более грунт называется торфом. Сапропели (табл. 1.11)--пресноводные илы, содержащие более 10 % органических веществ и имеющие коэффициент пористости, как правило, более 3, а показатель текучести более 1.
ТАБЛИЦА 1.И. ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ САПРОПЕЛЕИ ПО ОТНОСИТЕЛЬНОМУ СОДЕРЖАНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Сапропель
Относительное содержание вещества
Минеральный . ...
Средиеминеральный
Слабоминеральный . .
Почвы - это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Подразделяют почвы по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластЕЩНости, как пылевато-глинистые грунты.
К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.
ТА Б Л
Скальные и нескальные грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, относятся к мерзлым груй-там, а если они находятся в мерзлом состоянии от 3 лет и более, то к вечномерзлЫм.
1.4. ДЕФОРМИРУЕМОСТЬ ГРУНТОВ ПРИ СЖАТИИ
Характеристикой деформируемости грунтов при сжатии является модуль деформации, который определяют в полевых и лабораторных условиях. Для предварительных расчетов, а также и окончательных расчетов оснований зданий и сооружений П и III класса допускается принимать модуль деформации по табл. 1.12 и 1.13.
ТАБЛИЦА 1.12. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ
Песок
Значения Е. Л1Па, при коэффициенте пористости е
0,45
0,55
0,65
0,75
Гравелистый,
круп-
ный и средней
круп-
ности
Мелкий
18
Пылеватый
а >
28
"И
Примечание. Значения Е приведены, для кварцевых песков, содержащих не более 20 % полевого шпата F не более 5 % в сумме различных, примесей (слгоды, глауконита и пр.).
ЦА 1.13. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
Возраст и происхождение грунтов
Грунт
Пока.чатель текучести
Значения E, МПа, при коэффициенте пористости е
0.35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1.05
Четвертичные отложения:
аллювиальные, делювиальные, озер-но-аллюви-альные
Супесь
0 <0,75
Суглинок
0</£<0,25 0,25</«S:0,5 0,5</ <0,75
34 32
27 25
22 19 17
17 14 12
14 11
Глина
0,25</£<€:0,5
24 21
21 18 15
18 15 12
15 12 9
12 9 7
флювиогляциальные
Супесь
Суглинок
0,5</£0,75
40 35
33 28
27 22 17
21 17 13
14 10
моренные
Супесь и суглинок
Юрские отложения оксфордского яруса
Глина
-0,25<«J2;«0 0,25</j <0,5
27 24
25 22
22 1-9
15 12
Примечай и е. Значения Е не распространяются на лёссовые грутш.
1.4J, Определение модуля деформации в полевых условиях
Модуль деформации определяют испытанием грунта статической нагрузкой, передаваемой на штамп [3]. Испытания проводят в шурфах жестким круглым штампом площадью
Рис. 1.1. Зависимость осадки штампа л от дапле- - ния р
ТТПТ/
77Г77Г-777
Рис. 1.2. Схема испытания грунта ярессиометром
У - резиновая камера; 2 - скважина; 3 - шлнг; 4 - баллон сжатого воздуха; 5 - Измерительное устройство
Рис. 1.3. Зависимость де- формаций стенок скважины Дг от давления р
А Г, Mhf
-р,МПо
5000 см, а ниже уровня грунтовых вод и на больших глубинах - в скважинах штампом площадью 600 см. Для определения модуля деформации используют график зависимости осадки от давления (рис. 1.1), на котором выделяют линейный участок, проводят через него осредняющую прямую и вычисляют модуль деформации Е в соответствии с теорией линейно-деформируемой среды по формуле
Я= (1 - V2) C0rfA;7/As, (I.I)
где V - коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации), равный 0,27 Г;ля крупнообломочных грунтов, 0,30 для песков н супесей, 0,35 для суглинков и 0,42 для глин; ш - безразмерный коэффициент, равный 0,79; d -диаметр штампа; Др - приращение давления на штамп; As - приращение осадки штампа, соответствующее Др.
При испытании грунтов необходимо, чтобы толщина слоя однородного грунта под штампом была не менее двух диаметров штампа.
