Прочностных характеристик грунтов

2.51(2.11).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.

2.52.Характеристики грунтов, необходимые для проектирования осно­ваний (модуль деформации Е, удельное сцепление с, угол внутреннего трения j), определяют, как правило, для природного состояния грунтов.

При проектировании оснований, сложенных не полностью водонасыщенными (S_r<0,8) пылевато-глинистыми грунтами и пылеватыми песками, следует учитывать возможность снижения их прочностных и деформационных характеристик вследствие повышения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

2.53.Для определения прочностных характеристик (j и с) грунтов, для которых прогнозируется повышение влажности, образцы грунтов предварительно насыщаются водой до значений влажности, соответствующих прогнозу.

При определении модуля деформации в полевых условиях допускается проводить испытания грунта при природной влажности с последующей корректировкой полученного значения модуля деформации на основе ко­мпрессионных испытаний. Для этого проводятся параллельные компрессионные испытания грунта природной влажности и грунта, предварительно водонасыщенного до требуемого значения влажности. Полученный в лабораторных опытах коэффициент снижения модуля деформации грунта при его дополнительном водонасыщении используется для корректировки полевых данных.

2.54.Наиболее достоверными методами определения деформационных характеристик нескольких 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 или в массиве с помощью винтовой лопасти-штампа площадью 600 см², выполняемые в соответствии с действующим ГОСТом. При этом применительно к рассматриваемым в Пособии методами расчета оснований по деформациям эталонным методом определения деформационных характеристик считаются указанные полевые испытания в шурфах, дудках или котлованах. Расчет модуля деформации грунтов по результатам их ис­пытаний с помощью плоского горизонтального штампа и винтовой лопас­ти-штампа проводится по приведенным в действующем ГОСТе формулам.

2.55.Модули деформации песчаных и пылевато-глинистых грунтов, не обладающих резко выраженной анизотропией их свойств в горизонтальном и вертикальном направлениях, могут быть определены их испытани­ями с помощью прессиометров в скважинах и плоских вертикальных шта­мпов (лопастных прессиометров) в скважинах или массиве, выполняемыми в соответствии с действующим ГОСТом с последующей корректировкой получаемых опытных данных. Корректировка этих данных должна осу­ществляться путем их сопоставления с результатами параллельно проводи­мых эталонных испытаний того же грунта с помощью плоских горизонта­льных штампов площадью 2500-5000 см², а при затруднительности проведения последних (больше глубины испытаний, водонасыщенные грунты) - с результатами испытаний винтовой лопастью-штампом площадью 600 см².

Указанные параллельные испытания обязательны при исследованиях грунтов для строительства зданий и сооружений I класса. Для зданий и со­оружений II-III классов допускается корректировать результаты испытаний грунтов прессиометрами или плоскими вертикальными штампами с помощью эмпирических коэффициентов, назначаемых в соответствии с указаниями действующего ГОСТа.

2.56.Модули деформации песчаных и пылевато-глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, выполняемым в соответствии с действующим ГОСТом, на основе сопоставления данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов штампами, указанными в п. 2.54. Проведение сопоставительных испытаний обязательно для зданий и сооружений I и II классов. Для зданий и сооружений III класса допускается определять модуль деформации только по данным статического зондирования в зависимости от удельного сопротивления грунта под наконечником зонда q_c, используя зависимости:

для печатных грунтов E=3q_c; для суглинков и глин E=7q_c.

2.57.Модули деформации песчаных грунтов (кроме пылеватых водонасыщенных) могут быть определены методом динамического зондирова­ния, выполняемым в соответствии с действующим ГОСТом, на основе сопоставления данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов штампами, указанными в п. 2.54. Проведение сопоставительных испытаний обязательно для зданий и сооружений I и II классов. Для зданий и сооружений III класса допускается определять модуль деформации песчаных грунтов при глубине их залегания до 6 м только по данным динамического зондирования в зависимости от условного динамического сопротивления грунта погружению зонда q_d, используя табл. 21.

