Расчётно-конструктивное проектирование. Инженерно-геологические условия площадки

2. РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

2.1. Инженерно-геологические условия площадки

2.1.1 - общие данные:

Инженерно-геологические изыскания выполнены в июле 2005 г. с целью изучения инженерно- геологических условий строительства проектируемого здания.

В составе изысканий проведены полевые (буровые и опытные), лабораторные и камеральные работы.

На площадке пройдены три скважины с отбором образцов грунта ненарушенной и нарушенной структуры. Интервал опробования составил 1-2 м. Глубина скважин 24,0-25,0 м. Бурение осуществлялось буровой установкой УГБ-1ВС диаметром 151 мм.

С целью определения степени неоднородности грунтов и их характеристик проведено статическое зондирование.

Статическое зондирование выполнено в трех точках до глубин, на которых были получены максимальные значения сопротивления грунтов погружению зонда. Глубина зондирования составила 13,2-14,0 м.     

Отметки поверхности по скважинам изменяются от 152,6 до 153,0 м.

Нормативная глубина промерзания грунтов равна 2,34 м.

В соответствии с ГОСТ 20522-96, ГОСТ 25100-95 (п.6.5,п.6.6 ) и результатами статического зондирования в разрезе площадки выделены инженерно- геологические элементы (И.Г.Э.) и получены их нормативные и расчетные характеристики, при этом использованы также материалы изысканий  прошлых лет (п.6.7). Условие залегания И.Г.Э. и их описание приведены в приложении 1.

С поверхности до глубины 1,2 м залегает насыпной грунт, неслежавшийся, представлен супесью с включением строительного мусора до 40 % (И.Г.Э.1).

Под насыпными грунтами до глубины 14,5-15,0 м залегает супесь твердая, с прослоями до 30%-40% пылеватого песка, непросадочная, незасоленная, без примеси органических веществ (И.Г.Э.2). 

С глубины 14,5-15,0 м до 18,5-20,5 м вскрыт суглинок полутвердый с прослоями тугопластичного, непросадочный, незасоленный, без примеси органических веществ (И.Г.Э.3).

С глубины 18,5-20,5 м до глубины 25,0 м залегает супесь твердая, низкопористая, с прослоями до 30%-40% пылеватого песка непросадочная, незасоленная, без примеси органических веществ (И.Г.Э.4). 

Расчетные характеристики выделенных И.Г.Э. получены по данным лабораторных испытаний (приложение 2).В связи с высокой неоднородностью насыпных грунтов  их характеристики не приводятся.

По удельному электрическому сопротивлению грунты обладают средней коррозионной активностью по отношению к углеродистой и низколегированной стали.

Грунты природной влажности практически непучинистые, неагрессивные по отношению к бетонным и железобетонным конструкциям.

На период изысканий июль 2005 г. грунтовые воды на площадке до глубины 25 м не вскрыты. По опыту эксплуатации зданий более 40 лет в аналогичных условиях в результате утечек воды из водонесущих коммуникаций возможно замачивание супесей И.Г.Э.2 в верхней части разреза до пластической консистенции, а суглинков И.Г.Э.3 – до тугопластичной и мягкопластичной консистенции.

Инженерно-геологические условия строительства относятся к простой (I) категории сложности (п.6.1).

В качестве «несущего» слоя  рекомендуется использовать характеристики грунта И.Г.Э.2. В связи с возможным залеганием на площадке насыпных грунтов большей мощности, после откопки котлована грунты в основании фундаментов необходимо освидетельствовать с геологом.

Табл. 2.1

Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов

№	Наименование грунта	Плотность частиц, г/см3	Плотность грунта, г/см3	Природная влажность,	Влажность на границе раскатывания,	Влажность на границе текучести,	Угол внутреннего трения, φ,°	Удельное сцепление, С, МПа	Модуль деформации Е, МПа
2	Супесь	2,68	1,68	0,09	0,17	0,21	28	0,005	15,4
3	Суглинок	2,71	1,87	0,18	0,18	0,26	23	0,02	12,1
4	Супесь	2,69	1,78	0,12	0,16	0,22	28	0,018	20,0

2.2  Анализ инженерно – геологических условий

Для получения наиболее полной информации о грунте необходимо произвести анализ инженерно – геологических условий.

2.2.1. Вычисление производных характеристик грунтов.

 Грунт –супесь (И.Г.Э.2).

1. Плотность сухого грунта.

