И деформационные характеристики грунтов

Исследования функциональных связей между показателем пористости, удельным сцеплениям и углом внутреннего трения грунтов проводили следующим образом. На основании данных СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» сначала была

установлена зависимость между удельной силой сцепления с_п и коэффициентом пористости е.

Эти зависимости для различных грунтов, представленные на рис. 19, образуют пучок прямых, пересекающихся в точке с координатами (-0,35; 2,5). Точкам соответствуют данные первой группы влажности песчаных грунтов, а для глинистых — значения текучести.

После тщательного анализа полученных данных было установлено, что в промежутке между пылеватыми песками и супесями нарушается закономерность изменения удельной силы сцепления при определенном значении коэффициента пористости. Это позволяет высказать предположение о том, что в данном интервале должен быть еще один тип грунта. Наиболее логичным, по нашему мнению, будет разделение супесей на два вида: пылеватые и глинистые.

Рис. 19. Зависимости нормативной удельной силы сцепления с_п, кПа, от коэффициента пористости е:

1 - песок крупный; 2 - песок средней крупности; 3 - песок мелкий; 4 песок пылеватый; 5 - супесь легкая; 6 - супесь тяжелая; 7 - суглинок; 8 глина; Т.п. - точка пересечения

Рис. 20. Зависимости нормативного угла внутреннего трения φ _п от коэффициента пористости е (обозначения те же, что на рис. 19)

Аналогично были построены графики, устанавливающие зависимость угла внутреннего трения φ _п от коэффициента пористости е (рис. 20); прямые пересекались в точке с координатами 1,85; 7,5°. Здесь, как и в предыдущем случае, просматривается нарушение закономерности изменения угла внутреннего трения при постоянном коэффициенте пористости. Происходит это в зоне супесей и суглинков. Заметим, что в интервале значений коэффициентов пористости, рекомендуемых упомянутыми строительными нормами, можно эти графики считать параллельными. Расхождение не будет превышать 0,5°, что вполне допустимо с практической точки зрения.

На рис. 20 точкам соответствуют данные строительных норм по песчаным и глинистым грунтам (показатель текучести в диапазоне 0≤ J₂ ≤ 0,25), а штриховыми линиями отмечены наиболее характерные отклонения от явно просматривающейся тенденции их пересечения. Знаком «+» помечены предполагаемые средние значения отсутствующих данных для этих характеристик между двумя ближайшими видами грунтов в зоне их разрыва.

На рис. 21 и 22 представлены зависимости модуля деформации и условного расчетного сопротивления от коэффициента пористости е. Совпадение зависимостей по отдельным категориям связано с высказанным ранее предположением о симметричности графиков условного расчетного сопротивления для песчаных и глинистых грунтов.

30

Рис. 21. Зависимости модуля деформаций грунта Е, МПа, от коэффициента пористости е (обозначения те же, что на рис. 19)

Рис. 22. Зависимости условного расчетного сопротивления R_o, кПа, от коэффициента пористости е (обозначения те же, что на рис. 19)

31

Полученные результаты позволили составить таблицы 2 и 3 обобщенных нормативных значений удельной силы сцепления с_п, угла внутреннего трения φ_п, модуля деформаций Е и расчетного сопротивления R_o песчаных и глинистых грунтов четвертичных отложений.

Таблица 2

Грунты Показатель влажности G Характеристики Нормативные значения характеристик грунтов при коэффициенте пористости е, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85

Пески гравелистые и крупные Независимо от влажности с_п, кПа 0,5 - -

φ_п, град. - -

Е, МПа - -

R_o, кПа - -

Пески средней крупности Независимо от влажности с_п, кПа - -

φ_п, град. - -

Е, МПа - -

R_o, кПа - -

Пески мелкие 0< G ≤ 0,5 с_п, кПа -

φ_п, град. -

Е, МПа -

R_o, кПа -

0,5 < G ≤ 1 с_п, кПа 0,5 -

φ_п, град. -

Е, МПа -

R_o, кПа -

Пески пылеватые 0< G ≤ 0,5 с_п, кПа

φ_п, град.

Е, МПа

R_o, кПа

0,5 < G ≤ 1 с_п, кПа

φ_п, град

Е, МПа

R_o, кПа

32

Таблица 3

Грунты Показатель текучести J_L Характеристики Нормативные значения характеристик грунтов при коэффициенте пористости е, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05

Супеси легкие 0≤ J_L ≤0,25 с_п, кПа - - -

φ_п, град - - -

Е, МПа - - -

R_o, кПа - - -

0,25≤ J_L ≤0,75 с_п, кПа

φ_п, град - -

Е, МПа - - -

R_o, кПа - - -

Супеси тяжелые 0≤ J_L ≤0,25 с_п, кПа - -

φ_п, град - -

Е, МПа - -

R_o, кПа - -

0,25≤ J_L ≤0,75 с_п, кПа -

φ_п, град -

Е, МПа - -

R_o, кПа - -

Суглинки 0≤ J_L ≤0,25 с_п, кПа -

φ_п, град -

Е, МПа -

R_o, кПа -

0,25≤ J_L ≤0,5 с_п, кПа -

φ_п, град -

Е, МПа -

R_o, кПа -

0,5≤ J_L ≤0,75 с_п, кПа -

φ_п, град -

Е, МПа -

R_o, кПа -

33

Продолжение табл. 3

Грунты Показатель текучести J_L Характеристики Нормативные значения характеристик грунтов при коэффициенте пористости е, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05

Глины 0≤ J_L ≤0,25 с_п, кПа

φ_п, град

Е, МПа

R_o, кПа

0,25≤ J_L ≤0,5 с_п, кПа

φ_п, град

Е, МПа

R_o, кПа

0≤ J_L ≤0,75 с_п, кПа

φ_п, град

Е, МПа

R_o, кПа

Таким образом, предлагаемая классификация содержит восемь, а не семь видов грунтов: четыре песчаных и четыре глинистых. При такой классификации сохраняется постоянство шага характеристик грунтов и ликвидируется допущенный нормами разрыв их функциональных связей.

И деформационные характеристики грунтов

Поиск по сайту