1.1 Определение физико-механических свойств грунтов

Производные и индексационные характеристики и наименование грунтов определяются по СТБ 943-93 [6], а механические характеристики грунтов для предварительных расчетов (в учебных целях) – по [1].

1.1.1 Определение наименования крупнообломочного и песчаного грунта и его физико-механических свойств

Наименование крупнообломочного и песчаного грунта определяют по гранулометрическому составу. Для этого последовательно суммируются содержания фракций, сначала крупнее 2 мм, затем - крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю их расположения в таблице 2 [17].

Слой№1: W_L=0, W_P=0

частиц  2мм 8,2% <  25%

частиц  0,5мм 8,2+25=33,2% <  50%

частиц  0,25мм 33,2+27=60,2%  50%

Так как частиц крупнее 0,25 мм –60,2%, что больше 50%, следовательно, песок средней крупности.

Устанавливаем плотность сложения по коэффициенту пористости е и таблице 3[17]:

г/см³;

.

Таким образом, при е0,75 имеем песок мелкий рыхлый в первом слое.

Определим степень влажности грунта:

,

где _w=1г/см³ – плотность воды,

Так как, S_r>0,8 для первого слоя, то песок насыщенный водой.

Определяем прочностные и деформационные характеристики песчаного грунта.

При е=0,77 для песка мелкого рыхлого насыщенного водой характеристик нет.

Так как песок рыхлый, то он не будет хорошим основанием, поэтому необходима трамбовка. После трамбовки принимаем e=0,65 и определяем прочностные и деформационные характеристики песчаного грунта. Получаем R₀= 500кПа, С_п = 1,0 кПа, _п = 35⁰ ,Е = 30 МПа.

1.1.2 Определение наименования пылевато-глинистого грунта и его физико-механических свойств

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I_P :

Для 2 слоя:

I_P=w_L-w_P

I_P=31-22,5=8,5.

Т.к., 7  J_p = 8,5  17, то данный грунт является суглинок.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта :

.

Тогда при 0,75 < J_L = 0,82 < 1 глина текучепластичная.

Пылевато-глинистые лессовые грунты необходимо проверить на просадочность. Это в первую очередь грунты с малым удельным весом (1,2-1,6 г/см³), значительной пористостью (40…50 %) и степенью влажности S_r0,8, I_L<0,25:

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

.

Следовательно, грунт не просадочный.

Для определения искомого нормативного значения механического показателя используют линейную интерполяцию. Для суглинка при е=0,9; I_L=0,82; R₀=142,87 кПа; С_n=15 кПа; _n=15⁰; Е=7 МПа.

Для 3 слоя по формуле (4) I_P:

I_P=53,2-30,1=23,1.

Т.к., I_P =23,117 то данный грунт является глиной.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта по формуле (5):

.

Тогда при 0I_L=0,040,25 глина полутвердая.

По формуле (6) пылевато-глинистые грунты проверяем на просадочность.

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

.

Следовательно, грунт не просадочный.

Для определения искомого нормативного значения механического показателя используют линейную интерполяцию. Для глины полутвёрдой при е=0,86; I_L=0,04; R₀=273,3 кПа; С_n=25 кПа; _n=18⁰; Е=18 МПа.

Для 4 слоя по формуле (4) I_P:

I_P=46-22=24.

Т.к., I_P =2417 то данный грунт является глиной.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта по формуле (5):

.

Тогда при I_L=-0,1250 твердая.

По формуле (6) пылевато-глинистые грунты проверяем на просадочность.

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

.

Следовательно, грунт просадочный. Так как грунт просадочный, то прочностные и деформационные характеристики грунта отсутствуют.

В соответствии с инженерно-геологическим разрезом (см. рисунок лист 1) составим сводную таблицу физико-механических характеристик грунта (таблица 3).

Таблица 1 Сводная таблица физико-механических свойств грунта

Номер слоя	Наименование грунта	Мощность слоя ,м	Физическая характеристика										Прочностная и деформационная характеристики
			S,т/м^3	, т/м^3	d, т/м^3	w%	wL %	wp %	Ip	IL	Sn	e	n град	Cn кПа	Ro кПа	En МПа
			S кН/м^3	 кН/м^3	d кН/м^3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Растительный слой	0,3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Песок ср.крупности	4	2,65	1,9	1,5	26,5	-	-	-	-	0,91	0,77	-	-	-	-
			26,5	19	15,0
3	Суглинок текучепластичный	5	2,68	1,83	1,41	29,5	31	22,5	8,5	0,82	0,89	0,9	15	15	142,87	7
			26,8	18,3	14,1
4	Глина полутвердая	2	2,73	1,93	1,47	31	53,2	30,1	23,1	0,04	0,98	0,86	18	25	273,3	18
			27,3	19,3	14,7
5	Глина твердая	3,6	2,75	1,87	1,57	19	46	22	24	--0,125 -0,125	0,69	0,75	-	-	-	-
			27,5	18,7	15,7