Определение нормативных и расчетных значений физико- механических характеристик грунтов по данным динамического зондирования

В данной работе необходимо для каждого слоя определить нормативные значения следующих характеристик грунтов:

- удельного веса

где g - ускорение свободного падения. Единицы измерения удельного веса кН/м ; - плотность грунта в естественном состоянии (г/см ).

- для водонасыщенных песков дополнительно определяется удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии

где , - удельный вес воды равный 10 кН/м ;

- удельный вес твердых частиц грунта (определяется аналогично как и ).

Далее определяются нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов ( ,с_п,Е). На практике данные величины определяются в ходе проведения комплекса полевых и лабораторных исследований. В контрольной работе допускается определять прочностные и деформационные характеристики грунтов по данным динамического зондирования в зависимости от величины Рд (дано в задании, таблица П1.1 графа 9). Для этого понадобится пособие П2-2000 к СНБ 5.01.01-99 /4/ таблицы Д.2, Д.4 приложения Д. В рамках данной контрольной работы считать суглинки и глины озёрно-ледникового происхождения, пески аллювиального.

расчетные значения характеристик грунтов для первой и второй группы предельных состояний:

- удельного веса ;

- угла внутреннего трения ;

- удельного сцепления

определяются путем деления нормативных значений () на коэффициент надежности погрунту y_g. Коэффициенты надежности по грунту y_g при определении расчетных значений свойств грунтов определяются согласно ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. В контрольной работе допускается коэффициенты надежности по грунту y_g принять равными:

* при определении расчетных значений удельного веса :

y_g =1;

* при определении расчетных значений :

y_g =1;

* при определении расчетных значений :

- для удельного сцепления y_g₍_c) = 1,5;

* при определении расчетных значений :

- для песчаных грунтов y_g₍_c₎=1,1;

- для пылевато-глинистых y_g₍_c₎ = 1,15.

Результаты определения физико-механических характеристик грунтов сводятся в таблицу.

ИГЭ 1

Первый инженерно-геологический элемент – глина тугопластичная, прочная, с условным динамическим сопротивлением Р_д=3,7МПа (табл. 1).

1. Определяем удельный вес грунта :

2. Определяем угол внутреннего трения и удельное сцепление С_п:

По таблице 5.7 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для глины озёрно-ледникового происхождения, прочная при p_d =3,7МПа угол внутреннего трения , С_п = 56,4 кПа..

3. Определяем модуль деформации грунта Е:

По таблице 5.8 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для глин озёрно-ледникового происхождения при p_d = 3,7 МПа модуль деформации Е = 18МПа.

4. Определяем расчетные значения физико-механических характеристик грунтов для и группы предельных состояний:

Расчетные значения удельного веса принимает равными:

Значение удельного сцепления по I группе предельных состояний:

Значение удельного сцепления по II группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по I группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по II группе предельных состояний:

ИГЭ 2

Второй инженерно-геологический элемент - песок средней крупности, средней прочности, с условным динамическим сопротивлением Р_д=4,7 МПа (табл. 1).

1. Определяем удельный вес грунта :

При наличии грунтовых вод в песчаных грунтах дополнительно определяем удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии:

где g - ускорение свободного падения

y_w – удельный вес воды равный 10 кН/м³

2. Определяем угол внутреннего трения и удельное сцепление С_п:

По таблице 5.4 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для песков средней крупности, малой прочности, при p_d = 4,7МПа угол внутреннего трения , С_п =0,425 кПа..

3. Определяем модуль деформации грунта Е:

По таблице 5.8 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для песков средней прочности при p_d = 4,7 МП модуль деформации Е = 21,95МПа.

Расчетные значения удельного веса принимает равными:

Значение удельного сцепления по I группе предельных состояний:

Значение удельного сцепления по II группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по I группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по II группе предельных состояний:

ИГЭ 3

Третий инженерно-геологический элемент – суглинок мягкопластичный, прочный, с условным динамическим сопротивлением Р_д=5,1МПа (табл. 1).

1. Определяем удельный вес грунта :

2. Определяем угол внутреннего трения и удельное сцепление С_п:

По таблице 5.7 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для глины озёрно-ледникового происхождения, средней прочности при p_d =5,1МПа угол внутреннего трения , С_п = 61,63 кПа..

3. Определяем модуль деформации грунта Е:

По таблице 5.8 ТКП 45-5.01-17-2006 находим, что для глин озёрно-ледникового происхождения при p_d = 5,1МПа модуль деформации Е = 18МПа.

Расчетные значения удельного веса принимает равными:

Значение удельного сцепления по I группе предельных состояний:

Значение удельного сцепления по II группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по I группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по II группе предельных состояний:

Таблица 7

Нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик

№ ИГЭ, название грунта	Удельный вес, кН/м³			Удельное сцепление, кПа			Угол внутр. трения, градус			Модуль деформации, МПа
№ ИГЭ, название грунта										Е
глина тугопластичная, прочная	19,8	19,8	19,8	56,4	37,6	56,4	12,96	11,27	15,2	18
песок крупный неоднородный, средней прочности, водонасыщенный				0,425	0,28	0,425	32,3	29,36	32,3	21,95
суглинок мягкопластичный прочный	19,1	19,1	19,1	61,63	41,09	61,63	12,38	10,76	12,38	18