Определение прочностных параметров грунтов по результатам зондирования

Кроме модуля общей деформации результаты зондирования могут использоваться для определения прочностных параметров - угла внутреннего трения и удельного сцепления. Результаты статического зондирования могут использоваться по двум схемам, при этом в обоих случаях они интерпретируются для дренированного состояния грунтов.

 

6.8.1. Первое направление, утвердившееся в отечественной практике как нормативное:

• для песков было рассмотрено в работе Ю.Г. Трофименкова, JL Н Воробкова, 1974 (табл. 22,с. 125 и график на рис. 70, с. 124) и в таком виде в настоящее время вошло в СП 11-105-97 (Приложение «И», табл.З). В данном случае весьма приближённо учитывается давление пригрузки для приведённых значений лобовых сопротивлений на глубине определения.

• Для суглинков и глин, неледникового происхождения нормативные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления для грунтов в дренированном состоянии при зондировании до глубины 15м, qc ≤ 6 МПа и отсутствии замеров порового давления приближенно определяются по табл. 5. Приложения «И».

 

6.8.2. Второе направление, широко практикуемое за рубежом, связано с необходимостью замеров порового давления и последующего расчёта эффективных вертикальных напряжений на глубине определения параметров прочности.

 

 

• Для песков различной степени плотности при определении угла внутреннего трения используется номограммы в координатах «qt/σ’v – ϕ», где σ’v вертикальная эффективная нагрузка (Е. И. Окунцов, С. П. Фёдоров, 1988, рис. 6 и 6а).

• Для пылевато-глинистых грунтов в дренированном состоянии (в отечественной интерпретации это широкая гамма супесей, суглинков и глин) в начале рассматривается общая зависимость сопротивления сдвигу в следующей форме записи:

τ = (а* + σ’v) х tgϕ; (6.27), где

а* - постоянная сцепления (по Е. И. Окунцову, С. П. Фёдорову):

а* = С/ tgϕ; (6.28) (С - удельное сцепление).

Постоянную сцепления «а*» указанные авторы рекомендуют определять в зависимости от консистенции:

- мягкопластичные грунты а* = 5 -10;

- тугопластичные грунты а* = 10 - 20;

- твёрдые грунты а* = 50 -100.

• Далее вычисляется коэффициент порового давления:

Bq = (u2 – u0) / (qt – σv0) (6.29),

u2 - полное поровое давление, МПа; u0- природное (гидростатическое) поровое давление, МПа, σv0 - полное природное давление (вертикальная нагрузка).

Затем вычисляется коэффициент сопротивления конуса:

(6.30)

Соответственно предложена номограмма, по которой соответственно значениям Nm и Bq определяется значение tgϕ; (рис. П. 10. 2, Е. И. Окунцов, С. П. Фёдоров, 1988). Следует подчеркнуть, что параметры прочности при указанном подходе справедливы для грунтов в дренированном состоянии (в отечественной практике - стандартные консолидированные сдвиги).

 

6.8.3. Е. И. Окунцов и С. П. Фёдоров (1988) указывают, что различие рассмотренных подходов, связанное с расхождениями в технике и методике экспериментов, приводят ко вполне определённым и однозначным

 

расхождениям в результатах: зарубежная интерпретация (это в основном работы Норвежского института геотехники) даёт значения угла внутреннего трения на 4° - 5° выше, чем отечественный нормативный подход.

6.8.4. В зарубежной практике результаты зондирования сопоставляются с прочностными параметрами различных грунтов в дренированном состоянии (Senneset et al., 1989):

 

Табл. 6.8.4.

Типовые значения параметров прочности - постоянная сцепления (а*) и коэффициент внутреннего трения (tan ϕ’) (по Senneset et al., 1989)

Прочностные параметры (в англоязычной транскрипции)
	a*, kPa	ϕ’, degrees	tanϕ	Bq
Глины мягкие (soft)	5-10	19-24	0.35-0.45	0.8-1.0
Глины среднего уплотнения (medium)	10-20	19-29	0.4-0.55	0.6-0.8
Глины высокой степени уплотнения (stiff)	20-50	27-31	0.5-0.6	0.3-0.6
Супеси и суглинки мягкие (soft)	0-5	27-31	0.5-0.6	0-0.4
Супеси и суглинки мягкие (medium)	5-15	29-33	0.55-0.65
Супеси и суглинки мягкие (stiff)	15-30	31-35	0.6-0.7
Пески рыхлые (loose)		29-33	0.55-0.65	<0.1
Пески средней плотности (medium)	10-20	31-37	0.6-0.7

 

Пески плотные (сцементированные) (dense)	20-50	35-42	0.7-0.9
Сильноуплотненные или переуплотненные (сцементированные) (hard, stiff soil, OC, cemented)	>50	38-45	0.8-1.0	<0

 

Всего два приложения:

6.1 -Использование результатов зондирования для определения несущей способности свай.

6.2- Примеры расчёта несущей способности забивных и буронабивных свай по результатам зондирования (АОЗТ «Г еостатика»)