долях единицы)	0,250	0,230	0,275
4. Коэффициент сжимаемости, m0, (МПа-1)	0,14	0,12	0,055
5. Коэффициент фильтрации, см/сут. (Кф)	4,3×10-7	2,1×10-5	2,5×10-7
6. Угол внутреннего трения, (град.)
7. Удельное сцепление, Сн, (кПа)
8. Влажность на гран. текучести, WL, g. e.	0,3	0,25	0,385
9. Влажность на гран. раскатывания, Wp, g. e.	0,210	0,185	0,205

Вопрос: Какие физические свойства грунтов Вы знаете?

Ответ: Физические свойства грунтов приведены в табл. 2.2.

				Таблица 2.2
Наименование	Обозначение	Размер ность	Физический смысл	Формула расчета
1. Плотность грунта	ρ	г/см3	Отношение массы грунта к его объему	ρ=
2. Влажность	w	g.e., %	Отношение массы воды в объеме грунта к массе высушенного грунта	W=
3. Плотность частиц грунта	ρ s	г/см3; Т/м3	Отношение массы частиц грунта к их объему
4. Плотность сухого грунта	ρ d	г/см3; Т/м3	Отношение массы высушенного грунта к его объёму
5. Удельный вес грунта	Ɣ	кН/м3	Отношение веса грунта к его объему	Ɣ=
6. Удельный вес частиц грунта	Ɣ s	кН/м3	Отношение веса частиц грунта к их объему	Ɣ s =
7. Удельный вес сухого грунта	Ɣ d	кН/м3	Отношение веса высушенного грунта к его объёму	Ɣ d =
8. Удельный вес грунта во взвешенном состоянии	Ɣ sb	кН/м3	Учитывает уменьшение удельного веса грунта ниже уровня грунтовых вод	Ɣ sb=

 

Продолжение табл. 2.2

9. Пористость	n	.e., %	Отношение объема пор к объему грунта	n=
10. Коэффициент пористости	e	.e.	Отношение объема пор к объему частиц грунта	e=
11. Степень влажности	Sr	.e.	Степень заполнения пор водой
12. Влажность на границе текучести	wL	.e., %	Влажность грунта, соответствующая границе перехода из пластичного в текучее состояние
13. Влажность на границе раскатывания	wp	.e., %	Влажность грунта, соответствующая границе перехода из твердого в пластичное состояние	Ip
14. Число пластичности	Ip	.e; %	Определяет наименование глинистого грунта	Ip = WL - Wp
15. Показатель текучести	IL	.e.	Определяет консистенцию глинистого грунта	IL=

Вопрос: Какие основные термины и определения Вы знаете?

Ответ: Далее приводятся термины и определения.

Грунт – горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить:

1) материалом основания зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения.

 

Грунт скальный – грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.

Грунт полускальный – грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурный связи цементационного типа.

Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (Rc ≥ 5 МПа – скальные грунты, Rc < 5 МПа – полускальные грунты).

Грунт дисперсный – грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.

Грунт глинистый (пылевато-глинистый) – связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip ≥ 1.

Песок – несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).

Грунт крупнообломочный – несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

Ил – водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости е ≥ 0,9, текучую консистенцию I_L > 1, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30-50 % по массе.

Сапропель – пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию I_L > 1, высокую дисперсность – содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе.

Торф – органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ.

Грунт заторфованный – песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50% (по массе) торфа.

Почва – поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.

Грунт набухающий – грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) Ɛ _sw ≥;0,04.

Грунт просадочный – грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки Ɛ _sl ≥;0,01.

Грунт пучинистый – дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения Ɛ _fn ≥0,01.

Гранулометрический состав – количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

Техногенные грунты – естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

Антропогенные образования - твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья.

Природные перемещенные образования – природные грунты, перемещенные с мест их естественного залегания, подвергнутые частично производственной переработке в процессе их перемещения.

Природные образования, измененные в условиях естественного залегания, – природные грунты, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %.

Грунты, измененные физическим воздействием, – природные грунты, в которых техногенное воздействие (уплотнение, замораживание, тепловое воздействие и т.д.) изменяет строение и фазовый состав.

Грунты, измененные химико-физическим воздействием, – природные грунты, в которых техногенное воздействие изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру.

Насыпные грунты – техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва.

Намывные грунты – техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с помощью средств гидромеханизации.

Бытовые отходы – твердые отходы, образованные в результате бытовой деятельности человека.

Промышленные отходы – твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.

Вопрос: Как подразделяются дисперсные грунты по различным показателям?

Ответ: - по пластичности (табл. 2.3).

Таблица 2.3 Подразделение глинистых грунтов по пластичности
Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности, Ip
Супесь	0,01÷0,07
Суглинок	0,07÷0,17
Глина	>0,17
- по текучести (табл. 2.4): Таблица 2.4 Подразделение глинистых грунтов по текучести
Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести IL, g.e.
Супесь:
твердая	< 0
пластичная	0-1
текучая	> 1
Суглинок и глина:
твердые	< 0
полутвердые	0 - 0,25
тугопластичные	0,25-0,50
мягкопластичные	0,5 - 0,75
текучепластичные	0,75-1,00
текучие	> 1,00

 

- по гранулометрическому составу (табл. 2.5).

Таблица 2.5