Таблица 21

Вид песков	Значение модулей деформации Е, МПа (кгс/см2), при qd, МПа (кгс/см2), равном
	2(20)	3,5(35)	7(70)	11(110)	14(140)	17,5(175)
Крупные и средней крупности	18(180)	24(240)	37(370)	47(470)	53(530)	58(580)
Мелкие	13(130)	19(190)	29(290)	35(350)	40(400)	45(450)
Пылеватые (кро­ме водонасыще­нных)	8(80)	13(130)	22(220)	28(280)	32(320)	35(350)

2.58.Для зданий и сооружений II и III классов допускается определять модули деформации пылевато-глинистых грунтов лабораторными метода­ми (в компрессионных приборах или приборах трехосного сжатия), выпо­лняемыми в соответствии с действующими ГОСТами с последующей кор­ректировкой получаемых опытных данных. Корректировка этих данных до­лжна осуществляться путем их сопоставления с результатами параллельно проводимых сопоставительных испытаний того же грунта штампами, как это указано в п. 2.54.

Сопоставительные испытания обязательны при исследованиях грунтов для строительства зданий и сооружений II класса. Для зданий и сооружений III класса при определении по результатам компрессионных испытаний модулей деформации пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести допускается использовать коэффициенты , приведенные в табл. 22 и полученные в результате статической обработки резу­льтатов массовых испытаний аллювиальных, делювиальных, озерных и озерно-аллювиальных четвертичных глинистых грунтов в компрессионных приборах и штампами. При использовании этих коэффициентов значение модуля деформации по компрессионным испытаниям следует определять в интервале давлений 0,1-0,2 МПа (1-2 кгс/см²).

Таблица 22

Вид грунта	Значения коэффициентов при коэффициенте пористости е, равном
	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супеси			3,5			-	-
Суглинки			4,5			2,5
Глины	-	-			5,5		4,5

Примечание. Для промежуточных значений е допускается определять коэффициент по интерполяции.

2.59.Наиболее достоверным методом определения прочностных хара­ктеристик нескальных грунтов являются полевые испытания на срез целиков в шурфах или котлованах, выполняемые в соответствии с действующим ГОСТом. Этот метод является эталонным применительно к рассматриваемым в Пособии методам Расчета оснований по несущей способности.

2.60. Для зданий и сооружений независимо от их класса для определения расчетного сопротивления грунта основания значения удельного сцепления с_II и угла внутреннего трения j_II могут быть получены путем испы­таний грунтов лабораторными методами (в срезных приборах или приборах трехосного сжатия), выполняемыми в соответствии с действующими ГОСТами.

Для зданий и сооружений I класса применительно к расчетам оснований по несущей способности получаемые лабораторными методами значения удельного сцепления с_I и угла внутреннего трения j_I должны уточняться путем их сопоставления со значениями прочностных характерис­тик, получаемыми по результатам параллельных полевых испытаний на срез целиков грунта.

2.61.При определении лабораторными методами прочностных характеристик крупнообломочных грунтов необходимо использовать срезные приборы и приборы трехосного сжатия, позволяющие испытывать образцы, у которых отношение диаметра к максимальному размеру крупнообломочных включений более 5.

2.62.Прочностные характеристики пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести , для которых подготовка целиков для полевых испытаний или отбор образцов для лабораторных испытаний затрудните­льны, могут быть определены полевым методом вращательного среза в скважинах или в массиве, выполняемым в соответствии с требованиями действующего ГОСТа.

2.63.Прочностные характеристики песчаных и пылевато-глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, вы­полняемым в соответствии с действующим ГОСТом, на основе сопоставления данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов на срез указанными в пп. 2.59 и 2.60 методами. Проведение сопоставительных испытаний обязательно для зданий и сооружений I и II классов примените­льно к расчетам оснований по деформациям. В остальных случаях допускается определять угол внутреннего трения песчаных грунтов крупных, средней крупности и мелких, а также удельное сцепление и угол внутреннего трения четвертичных пылевато-глинистых грунтов только по данным статического зондирования в зависимости от удельного сопротивления под наконечником зонда q_c, используя таблицы 23 и 24.

Таблица 23

qc, МПа (кгс/см2)	Значения угла внутреннего трения песчаных грунтов j, град, при глубине зондирования, м
		5 и долее
1,5 (15)
3 (30)
5 (50)
8 (80)
12 (120)
18 (180)
26 (260)

Таблица 24

qc, МПа (кгс/см2)	Значение прочностных характеристик пылевато-глинистых грунтов
	удельное сцепление с, кПа (кгс/см2)	угол внутреннего трения j, град
0,5 (5)	18 (0,18)
1,0 (10)	24 (0,24)
1,5 (15)	30 (0,30)
2,0 (20)	36 (0,36)
2,5 (25)	41 (0,41)
3,0 (30)	47 (0,47)
3,5 (35)	53 (0,53)
4,0 (40)	58 (0,58)
4,5 (45)	64 (0,64)
5,0 (50)	70 (0,70)
5,5 (50)	76 (0,76)
6,0 (60)	82 (0,82)

