Механические характеристики грунтов
Для скальных грунтов основной механической характеристикой является предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.
Для природных дисперсных грунтов основными механическими характеристиками являются прочностные и деформационные характеристики.
К прочностным характеристикам относятся угол внутреннего трения φ, градус, и удельное сцепление с, кПа. Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
Деформационными характеристиками являются модуль деформации Е, МПа, и коэффициент сжимаемости mo, МПа-1. Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.
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, так как для неполностью водонасыщенных (Sr < 0,8) глинистых грунтов и пылеватых песков, а также специфических грунтов возможно снижение их прочностных и деформационных характеристик вследствие повышения влажности. Для определения прочностных характеристик j и с грунтов, для которых прогнозируется повышение влажности, образцы грунтов предварительно насыщают 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 предварительных расчетов оснований сооружений I и II уровней 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 по таблицам 2-5 в зависимости от их физических характеристик. При соответствующем обосновании допускается использовать таблицы для окончательных расчетов сооружений II уровня ответственности (технически несложные сооружения, сооружения, малочувствительные к деформациям основания, и др.).
Таблица 2 Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения φn, град. и модуля деформации E, МПа, песков четвертичных отложений
| Пески | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном | |||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | ||
| Гравелистые и крупные | с | - | - | ||
| φ | - | ||||
| E | - | ||||
| Средней крупности | с | - | |||
| φ | - | ||||
| E | - | ||||
| Мелкие | с | - | |||
| φ | |||||
| E | |||||
| Пылеватые | с | ||||
| φ | |||||
| E |
Таблица 3 Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения φn, градус, глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений
| Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном | |||||||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | |||
| Супеси | 0-0,25 | с | - | - | - | ||||
| φ | - | - | - | ||||||
| 0,25-0,75 | с | - | - | ||||||
| φ | - | - | |||||||
| Суглинки | 0-0,25 | с | - | ||||||
| φ | - | ||||||||
| 0,25-0,5 | с | - | |||||||
| φ | - | ||||||||
| 0,5-0,75 | с | - | - | ||||||
| φ | - | - | |||||||
| Глины | 0-0,25 | с | - | ||||||
| φ | - | ||||||||
| 0,25-0,5 | с | - | - | ||||||
| φ | - | - | |||||||
| 0,5-0,75 | с | - | - | ||||||
| φ | - | - |
Таблица 4 Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов
| Происхождение и возраст грунтов | Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL | Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости е, равном | ||||||||||
| 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,2 | ||||
| Четвертичные отложения | Аллювиальные, делювиальные, озерные, озерно- аллювиальные | Супеси | 0-0,75 | - | - | - | - | |||||
| Суглинки | 0-0,25 | - | - | - | ||||||||
| 0,25-0,5 | - | - | - | |||||||||
| 0,5-0,75 | - | - | - | - | ||||||||
| Глины | 0-0,25 | - | - | - | ||||||||
| 0,25-0,5 | - | - | - | - | ||||||||
| 0,5-0,75 | - | - | - | - | - | |||||||
| Флювио- гляциальные | Супеси | 0-0,75 | - | - | - | - | ||||||
| Суглинки | 0-0,25 | - | - | - | - | - | ||||||
| 0,25-0,5 | - | - | - | - | ||||||||
| 0,5-0,75 | - | - | - | - | - | |||||||
| Моренные | Супеси Суглинки | IL £0,5 | - | - | - | - | - | - |
Таблица 5 Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов
| Происхождение и возраст грунтов | Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL | Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости е, равном | ||||||
| 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | |||
| Юрские отложения оксфордского яруса | Глины | -0,25-0 | - | - | - | |||
| 0-0,25 | - | - | ||||||
| 0,25-0,5 | - | - | - |