Модули деформации изотропных грунтов можно определять в скважинах с помощью прессиометра (рис. 1.2) [3]. В результате испытаний получают график зависимости приращения радиуса скважины от давления на ее стенки (рис. 1.3). Модуль деформации определяют на участке линейной зависимости деформации от давления между точкой pi, соответствующей обжатию неровностей стенок скважины, и точкой Р2, после которой начинается интенсивное развитие пластических деформаций в грунте. Модуль деформации вычисляют по форму,де
Ekrplr, (1.2)
где /г - коэффициент; - начальйый радиус скважины; Ар - приращение давления; Дг-приращение радиуса, соответствующее Др.
Коэффициент k определяется, как правило, путем сопоставления данных прессиометрнн с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампом. Для соорунсе-ний И и П1 класса допускается принимать в зависимости от глубины испытания h следующие значения коэффициентов k в формуле (1.2): при /г<5 м fe = 3; при ом</г<:10 м ft==2; при 10 м</г<20 м к-\,Ъ,
Для песчаных и пылевато-глинистых грунтов допускается определять модуль деформации на основе результатов статического и динамического зондирования грунтов. В качестве показателей зондирования принимают: прн статическом зондировании - сопротивление грунта погружению конуса зонда qc, а при динамическом зондировании - условное динами, ческое сопротивление грунта погружению кону= са Ца. Для суглинков и глин E~7qc и Е===6да; для песчаных грунтов E=3qc, а значения Е по данным динамического зондирования приведены в табл. 1.14. Для сооружений i и U класса
1.5. Прочность грунтов
.Т А Б л и Ц, А 1.14. ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПОДАННЫМ 1,.. . ДИНАЛ1ИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Песок
Значения Е, МПа, при q , МПа
17,5
Крупный и средней крупности . .
Мелкий ...........
Пылеватый (кроме водонасыщен-ных) . ...........
20-16 13
26-21 19
39-34 29
49-44 35
55-50 40
60-55 45
является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов штампами. Для сооружений III класса допускается определять Е только по результатам зондирования.
1,4.2. Определение модуля деформации в лабораторных условиях
В лабораторных условиях применяют компрессионные приборы (одометры), в которых образец грунта сжимается без возможности бокового расширения. Модзль деформации вычисляют на выбранном интервале давлений Ар = р2-Pi графика испытаний (рис. 1.4) по формуле
Eaed=ii-i-eo)/a, (Г.З)
где во - начальный коэффициент пористости . грунта; Р - коэффициент, учитываюцгий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе й назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассоча v (табл. 1.15); д - коэффициент уплотнения:
G = (ei -е2)/(Р2 -Pi)-
(1.4)
ТАБЛИЦА 1.15. СРЕ,ДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА v И КОЭФФИЦИЕНТА р
грунт
P=l~2vV(l-v)
Песок и супесь . .
0,30
0,74
Суглинок . , , .
О.З."-)
0,62
Глина .....
0,42
0,40
Давление pi соответствует природному, а рз - предполагаемому давлению под подошвой фундамента.
Значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости
Рнс. 1.4. Кривая испытания грунта на сжатие в компрессионном приборе
грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости. При расчетах осадки эти данные следует корректировать на осноее
сопоставительных испытаний того же грунта в полевых условиях штампом. Для четвертичных супесей, суглинков и глин можно принимать корректирующие коэффициенты т (табл. 1.16), при этом значения Eoed пеобходн-мо определять в интервале давлений 0,1-0,2 МПа.
1.5. ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ
Сопротивление грунта срезу характеризуется касательными напряжениями в предельном состоянии, когда наступает разрушение грунта [4]. Соотношение между предельными касательными т и нормальными к площадкам сдвига О напряжениями выражается условием прочности Кулона-Мора
T = CTtgr-fc, (1.5)
где ф -ление.
угол внутреннего трения; с - удельное сцеп-
ТАБЛИЦА 1.16. КОЭФФИЦИЕНТЫ т ДЛЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ, ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ, ОЗЕРНЫХ И ОЗЕРНО-АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ГРУНТОВ ПРИ ПОКАЗАТЕЛЕ