2.64.Угол внутреннего трения песчаных грунтов (кроме пылеватых водонасыщенных) может быть определен методом динамического зондирования, выполняемым в соответствии с действующим ГОСТом, на основе сопоставления данных зондирования с результатами испытания тех же грунтов на срез, указанными в пп. 2.59 и 2.60 методами. Проведение сопо­ставительных испытаний обязательно для зданий и сооружений I и II классов применительно к расчетам оснований по несущей способности и для зданий и сооружений I класса применительно к расчетам по деформациям. В остальных случаях допускается определять угол внутреннего трения песчаных грунтов только по данным статического зондирования в зависимости от условного динамического сопротивления грунта погружению зонда q_d, используя табл. 25.

Таблица 25

qd, МПа	Значения угла внутреннего трения j, град, для песков
(кгс/см2)	крупных и средней крупности	мелких	пылевых
2 (20)
3,5 (35)
7 (70)
11 (110)
14 (140)
17,5 (175)

2.65.Для зданий и сооружений II и III классов допускается определять прочностные характеристики песчаных и пылевато-глинистых грунтов полевыми методами поступательного и кольцевого среза в скважинах, выполняемыми в соответствии с действующим ГОСТом, с последующей корректировкой опытных данных. Корректировка этих данных должна осуществляться путем их сопоставления с результатами испытаний тех же грунтов на срез указанными в пп. 2.59 и 2.60 методами. Сопоставительные испытания обязательны при исследовании грунтов для строительства зданий и сооружений II класса.

2.66.Временное сопротивление при одноосном сжатии скальных грун­тов устанавливают в соответствии с действующими ГОСТом.

2.67.При определении характеристик грунтов, обладающих специфическими свойствами (просадочные, набухающие, биогенные и т.п.), следует учитывать дополнительные требования, изложенные в Пособии.

2.68(2.12).Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов устанавливаются на основе статистической обработки результатов испытаний по методике, изложенной в ГОСТ 20522-75.

2.69(2.13).Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов Х, определяемых по фор­муле

(8)

где - нормативное значение данной характеристики;

- коэффициент надежности по грунту.

Коэффициент надежности по грунту при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельного сцепления с, угла внутреннего трения j нескальных грунтов и предела прочности на одноосное сжатие скальных грунтов R_c, а также плотности грунта r) устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности a.

Для прочих характеристик грунта допускается принимать .

Примечание. Расчетное значение удельного веса грунта определяется умножением расчетного значения плотности грунта на ускорение свободного падения.

2.70(2.14).Доверительная вероятность a расчетных значений характеристик грунтов принимается при расчетах оснований по несущей способности a = 0,95, по деформациям a = 0,85.

Доверительность вероятность a для расчета оснований опор мостов и труб под насыпями принимается согласно указаниям п. 124. При соответс­твующем обосновании для зданий и сооружений I класса допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений ха­рактеристик грунтов, но не выше 0,99.

2.71(2.15).Количество определений характеристик грунтов, необходимое для вычисления их нормативных и расчетных значений, должно устанавливаться в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, требуемой точности вычисления характеристики и класса здания и сооружения и указываться в программе исследований.

Количество одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического элемента должно быть не менее шести. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25 %).

2.72(2.16).Для предварительных расчетов оснований, а также для око­нчательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III классов и опор воздушных линий электропередачи и связи независимо от их класса допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по их физическим характерис­тикам.

Примечания: 1. Нормативное значение угла внутреннего трения j_n, удельного сцепления с_п и модуля деформации Е допускается принимать по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1. Расчетные значения характеристик в этом случае принимаются при следующих значениях коэффицие­нта надежности по грунту:

в расчетах оснований по деформациям ;

в расчетах оснований по несущей способности для удельного сцепления - ;

для угла внутреннего трения песчаных грунтов - ;

для угла внутреннего трения пылевато-глинистых грунтов - .

2. Для отдельных районов допускается вместо таблиц рекомендуемого прил. 1 пользоваться согласованными с Госстроем СССР таблицами харак­теристик грунтов, специфических для этих районов.

3. Значения модулей деформации и прочностных характеристик грунтов, принимаемые по таблицам рекомендуется уточнять для зданий и соо­ружений II класса путем их сопоставления со значениями, определенными по результатам испытания грунтов штампами или испытаний на срез, указанными в пп. 2.54, 2.59 и 2.60 методами.