Физических свойств грунтов

Определение расчетных характеристик

Грунтовый массив (основание), как правило, неоднороден и состоит из различных инженерно-геологических элементов (ИГЭ) – слоев, линз и т.д. В пределах каждого из них грунт одной разновидности может иметь различные состав, строение и состояние. Определение его характеристики по одному образцу дает только частное ее значение. Для определения нормативного значения требуются многократное нахождение данной характеристики и статистическая обработка результатов экспериментов. В соответствии с требованиями ГОСТ 20522–96 методами математической статистики обрабатывают данные, полученные для каждого инженерно-геологического элемента (слоя), выделенного по цвету, гранулометрическому составу, показателю текучести и визуально.

Различают нормативные и расчетные значения физических характеристик грунтов. Нормативное значение всех физических (влажности, плотности, пластичности и т. п.) и механических характеристик грунтов (модуля деформации, предела прочности на одноосное сжатие, относительных просадочности и набухания и т. п.) принимают равным среднеарифметическому значению и вычисляют по формуле

, (1.11)

где - число определений характеристики; - частные значения характеристики, получаемые по результатам отдельных i -х опытов.

Далее выполняют статистическую проверку для исключения возможных ошибок, оставшихся после анализа опытных данных. Исключают то частичное (максимальное или минимальное) значение , для которого выполняется условие

, (1.12)

где - статистический критерий, принимаемый в зависимости от числа определений n характеристики по табл. 1.3; - среднеквадратическое отклонение характеристики, вычисляемое по формуле

. (1.13)

Если какое-либо значение характеристики исключено, следует для оставшихся опытных данных заново вычислить Х_n по формуле (1.11) и S по формуле (1.13).

(1.14)

Таблица 1.3

Значения критерия v при двусторонней доверительной

вероятности a = 0,95

Число определений n	Значение критерия v	Число определений n	Значение критерия v	Число определений n	Значение критерия v
	1,41		2,75		3,02
	1,71		2,78		3,03
	1,92		2,80		3,04
	2,07		2,82		3,05
	2,18		2,84		3,06
	2,27		2,86		3,07
	2,35		2,88		3,08
	2,41		2,90		3,09
	2,47		2,91		3,10
	2,52		2,93		3,11
	2,56		2,94		3,12
	2,60		2,96		3,13
	2,64		2,97		3,14
	2,67		2,98		3,14
	2,70		3,00		3,15
	2,73		3,01		3,16

Коэффициент вариации характеристики и показатель точности ее среднего значения вычисляют по формулам:

; (1.14)

, (1.15)

где - коэффициент, принимаемый по табл. 1.4 в зависимости от заданной односторонней доверительной вероятности и числа степеней свободы К = n - 1.

Коэффициент надежности по грунту определяется по формуле

. (1.16)

Знак перед величиной принимают таким, чтобы обеспечивалась большая надежность основания или сооружения.

Таблица 1.4

Значения коэффициента

Число степеней свободы К	Значения коэффициента t _a при односторонней доверительной вероятности a, равной
0,85 (0,70)	0,90 (0,80)	0,95 (0,90)	0,975 (0,95)	0,98 (0,96)	0,99 (0,98)

	1,25	1,64	2,35	3,18	3,45	4,54
	1,19	1,53	2,13	2,78	3,02	3,75
	1,16	1,48	2,01	2,57	2,74	3,36
	1,13	1,44	1,94	2,45	2,63	3,14
	1,12	1,41	1,90	2,37	2,54	3,00
	1,11	1,40	1,86	2,31	2,49	2,90
	1,10	1,38	1,83	2,26	2,44	2,82
	1,10	1,37	1,81	2,23	2,40	2,76
	1,09	1,36	1,80	2,20	2,36	2,72
	1,08	1,36	1,78	2,18	2,33	2,68
	1,08	1,35	1,77	2,16	2,30	2,65
	1,08	1,34	1,76	2,15	2,28	2,62
	1,07	1,34	1,75	2,13	2,27	2,60
	1,07	1,34	1,75	2,12	2,26	2,58
	1,07	1,33	1,74	2,11	2,25	2,57
	1,07	1,33	1,73	2,10	2,24	2,55
	1,07	1,33	1,73	2,09	2,23	2,54
	1,06	1,32	1,72	2,09	2,22	2,53
	1,06	1,32	1,71	2,06	2,19	2,49
	1,05	1,31	1,70	2,04	2,17	2,46
	1,05	1,30	1,68	2,02	2,14	2,42
	1,05	1,30	1,67	2,00	2,12	2,39
Примечание - в скобках приведены значения двусторонней доверительной вероятности a.