logo search
Изучение инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка

3.4 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

По данным бурения скважин и лабоpатоpным испытаниям грунтов, в результате статистической обработки в соответствии с требованиями ГОСТ 25100-2011 [9] и ГОСТ 20522-2012 [10] в геологическом pазpезе площадки до глубины 20.0м выделены следующие инженеpно-геологические элементы (ИГЭ):

tQIV

pedQIV

dQ

ИГЭ-1

ИГЭ-2

ИГЭ-3

Насыпной грунт

Почвенно-растительный слой

Суглинок легкий, твердый - полутвердый, просадочный, при замачивании проявляет просадочные свойства от природных («бытовых») и дополнительных нагрузок

По всем скважинам суммарная просадка не превышает 5,0 см, что согласно п.3.6 СНиП 2.02.01-83 относит исследуемую территорию к I-му типу по просадочным свойствам.

dQ

ИГЭ-4

Суглинок легкий, мягкопластичный

Ниже излагается характеристика физико-механических и коррозионных свойств грунтов.

Насыпной грунт (ИГЭ-1) и почвенно-растительный слой (ИГЭ-2) должны быть удалены из-под фундамента на всю мощность, во избежание развития больших неравномерных осадок.

ИГЭ-3 Суглинок легкий, полутвердый, просадочный, мощность 4,5-7,0м

Число пластичности грунта колеблется от 7 до 9% (среднее 8%), показатель текучести колеблется от -0,75 до 0,00. По среднему значению грунт классифицируется как полутвердый.

Остальные показатели физических свойств грунта, полученные в результате обработки значений каждого показателя согласно ГОСТ, приведены в таблице № 3.1

Таблица 3.1 Показатели физических свойств грунта

Наименование

характеристик

Единицы измерения

Диапазон значений

Нормативные значения

Коэф-т

вариации

от

до

1

2

3

4

5

6

Природная влажность

д.ед.

0,07

0,13

0,09

0,20

Влажность на границе

текучести

д.ед.

0,20

0,23

0,21

0,05

Влажность на границе

раскатывания

д.ед.

0,12

0,14

0,13

0,06

Плотность грунта

г/см3

1,61

1,88

1,71

0,04

Плотность грунта в сухом

состоянии

г/см3

1,48

1,66

1,57

0,04

Плотность частиц грунта

г/см3

2,69

2,70

2,70

-

Коэффициент пористости

д.ед.

0,623

0,828

0,726

0,09

Коэффициент водонасыщения

д.ед.

0,24

0,56

0,36

-

Расчетная величина плотности грунта природной влажности при доверительной вероятности б = 0.85 равна 1.71 т/м3, при б = 0.95 - 1.68 т/м3. В состоянии водонасыщения при доверительной вероятности б = 0.85 равна - 1.96 т/м3, при б = 0.95 - 1.97 т/м3.

По данным сдвиговых испытаний на приборах Маслова-Лурье, прочностные свойства грунта ИГЭ-3 в состоянии водонасыщения характеризуются значениями угла внутреннего трения 20-19° и удельного сцепления 26-24кПа.

Нормативные и расчетные значения параметров сдвига, определенные в соответствие с ГОСТ, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 нормативных и расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов

Наименование

характеристик

Единицы измерения

Нормативные значения

Расчетные значения при

доверительной вероятности

бІІ = 0,85

бІ = 0,95

1

2

3

4

5

ИГЭ - 3 Суглинок легкий, твердый - полутвердый

Удельное сцепление в

водонасыщенном состоянии

КПА

28

26

24

Угол внутреннего трения в

водонасыщенном состоянии

градус

22

20

19

Плотность грунта ест/водонас.

г/см3

1,71/1,95

1,70/1,96

1,68/1,97

Модуль деформации в

водонасыщенном состоянии

Мпа

кгс/см2

4,5

45

3,6

36

3,1

31

По данным лабораторных исследований грунт по отношению к бетону и железобетону на обычном портландцементе неагрессивный.

По отношению к углеродистой и низколегированной стали грунт обладает высокой коррозионной агрессивностью.

ИГЭ-4 Суглинок легкий, мягкопластичный, мощность 11,9-14,0м.

