3 Анализ инженерно-геологических условий

Площадка характеризуется горизонтальным залеганием пластов, мощность которых выдержана по простиранию; имеется один выдержанный уровень подземных вод. Характер напластований и сведения о физико-механических характеристиках грунтов позволяют выделить в пределах исследованной толщи пять инженерно-геологических элемента. Итак, исходя из оценки инженерно-геологических условий строительной площадки, можно сделать вывод - растительный слой вывозится и складируется за пределами строительной площадки, первый (лёссовая твёрдая глина) не может служить надежным основанием для опирания на неё фундаментов здания, вследствие своей значительной просадочности. Значит, ее необходимо заменить искусственным основанием или принять меры для улучшения свойств существующих грунтов. По технико-экономическим соображениям целесообразно уплотнить тяжёлыми трамбовками первый лёссовидный слой глины.

3.1 Уплотнение грунтов тяжёлыми трамбовками

Уплотнение грунтов тяжёлыми трамбовками применяется с целью увеличения плотности грунтов, обеспечения равномерности осадок зданий и сооружений, устранения просадочных свойств макропористых глинистых грунтов, для уплотнения слабых глинистых грунтов.

Уплотнение тяжёлыми трамбовками применяется при степени влажности S <(0,6….0,7) и плотности сухого грунта т/м³.

Для уплотнённого грунта значение плотности сухого грунта должна быть не менее 1,5 …1,65 т/м³ – для глинистых грунтов.

Оптимальную влажность глинистых грунтов, уплотняемых трамбованием, при отсутствии данных непосредственного её определения рекомендуется принимать:

Примем

Т.к. естественная влажность меньше оптимальной влажности, количество воды V для заливки котлована для получения оптимальной влажности на 1 м уплотняемого основания определяется по формуле :

, где

–оптимальная влажность, %

-естественная влажность, %

-плотность частиц грунта, т/м³

H - глубина уплотняемой зоны ,м.

т/м³.

Трамбование производится сбрасыванием трамбовки 10т с высоты 4…8м по всей площади сооружения. трамбованием создаем уплотненный слой толщиной 4,6м. уплотняемая площадь основания превышает площадь фундамента за счет полосы шириной 1м, выступающей за пределы фундамента.

Для классификационной оценке грунта после его уплотнения определим значение коэффициента пористости и степени влажности уплотненного грунта.

е_ср=(е_min+e_пр)/2; где

е_min – минимальное значение коэффициента пористости грунта у поверхности уплотненного слоя;

e_пр - коэффициент пористости грунта на нижней границе уплотненного слоя;

где:

,,- соответственно плотность твердых частиц грунта, сухого грунта на нижней границе уплотненного слоя (т/м³) и плотность воды.

Степень влажности уплотненного грунта:

Считая, что грунт после его уплотнения достиг проектной плотности, по классификационной оценке, определяем нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненного слоя:

R₀=500кПа; φ_n=20,1⁰; Е_n=26МПа ;с_n=69,3кПа.

Размеры фундамента в плане определяем в соответствии с разделом 3.2. При этом кН/м³.

Глубина уплотнения тяжелыми трамбовками:

h_s=kd;

где

d – диаметр основания трамбовки. Принимаем d = 1,2м;

k – коэффициент, принимаемый по данным экспериментальных исследования для просадочных грунтов – 1,2…1,3.

Вес трамбовки, исходя из необходимости обеспечения удельного статистического давления трамбовки на грунт 20кПа:

G_гр=РА_тр=20*3,14*1,2²/4=22,61кН;

Ширина и длина уплотняемой площадки назначается в соответствии с конфигурацией и размерами фундамента:

Во всех случаях ширина уплотняемой полосы должна быть не менее диаметра трамбовки, а за пределами фундаментов – не менее 0,2 с каждой стороны.

Согласно этим требованиям принимаем:

Величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов, используемая при отрыве котлована, принимается равной величине понижения трамбуемой поверхности и определяется:

С учетом разрыхления поверхности уплотняемого грунта при тромбовании (принимается в пределах 10…15см) назначают величину недобора грунта до проектной отметки:

Принимаем

Расчет прочности грунта, осадки основания производится в соответствии с разделом 3.