ρ_d=ρ/1+W

ρ_d=1,68/1+0,09=1,541 т/м³

2. Объем твердых частиц в единице объема.

m= ρ_d/ρ_s

m=1,541/2,68=0,575

3. Объем пор в единице объема.

n=1-m

n=1-0,575=0,425

4. Коэффициент пористости.

e= (ρ_s- ρ_d)/ ρ_d

e= (2,68-1,541)/1,541=0,739

5. Полная влагоёмкость (влажность при полном  влагонасыщении)

W_sat= e *ρ_w /ρ_s

W_sat =0,739*1/2,68= 0,275

6.Степень влажности грунта

S_r =W*ρ_s /e* ρ_w

S_r =0,09*2,68 /0,739*1 =0,326

7. Удельный вес грунта

γ =ρ*g

γ =1,68*10=16,8 кН/м³

8. Удельный вес твердых частиц

γ_S =ρ_s* g

γ_S =2,68*10=26,8 кН/м³

9. Удельный вес сухого грунта

γ_d =ρ_d *g

γ_d =1,541*10=15,41 кН/м³

10. Удельный вес взвешенного в воде грунта

γ_Sb =(γ_S – γ_b)/(1+e)

γ_Sb =(26,8-10)/(1+0,739)= 9,66 кН/м³

Вычисленные характеристики грунта основания заносим в таблицу

ρd	m	n	e	Wsat	Sr	γ	γs	γd	γsb
1,541	0,575	0,425	0,739	0,275	0,326	16,8	26,8	15,41	9,66

Грунт –суглинок (И.Г.Э.3).

1. Плотность сухого грунта.

ρ_d=ρ/1+W

ρ_d=1,87/1+0,18=1,585 т/м³

2. Объем твердых частиц в единице объема.

m= ρ_d/ρ_s

m=1,585/2,71=0,585

3. Объем пор в единице объема.

n=1-m

n=1-0,585=0,415

4. Коэффициент пористости.

e= (ρ_s- ρ_d)/ ρ_d

e= (2,71-1,585)/1,585=0,709

5. Полная влагоёмкость (влажность при полном  влагонасыщении)

W_sat= e *ρ_w /ρ_s

W_sat =0,709*1/2,71= 0,262

6.Степень влажности грунта

S_r =W*ρ_s /e* ρ_w

S_r =0,18*2,71 /0,709*1 =0,688

7. Удельный вес грунта

γ =ρ*g

γ =1,87*10=18,7 кН/м³

8. Удельный вес твердых частиц

γ_S =ρ_s* g

γ_S =2,71*10=27,1 кН/м³

9. Удельный вес сухого грунта

γ_d =ρ_d *g

γ_d =1,585*10=15,85 кН/м³

10. Удельный вес взвешенного в воде грунта

γ_Sb =(γ_S – γ_b)/(1+e)

γ_Sb =(27,1-10)/(1+0,709)= 10,0 кН/м³

Вычисленные характеристики грунта основания заносим в таблицу

ρd	m	n	e	Wsat	Sr	γ	γs	γd	γsb
1,585	0,585	0,415	0,709	0,262	0,688	18,7	27,1	15,85	10,0

Грунт –супесь(И.Г.Э.4).

1. Плотность сухого грунта.

ρ_d=ρ/1+W

ρ_d=1,78/1+0,12=1,589 т/м³

2. Объем твердых частиц в единице объема.

m= ρ_d/ρ_s

m=1,589/2,69=0,59

3. Объем пор в единице объема.

n=1-m

n=1-0,59=0,41

4. Коэффициент пористости.

e= (ρ_s- ρ_d)/ ρ_d

e= (2,69-1,589)/1,589=0,693

5. Полная влагоёмкость (влажность при полном  влагонасыщении)

W_sat= e *ρ_w /ρ_s

W_sat =0,693*1/2,69= 0,257

6.Степень влажности грунта

S_r =W*ρ_s /e* ρ_w

S_r =0,12*2,69 /0,693*1 =0,466

7. Удельный вес грунта

γ =ρ*g

γ =1,78*10=17,8 кН/м³

8. Удельный вес твердых частиц

γ_S =ρ_s* g

γ_S =2,69*10=26,9 кН/м³

9. Удельный вес сухого грунта

γ_d =ρ_d *g

γ_d =1,589*10=15,89 кН/м³

10. Удельный вес взвешенного в воде грунта

γ_Sb =(γ_S – γ_b)/(1+e)

γ_Sb =(26,9-10)/(1+0,693)= 9,98 кН/м³

Вычисленные характеристики грунта основания заносим в таблицу