Методы определения характеристик грунтов

(Инструкция по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве, 2004 г.)

1. Основными параметрами механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения j, удельное сцепление С и модуль деформации грунтов Е, предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов R_с). Допускается применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).

2. Характеристики грунтов природного сложения, а также искусственного происхождения, должны определяться, как правило, на основе их непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

3. Достоверными методами определения деформационных характеристик дисперсных грунтов являются полевые их испытания статическими нагрузками в шурфах, дудках или котлованах с помощью плоских горизонтальных штампов площадью 2500 - 5000 см2, а также в скважинах с помощью винтовой лопасти-штампа площадью 600 см² (ГОСТ 20276-85).

4. Модули деформации Е песчаных и глинистых грунтов, не обладающих резко выраженной анизотропией их свойств в горизонтальном и вертикальном направлениях, могут быть определены по испытаниям радиальными и лопастными прессиометрами в скважинах или массиве (ГОСТ 20276-85).

Для сооружений I уровня ответственности значения Е по данным прессиометрических испытаний должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений II и III уровня ответственности допускается определять значения Е только по испытаниям грунтов прессиометрами, используя корректировочные коэффициенты по указаниям ГОСТ 20276-85.

5. Модули деформации песчаных и глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, а песчаных грунтов (кроме водонасыщенных пылеватых) методом динамического зондирования (ГОСТ 19912-81).

Для зданий и сооружений I и II уровня ответственности значения Е по данным зондирования должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений III уровня ответственности допускается определять значения Е только по результатам зондирования, используя таблицы, приведенные в СП 11-105-97 (ч. 1) и МГСН 2.07-01.

6. В лабораторных условиях модули деформации глинистых грунтов могут быть определены в компрессионных приборах и приборах трехосного сжатия (ГОСТ 12248-96).

Для зданий и сооружений I и II уровня ответственности значения Е по лабораторным данным должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений III уровня ответственности допускается определять значения Е только по результатам компрессии, корректируя их с помощью повышающих коэффициентов m_k, приведенных в таблице 1. Для четвертичной системы эти коэффициенты распространяются на грунты с показателем текучести 0 <I_L £ 1, при этом значения модуля деформации по компрессионным испытаниям следует вычислять в интервале давлений 0,1 - 0,2 МПа.

Таблица 1

Примечание: Для промежуточных значений е коэффициент m_k определяется интерполяцией.

7. Прочностные характеристики дисперсных грунтов (угол внутреннего трения j и удельное сцепление С) могут быть получены путем испытаний грунтов лабораторными методами на срез или трехосное сжатие (ГОСТ 12248-96).

8. Для водонасыщенных глинистых грунтов с показателем текучести I_L > 0,5, органо-минеральных и органических грунтов прочностные характеристики для расчета оснований из этих грунтов в нестабилизированном состоянии могут быть определены полевым методом вращательного среза в скважинах или в массиве (ГОСТ 20276-85).

9. Значения j и С песчаных и глинистых грунтов для зданий и сооружений II и III уровня ответственности могут быть определены полевыми методами поступательного и кольцевого среза в скважинах (ГОСТ 20276-85). При этом для зданий и сооружений II уровня ответственности полученные значения j и С должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта методами, указанными в п. 7.

10. Значения j и С песчаных и глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, а песчаных грунтов (кроме пылеватых водонасыщенных) - методом динамического зондирования (ГОСТ 19912-81).

Для сооружений I и II уровня ответственности полученные зондированием значения j и С должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта методами, указанными в п. 7. В остальных случаях допускается определять значения j и С только по данным зондирования, используя таблицы, указанные в п. 5.

11 Предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов определяют в соответствии с ГОСТ 17245-79.

12 Для предварительных расчетов оснований сооружений I и II уровня ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений III уровня ответственности и опор воздушных линий электропередачи независимо от их уровня ответственности допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов в зависимости от их физических характеристик по таблицам СНиП 2.02.01.

Расчетные значения характеристик в этом случае принимаются при следующих значениях коэффициента надежности по грунту g_g (ГОСТ 20522-96):

в расчетах оснований по деформациям g_g = 1;

в расчетах оснований по несущей способности:

- для удельного сцепления g_g(С) = 1,5;

- для угла внутреннего трения песчаных грунтов g_g(j) = 1,1;

- то же, глинистых g_g(j) = 1,15.