ВВЕДЕНИЕ
Всякое сооружение покоится на грунтовом основании. Его прочность, устойчивость и нормальная эксплуатация определяются не только конструктивными особенностями сооружения, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения и основания. В зависимости от геологического строения участка застройки строение основания даже расположенных вблизи сооружений может быть различным. Обычно основание состоит из нескольких типов грунтов, которые определенным образом сочетаются в пространстве.
Сооружение и основание составляют единую систему. Свойства грунтов основания, их поведение под нагрузками от сооружения во многом определяют прочность, устойчивость и нормальную эксплуатацию сооружения. Поэтому инженер-строитель должен хорошо понимать, что представляют собой грунты, каковы их особенности по сравнению с другими конструкционными материалами, каким образом грунты залегают в основании сооружений, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований.
Целью расчета является закрепление студентами полученных теоретических знаний. Тематика расчета отвечает учебным задачам подготовки специалистов и увязана с решением практических вопросов – выполнение проекта фундаментов сооружения.
Задачей данного расчета является изучение физико-механических свойств грунтов, а также получение навыков их обработки. В бланке задания на расчет выдаются буровые колонки, расчетные значения характеристик грунта по данным полевых и лабораторных испытаний.
Задание
Инженерно-геологический элемент № 1.
Определение дополнительных характеристик физических свойств грунтов ИГЭ-1.
1. Гранулометрический состав:
-Тип песчаных грунтов определяется по гранулометрическому составу по таблице п. 2.1.
Так как в нашем песке частиц крупнее 0,25 мм содержится 55,2 %, что превышает 50 % от массы всего песка, то из таблицы следует, что данный песок средней крупности.
2. Плотность сухого грунта:
, г/см3 (1.1)
где: 
- плотность грунта, г/см3;
W – природная влажность грунта, %;
г/см3
3. Коэффициент пористости:
, д.ед. (1.2)
где: 
-плотность минеральных частиц, (г/см3);
д.ед.
4. Плотность сложения:
Вид песчаного грунта устанавливается по плотности сложения, которая зависит от коэффициента пористости “е” по таблице п. 2.3.
0,55 
е =0,647 0,70 -песок имеет среднюю плотность сложения.
5. Пористость:
д.ед. (1.3)
д.ед
6. Степень влажности:
, д.ед. (1.4)
где: 
=1 г/см3 -плотность воды;
д.ед
По таблице п. 2.2 определяем степень водонасыщения песка:
0 < 
= 0,410 0,5 - маловлажные; 
Определение характеристик механических свойств ИГЭ-1.
Определение модуля деформации по результатам испытания грунта штампом.
Строим график испытания грунта штампом S= f (P) (рис. 1.1).
Модуль деформации вычисляется для прямолинейного участка графика по форм
, кПа (1.5)
где: ω =0,79 - коэффициент для круглого штампа с А =5000 см2;
n =0,3 – коэффициент Пуассона для песка;
d =0,798 м – диаметр штампа;
ΔР – приращение давления между двумя точками, взятыми на прямолинейном участке графика, кПа; за начальное значение принимается давление, равное вертикальному напряжению от собственного веса грунта на уровне заложения подошвы фундамента (в практических расчётах принимается 50 кПа), за конечное – давление, соответствующее конечной точке прямолинейного участка.
ΔS – приращение осадки штампа в м между точками, соответствующими ΔР.
кПа.
1.3. Определение расчетного сопротивления по таблицам ИГЭ-1.
Расчетное сопротивление песка назначается в зависимости от типа песчаного грунта, плотности сложения и степени водонасыщения и назначается по табл. п. 3.1:
R0=f(тип песчаного грунта, плотность сложения, степени водонасыщения);
Для песка средней крупности, средней плотности сложения - 
=400 кПа.