Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Оценку инженерно-геологических условий строительной площадки следует начи­нать с определения недостающих физико-механических характеристик грунтов. Для каж­дого слоя грунта в задании даны лабораторные характеристики физического состояния: плотность грунта р; плотность частиц грунта р_s; природная влажность W; влажности на границе текучести W_L и раскатывания W_Р. Необходимо вычислить значения плотности скелета грунта р_s коэффициента пористости е; коэффициента водонасыщения S_r, а также число пластичности I_Р; показатель текучести I_L,; гранулометрический состав G.

По классификационным показателям необходимо определить наименования глини­стых и песчаных грунтов. Разновидности глинистых грунтов (супесь, суглинок, глина) оп­ределяются по числу пластичности, а их состояние - по показателю текучести.

Песчаные грунты разделяются на разновидности по гранулометрическому составу, коэффициенту пористости, коэффициенту водонасыщения. Наименования грунтов до­полняются указанием на их разновидность по степени морозной пучинистости.

В необходимых случаях указываются специфические свойства грунтов (просадочные, набухающие и т.п.). Среди разновидностей грунтов выделяются в самостоятельные клас­сы мерзлые грунты, а также грунты искусственного происхождения и сложения (техно­генные). Наименования грунтов должны соответствовать ГОСТ 25100-95.

На основе вычисленных показателей физических свойств грунтов по таблицам СП 22.13330.2011 и СП 50-101-2004 устанавливаются нормативные значения их прочностных и деформационных характеристик: угла внутреннего трения φ_п, удельного сцепления С _n, модуля деформации Е и расчетного сопротивления грунта Rо. Расчетные значения X характеристик грунтов принимаются по следующей зависимости [ГОСТ 20522-2012]:

Х=X_n/γ_g,                                        (4.1)

где, X_n – нормативное значение характеристики (угла внутреннего трения φ_п, удельного сцепления С_n); γ_g  - коэффициент надежности по грунту.

В расчетах основания по деформациям, т.е. по второй группе предельных состояний, принимается γ_g =1. В расчетах оснований по несущей способности, т.е. по первой группе предельных состояний, для удельного сцепления γ_g(с) =1,15, для угла внутреннего трения γ_g(φ) = 1,1 в случае  песчаных грунтов и γ_g(φ) = 1,15 в случае глинистых грунтов. Для прочих характеристик грунта допускается принимать γ_g =1.

Исследуемые грунты необходимо разделить на инженерно-геологические элементы (ИГЭ). Согласно ГОСТ 20522-96 выделение ИГЭ производят на основании оценки характера пространственной изменчивости характеристик грунтов. При этом необходимо установить, изменяются характеристики грунтов в пределах слоя грунта случайным образом или имеет место их закономерное изменение в каком-либо направлении (чаще всего с глубиной).

Если установлено, что характеристики грунтов изменяются в пределах слоя грунта случайным образом, этот слой принимают за инженерно-геологический элемент (ИГЭ).

При наличии закономерного изменения характеристик грунтов в каком-либо направлении следует решить вопрос о необходимости разделения слоя грунта на два или несколько инженерно-геологических элементов.

Определенные нормативные и расчетные физико-механические характеристики грунтов каждого элемента следует занести в сводную таблицу.

После выделения ИГЭ можно перейти к построению инженерно-геологического разреза. По данным литолого-стратиграфических колонок буровых скважин строится инженерно-геологический профиль (разрез), на котором отмечаются напластование, толщина и абсолютные отметки выделенных ИГЭ, места отбора проб грунта, уровень подземных вод. Если требуется разделить слой грунта на несколько ИГЭ, за отметку нового ИГЭ можно принять глубину отбора образца, обладающего иными свойствами по сравнению с другими образцами, взятыми из того же слоя грунта. Расстояния между скважинами берутся непосредственно с топографического плана в соответствующем масштабе, а толщина слоев грунта – с колонок буровых скважин. На геологическом разрезе и в сводной таблице физико-механических характеристик грунтов следует использовать уточненные расчетом наименования грунтов всех инженерно-геологических элементов.

На основе анализа показателей свойств грунтов необходимо дать заключение о пригодности грунтов строительной площадки в качестве естественного основания для фундаментов здания. В инженерно-геологическом заключении необходимо заключить:

-сведения о геологическом строении, рельефе строительной площадки, наличии или отсутствие подземных вод и их влияние на устройство основания и возведения фундаментов;

-рекомендации по выбору несущего слоя грунта для варианта фундаментов мелкого заложения;

-рекомендации по предлагаемой глубине забивки свай в варианте свайных фундаментов.

Таблица 4.1

Характеристики физических свойств грунтов