Число пластичности грунта колеблется от 8 до 13% (среднее 10,5%), показатель текучести колеблется от 0,54 до 0,73. По среднему значению грунт классифицируется как мягкопластичный.

Остальные показатели физических свойств грунта, полученные в результате обработки значений каждого показателя согласно ГОСТ, приведены в таблице № 3.3.

Таблица 3.3 Показатели физических свойств грунта

Наименование

характеристик

Единицы измерения

Диапазон значений

Нормативные значения

Коэф-т

вариации

от

до

1

2

3

4

5

7

Природная влажность

д.ед.

0,18

0,24

0,21

0,07

Влажность на границе

текучести

д.ед.

0,22

0,30

0,25

0,08

Влажность на границе

раскатывания

д.ед.

0,13

0,17

0,14

0,07

Плотность грунта

г/см3

1,96

2,12

2,05

0,02

Плотность грунта в сухом

состоянии

г/см3

1,62

1,77

1,69

0,03

Плотность частиц грунта

г/см3

2,69

2,72

2,70

-

Коэффициент пористости

д.ед.

0,528

0,664

0,599

0,07

Коэффициент водонасыщения

д.ед.

0,80

1,04

0,95

-

Расчетная величина плотности грунта природной влажности при доверительной вероятности б = 0.85 равна 2,04 т/м3, при б = 0.95 - 2,03 т/м3. В состоянии водонасыщения при доверительной вероятности б = 0.85 равна - 2,07 т/м3, при б = 0.95 - 2,06 т/м3.

По данным сдвиговых испытаний на приборах Маслова-Лурье, прочностные свойства грунта ИГЭ-3 в состоянии водонасыщения характеризуются значениями угла внутреннего трения 15-14° и удельного сцепления 17-16кПа.

Нормативные и расчетные значения параметров сдвига, определенные в соответствие с ГОСТ, приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 нормативных и расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов

Наименование

характеристик

Единицы измерения

Нормативные значения

Расчетные значения при

доверительной вероятности

бІІ = 0,85

бІ = 0,95

1

2

3

4

5

ИГЭ - 4 Суглинок легкий, мягкопластичный

Удельное сцепление в

водонасыщенном состоянии

КПА

18

17

16

Угол внутреннего трения в

водонасыщенном состоянии

градус

15

15

14

Плотность грунта ест/водонас.

г/см3

2,05/2,07

2,04/2,06

2,03/2,05

Модуль деформации в

естественном состоянии

Мпа

кгс/см2

4,2

42

3,8

38

3,5

35

По данным лабораторных исследований грунт по отношению к бетону и железобетону на обычном портландцементе неагрессивный.

По отношению к углеродистой и низколегированной стали грунт обладает высокой коррозионной агрессивностью.

Коррозионная агрессивность грунтов приведена в таблице 3.5.

Таблица 3.5 Коррозионная агрессивность грунтов.

Наименование и номер выработки

Глубина отбора проб грунта, м

рН

Показатели коррозионной активности по

ГОСТ 9.602-2005 [12]

Показатели агрессивности к бетонным и железобетонным конструкциям

СП 28.13330.2012

к стали (таб. 1)

к железобетонным конструкциям на цементе по ГОСТ 10178-76 (таб. В.1-В.2)

УЭС

Ом-м

Корроз. активность

п.п.п.

S042-

мг/кг- гр

Cl-

мг/кг- гр

Степень агрес-сивного воздействия грунта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

С-1

0,0-1,0

19,4

высокая

-

220

120

Неагрессивная

С-4

0,0-1,0

18,8

высокая

-

190

120

Неагрессивная

С-5

0,0-1,5

18,9

высокая

-

240

70

Неагрессивная

С-5

3,0-6,0

13,5

высокая

-

440

450

Неагрессивная

С-5

6,0-10,0

22,4

высокая

-

300

420

Неагрессивная

С-5

10,0-12,0

15,9

высокая

-

320

390

Неагрессивная

С-5

12,0-15,0

17,3

высокая

-

320

120

Неагрессивная

С-7

0,0-1,6

19,5

высокая

-

250

120

Неагрессивная

С-9

0,5-1,5

19,7

высокая

-

280

90

Неагрессивная