I. Определение физико - механических характеристик грунтов строительной площадки

 

Для каждого из слоев грунта, вскрытых двумя скважинами и одним шурфом, определяем расчетные характеристики.

 

Слой1: Растительный слой

 

Плотность грунта: ρ = 17,0кН/ м³. Природная влажность грунта: W = 22,0%. Глубина отбора монолита: h = 0,4м.

 

Слой2: Пылевато-глинистый грунт.

 

Удельный вес грунта: γ = 18,5кН/м³.

 

Удельный вес твердых минеральных частиц: γ _s = 26,5кН/м³. Природная влажность грунта: W = 23,1%.

Влажность грунта на границе текучести: W _L = 22,4%. Влажность грунта на границе раскатывания: W _P = 17,2%. Глубина отбора монолита: h = 1,0м.

Средняя мощность слоя:

h =	h 1+ h 2+ h 3	=	0,8 + 0,9 + 0,65	= 0,78 м.
			3
3

1) Определяем тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I _P:

I _P = W _L − W _P =22,4−17,2=5,2%.

 

Т.к. 1 ≤ (I _P = 5,2%) ≤ 7, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – супесь. 2) Определяем разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I _L:

I L =		W − W P	=	23,1 −17,2	=	5,9	=1,13.
	W L − W P			22,4 −17,2		5,2

Т.к. (I _L = 1,13) ≥ 1, то разновидность рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – супесь текучая.

 

3) Определяем коэффициент пористости e:

e =

γ

W

26,5

23,1

s ⋅ 1

+

−1 =

⋅ 1

+

−1 = 0,76.

100

18,5

100

γ

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R _o рассматриваемого грунта:

 

R _o = f (I _P; I _L; e).

 

Т.к. (e = 0,76) ≥ 0,7, то для рассматриваемого пылевато-глинистого грунта (супеси текучей) условно-расчетное сопротивление R _o не нормируется.

 

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой супесь текучую. Условно-расчетное сопротивление R _o не нормируется.

 

Слой3: Торф.

 

Плотность грунта: ρ = 13,0кН/ м³. Природная влажность грунта: W = 50,0%. Глубина отбора монолита: h = 1,8м. Средняя мощность слоя составляет 0,95 м.

 

Слой4: Пылевато-глинистый грунт.

 

Удельный вес грунта: γ = 15,8кН/м³.

Удельный вес твердых минеральных частиц: γ _s = 25,2кН/м³. Природная влажность грунта: W = 49,6%.

 

3

Влажность грунта на границе текучести: W _L = 39,5%. Влажность грунта на границе раскатывания: W _P = 18,1%. Глубина отбора монолита: h = 3,0м.

 

Средняя мощность слоя составляет 1,3 м.

 

1) Определяем тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I _P:

 

I P = W L − W P			= 39,5 −18,1 = 21,4 %.
Т.к. (I P = 21,4%) > 17, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – глина.
2) Определяем разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I L:
I L =	W − W P	=	49,6 −18,1	=	31,5	=1,47.
					21,4
W L − W P			39,5 −18,1

Т.к. (I _L = 1,47) ≥ 1, то разновидность рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – глина текучая.

 

3) Определяем коэффициент пористости e:

e =

γ

W

25,2

49,6

s ⋅ 1

+

−1 =

⋅ 1

+

−1 =1,39.

100

15,8

100

γ

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R _o рассматриваемого грунта:

 

R _o = f (I _P; I _L; e).

 

Т.к. (e = 1,39) ≥ 1,1, то для рассматриваемого пылевато- глинистого грунта (глины текучей) условно-расчетное сопротивление R _o не нормируется.

 

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой глину текучую. Условно-расчетное сопротивление R _o не нормируется.

 

Слой5: Пылевато-глинистый грунт.

 

Удельный вес грунта: γ = 19,2кН/м³.

 

Удельный вес твердых минеральных частиц: γ _s = 25,4кН/м³. Природная влажность грунта: W = 30,0%.

Влажность грунта на границе текучести: W _L = 34,3%. Влажность грунта на границе раскатывания: W _P = 18,0%. Глубина отбора монолита: h = 5,0м.

 

Средняя мощность слоя составляет 2,4 м.

 

1) Определяем тип пылевато-глинистого грунта по показателю (числу) пластичности I _P:

 

I _P = W _L − W _P =34,3−18,0=16,3%.

 

Т.к. 7 < (I _P = 16,3%) ≤ 17, то тип рассматриваемого пылевато-глинистого грунта – суглинок.

2)

Определяем разновидность пылевато-глинистого грунта по консистенции I L:

I L

=

W − W P

=

30,0 −18,0

=

12,0

= 0,74.

W L − W P

34,3 −18,0

16,3

Т.к. 0,50 < (I L = 0,74%)

≤ 0,75, то разновидность рассматриваемого пылевато-глинистого

грунта – суглинок мягкопластичный.

