И земляных откосов сооружений

Для проектирования оснований и земляных откосов сооружений необходимо знать качественные значения ряда физических и механических характеристик грунтов. Вся совокупность показателей грунтов, используемых в проектировании, может быть разделена на две группы: первая группа – расчетные, вторая группа – вспомогательные.

Расчетные характеристики непосредственно используются для расчета деформаций, прочности (несущей способности) и устойчивости оснований и откосов сооружений при проектировании по предельным состояниям. Большая часть расчетных характеристик является механическими показателями: коэффициент уплотнения, угол внутреннего трения и удельное сцепление – для решения вопросов прочности, несущей способности и устойчивости.

Из показателей физических свойств расчетной характеристикой является плотность грунта, используемая для определения деформаций (осадок и кренов) оснований, несущей способности (прочности) основания, расчетного давления на основание, давления грунта на ограждения (подпорные стены, шпунтовые ряды, временные крепления грунтового откоса), устойчивости и крутизны грунтового откоса.

Вспомогательные характеристики непосредственно не используются в расчетных формулах. Однако по их совокупности дается общая качественная характеристика грунтов как материала оснований и откосов сооружений. Кроме того, на основе обобщения многочисленных опытов установлены корреляционные связи в виде графиков, таблиц, эмпирических формул между некоторыми расчетными характеристиками физических свойств. Это позволяет ориентировочно на первой стадии проектирования определять по найденным показателям физических свойств или их группе некоторые расчетные характеристики, коэффициенты и параметры.

К числу вспомогательных относятся все характеристики физических свойств, кроме плотности грунта.

Ниже приводятся основные пути использования вспомогательных характеристик физических свойств для приближенного определения расчетных характеристик грунтов, используемых при проектировании зданий и сооружений.

1. Зная основное наименование грунта (гранулометрический состав для крупнообломочных грунтов и песков и число пластичности для глинистых грунтов), можно определить по формулам, графикам и таблицам:

для крупнообломочных и песчаных грунтов – коэффициент фильтрации, скорость размыва, критическую скорость суффозии, время динамического разжижения водонасыщенных песков, пригодность использования их в качестве заполнителей бетона;

для крупнообломочных грунтов – условное расчетное сопротивление R₀ ;

для песчаных грунтов - R₀ , если известны их коэффициенты пористости е и степень влажности S_r ;

для глинистых грунтов R₀ , если известны их коэффициент пористости е и показатель консистенции J_L .

2. Зная наименование грунта, его коэффициент пористости е, а для глинистых грунтов еще и предел раскатывания w_р можно определить приближенно нормативные и расчетные углы внутреннего трения (j_n и j_I, j_II), сцепление (с_n и с_I, с_II) и модуль общих деформаций Е. Расчетные значения j_II и с_II используются для определения расчетного давления грунта основания R в соответствии с формулой (7), приводимой в [14], и последующего подбора площади подошвы фундаментов зданий и сооружений, а также при расчете осадок основания. Расчетные значения j_I и с_I используются для определения несущей способности грунтов основания, при расчетах устойчивости грунтовых откосов и давления грунта на ограждения. Модуль общих деформаций, как указывалось ранее, используется для определения осадок оснований и крена фундаментов.

3. Помимо отмеченного, в зависимости от вида (наименования) грунта, коэффициента пористости е – для песчаных грунтов и показателя консистенции J_L - для пылевато-глинистых грунтов согласно [17] находятся расчетные сопротивления грунта под нижнем концом свай R и сопротивления грунта по боковой поверхности свай f. По величинам R и f рассчитывается несущая способность свай.

4. Знание вида грунта (гранулометрического состава), а для пылевато-глинистых грунтов состояния по консистенции необходимо для назначения глубины заложения фундаментов зданий и сооружений [14].

Приложение 1.