Вопрос 24. Основная характеристика сжимаемости грунтов, используемая в расчетах осадки основания. Ее определение в лабораторных и полевых условий.

Сжимаемость грунта под нагрузкой обусловлена изменением объема пор, то есть переупаковкой частиц. Испытания грунта на сжимаемость проводят, как правило, в компрессионных приборах (одометрах) без возмож­ности бокового расширения

Схема компрессионной прибора: I-поршень; 2-гильза 3-образец грунта; 4-перфори-рованное днище; 5-камера с водой.

Результаты испытаний представляют графически в виде компрессионной кривой или ε- относительная деформация, ; S – осадка образца; е- коэффициент пористости;

р – давление под поршнем

; N – усилие,

действующее на поршень; А – площадь поршня (образца)

а) б)

коэффициент пористости на каждой ступени нагрузки вычисляют по формуле: , е₀ – начальный коэффициент пористости. Выполнив линейную аппроксимацию кривых в заданном интервале давлений, получают модуль деформации грунта, который используют для расчета осадок оснований сооружений: или , где - тангенс угла наклона аппроксимационных прямых к оси ординат; β –учитывает отсутствие поперечных деформаций образца при испытаниях ; ν - коэффициент поперечной деформации(Пуассона).

Наиболее надежным способом определения модуля деформаций являются штамповые испытания

.Испытание грунта статической нагрузкой: I-анкер; 2-домкрат 3-упорная балка; 4-штамп

Расчетная формула имеет вид где ω- коэффициент, принимаемый для круглых жестких штампов равным 0,8;d - диаметр штампа; - тангенс угла наклона аппроксимационной прямой к оси ординат

Вопрос 26. Определение несущей способности свай по физическим свойствам грунтов основания.

Несущая способность сван-стойки зависит от прочности грунта под ее нижним концом и определяется по первой группе предельных состояний по формуле

где yc — коэффициент условий работы, принимаемый равным 1; R — расчет­ное сопротивление крупнообломочного грунта или скальной породы под ниж­ним концом сваи; А — площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца.

Для забивных, вдавливаемых и погружаемых вибрированием свай, опирающихся нижним концом на разрушенные скальные породы и крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, обычно принимают R = 20 МПа. Высокое расчетное сопротив­ление грунта объясняется сильным уплотнением грунта под нижним концом свай. Под набивными сваями вскрываемый плотный пылевато-глинистый или крупнообломочный грунт разуплотняется, поэтому нормативное сопротивление такого грунта можно установить лишь путем испытания его штампами или загрузкой свай ста­тической нагрузкой. Если нижний конец набивной сваи опирает­ся на невыветрелую скальную породу, расчетное сопротивление, ее под сваей устанавливается по формуле где Rс.n- нормативное (среднее арифметическое значение) временное со­противление скальной породы одноосному сжатию в водонасыщенном со­стоянии; γ_g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4. Для повышения значения R приходится заделывать нижний конец сваи в скальную породу. Тогда

где Id — расчетная глубина заделки набивной сваи или сваи-оболочки в скальную породу, принимаемая не менее 0,5 м; dj — диаметр заделанной в скальную породу части сваи.

Определение несущей способности висячей сваи(сваи трения) где γc-коэф условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1; γ_CR и у_cf-коэф условий работы грунта соответственно под ниж­ним концом и по боковой поверхности сваи, зависящие от способа ее погру­жения; R-расчетное сопротивление грунта под нижним кон­цом сваи, определяемое по табл; А-площадь опирания сваи на грунт; u-периметр поперечного сечения сваи; f_i- расчетное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, определяемое по табл.; hi-толщина t-го слоя грунта в пределах длины сваи. Глубины погружения сваи и залегания отдельных слоев z для определения значений R и fi принимают от природного рельефа при срезке, подсыпке или намыве слоя более 3 м или от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки, при срезке, подсыпке или намыве слоя толщиной от 8 до 10 м. Для плотных песков значение f_t увеличивают на 30%, а значение R принимают на 60...100 % больше, чем указано в табл., но не более чем на 20 МПа. Толщину слоев при членении толщи грунтов для опре­деления fi принимают не более 2 м. Определение несущей способности свай с использованием таблиц СНиПа нельзя считать точным