3)

Определяем коэффициент пористости e:

e =

γ

s

W

25,4

30,0

⋅ 1 +

−1 =

⋅ 1

+

−1 = 0,72.

γ

100

19,2

100

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R _o рассматриваемого грунта:

 

R _o = f (I _P; I _L; e).

 

4

Условно-расчетное сопротивление для глинистых грунтов определяем методом графической интерполяции (рис.1).

 

 

Рис.1. Определение условно-расчетного сопротивления грунта.

 

Таким образом, исследуемый слой грунта представляет собой суглинок мягкопластичный с условно-расчетным сопротивлением R _o = 193кПа.

 

Слой6: Песчаный грунт.

 

Удельный вес грунта: γ = 20,1кН/м³.

 

Удельный вес твердых минеральных частиц: γ _s = 26,6кН/м³. Природная влажность грунта: W = 21,2%.

Глубина отбора монолита: h = 9,0м. Средняя мощность слоя составляет 9,1 м.

 

1) Определяем вид песчаного грунта по гранулометрическому составу:

 

Вес частиц крупнее 2,00мм составляет:	0% (нет).
Вес частиц крупнее 0,50мм составляет:	9,5%.
Вес частиц крупнее 0,25мм составляет:	15,6% (9,5 + 6,1).
Вес частиц крупнее 0,10мм составляет:	80,5% (9,5 + 6,1 + 64,9).

 

Т.к. вес частиц крупнее 0,10мм составляет 80,5% (что более 75%), то рассматриваемый вид песчаного грунта – песок мелкий.

 

2) Определяем плотность сложения песчаного грунта по коэффициенту пористости e:

e =

γ

W

26,6

21,2

s ⋅ 1

+

−1 =

⋅ 1

+

−1 = 0,6.

100

20,1

100

γ

Т.к. 0,6 ≤ (e = 0,6) ≤ 0,75, то рассматриваемый грунт – песок мелкий средней плотности. 3) Определяем разновидность песчаного грунта по степени влажности S _r:

S r =		W ⋅ γ s	=		21,2 ⋅26,6	= 0,94.
	100 ⋅ e ⋅ γ w			100 ⋅0,6 ⋅10

Т.к. 0,8 < (S _r = 0,94) ≤ 1,0, то рассматриваемый грунт – песок мелкий средней плотности насыщенный водой.

 

4) Определяем условно-расчетное сопротивление R _o рассматриваемого грунта:

 

R _o = f (гранулометрическийсостав; e; S _r).

 

Для песка мелкого средней плотности насыщенного водой условно-расчетное сопротивление составит R _o = 200кПа.

 

 

5

ВЫВОДЫ

 

1. Исследуемая территория относится к условно благоприятной для строительства в связи с залеганием слабых грунтов (ИГЭ-1, ИГЭ-2, ИГЭ-3, ИГЭ-4) в активной зоне нагрузок от фундаментов сооружения.

2. Разведанная толща до глубины 15,2м неоднородная, в ее составе выделено 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ). Геологический разрез участка изображен на рис.2.

 

3. Физико-механические свойства грунтов приведены в сводной таблице.

4. Гидрогеологические условия исследуемой площадки строительства в целом характеризуются наличием водоносного горизонта, приуроченного к торфу и вскрытого двумя скважинами и шурфом на глубине 2,53-2,6м.

5. Ввиду малой прочности ИГЭ-1, ИГЭ-2, ИГЭ-3, ИГЭ-4 не рекомендуется их использование в качестве естественного основания для фундаментов.

6. Для проектирования фундаментом мелкого заложения рекомендуется      рассмотреть

искусственное основание в виде песчаной подушки.

7. Выполнить расчет свайного фундамента и рассмотреть его в качестве основного для проектируемого жилого дома.

 

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Таблица 1.

 

№		Наименование ИГЭ		γ			γ s		W	I P	I L	S r	φ		c	R o
п/п				кН			кН		%	%			град		кПа	кПа
				м 3			м 3
1	ИГЭ-1. Растительный слой		17,0			-			22,0	-	-	-	-		-	-
2	ИГЭ-2. Супесь текучая		18,5			26,5			23,1	5,2	1,13	-	16o		6	-
3	ИГЭ-3.	Торф	13,0			-			50,0	-	-	-	-		-	-
4	ИГЭ-4.	Глина текучая	15,8			25,2			49,6	21,4	1,47	-	7o15’		12	-
5	ИГЭ-5.	Суглинок мягкопластичный	19,2			25,4			30,0	16,3	0,74	-	16o10’		14	193
6	ИГЭ-6.	Песок мелкий средней	20,1			26,6			21,2	-	-	0,94	28o		-	200
	плотности насыщенный водой

 

6

 

 

Рис.2. Геологический разрез участка строительства.

 

7