Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 0
вых грунтов зависит от особенностей проектируемых сооружений и от стадии проектирования.
Известно, что полевые испытания по определению просадочности дают более достоверные результаты, по такие опыты трудоемки и длительны, что затрудняет их массовое применение. Поэтому наиболее широкое рас пространение получили лабораторные испытания в ком прессионных приборах.
Правильно выбранная методика определения отно сительной просадочности грунтов Snp играет существен ную роль, так как расчет ожидаемых просадок грунтов основания зданий и сооружений при проектировании производится по величинам относительной просадоч ности.
В настоящее время существует два метода лабора торного определения Snp. Это так называемые методы «одной кривой» и «двух кривых». И в первом и во вто ром случаях определение Snp осуществляется в комп рессионных приборах.
Метод одной кривой заключается в испытании образ цов грунта, отобранных из одного монолита, в одометре под заданными нагрузками (1, 2 и 3 кг/см2 ), с последую щим замачиванием испытуемых образцов.
По результатам опытов рассчитывается относитель ная просадочность при заданной нагрузке по формуле СНиП П-Б.2-62.
Метод двух кривых заключается в параллельном компрессионном испытании двух образцов, отобранных из одного монолита. Один из образцов испытывают в со стоянии природной влажности, а другой — в водонасыщенпом состоянии. Затем строится график зависимости
Snp = f(P), |
по которому рассчитываются значения от |
|
носительной |
просадочности грунта при любой |
нагрузке |
в интервалах |
от 0 до 3 кг/см2 . Относительную |
просадоч |
ность рассчитывают как разность между относительным
сжатием образцов |
грунта в водонасыщенном состоянии |
и при естественной |
влажности. |
Сравнительные исследования (45) просадочности грунтов, определенные по методу одной и двух кривых позволяют сделать вывод о том, что значения Snp, по лученные по двум методам, не совпадают. Причем, ве личины относительной просадочности, определенные по методу двух кривых в большинстве случаев оказались
51
завышенными (в 1,2—1,7 раза) (15, 45), на что также указывали M. Н. Гольдштепн, Н. Я. Денисов, А. К. Ла рионов, Э. В. Запорожченко, В. И. Зысман, Л. Ш. Ка ганович, А. Л. Рубинштейн, H. Н. Фролов и др.
H. Н. Фролов (51) при сравнении результатов опре деления относительной просадочности по двум методам отмечает расхождение полученных величин в 1,8—2,3 раза.
Известно, что лабораторные методы определения просадочности грунта полностью не моделируют процес са, происходящего в природных условиях. Исследования В. Ф. Разоренова, А. Балли (1) и других авторов отмети ли погрешности при определении Snp, возникающие в одометрах, связанные с трением грунта о внутреннюю поверхность кольца и собственными деформациями при бора. Грунт, заключенный в жесткое кольцо одометра, не испытывает также бокового расширения, в то время как в натурных условиях наблюдаются боковые смеще ния, которые отмечали М. Н. Гольдштейн, В. Н. Голуб ков, Н. В. Воляник, И. В. Фипаев, И. Е. Раевский. Вслед ствие этого относительная просадочность, полученная в лабораторных условиях, несколько занижена.
Предварительное замачивание грунта ослабляет структурные связи и подвергнутый нагрузке образец де формируется сильнее, чем в природных условиях, и об щая деформация грунта таким образом завышается. Кроме того, предварительное замачивание не модели рует реальных условий строительства сооружений, осу ществляемого на грунтах естественной влажности. При замачивании грунтов в них возникает набухание, кото рое обычно не учитывается, а оно оказывает влияние на дальнейшее уплотнение грунта. Это обстоятельство осо бенно проявляется при исследовании грунтов с повышен ным содержанием глинистых частиц. В результате ана лиза большого количества экспериментальных данных различных по литслогическому составу лессовых грун тов выявлено, что с увеличением содержания глинис тых частиц, и, следовательно, с увеличением числа плас тичности, расхождение в результатах относительной про садочности по двум методам увеличивается. При малык нагрузках (от 0,5 до 1,5 кг/см2 ) эти расхождения значи тельно больше, а при увеличении нагрузок до 2—3 кг/см2 расхождения уменьшаются (рис. 11).
52
Бесспорным доказательством является тот факт, что выбор метода проведения компрессионных испытаний будет основываться на близком сходстве прогнозов про садок с натурными наблюдениями. Для оценки грунто вых условий площадок строительства устраиваются кот лованы с глубинными и поверхностными реперами, но величинам осадок которых судят о грунтовых условиях. Следует заметить, что при определении типа грунтовых условий величины Snp, определенные по методу одной кривой, близки к натурным просадкам, вследствие мо делирования условий работы лессовой толщи, при на личии бокового пригруза, препятствующего горизонталь ным перемещениям грунта; последний имеет место в вер хней части толщи под подошвой фундаментов зданий.
Известно, что просадки от собственного веса грунта проявляются с 4—5 м, а на этих глубинах горизонталь ные смещения грунта уже не отмечаются. Так, в прой денном в 2—3 км к северо-западу от г. Элисты котлова не просадки от собственного веса составили 70 см, я по лабораторным определениям Sup по методу одной кри вой — 68 см.
Для определения относительной просадочности лес совых грунтов региона рекомендуется метод одной кри вой, как более отвечающий работе оснований и сооруже ний.
З а в и с и м о с т ь |
в е л и ч и н ы |
п р о с а д о ч н о с |
ти г р у н т о в от |
д а в л е н и я . |
При рассмотрении |
влияния удельного давления па величину относительной просадочности грунтов можно видеть, что при увеличе нии нагрузки па грунт относительная просадочность воз растает. Причем, максимальное значение отмечается при
нагрузках около |
4 и 5 кг/см2 . |
При нагрузках более |
5 кг/см2 величина |
относительной |
просадочности снижает |
ся. По данным отдельных авторов максимальное ее зна чение наблюдается при давлении 2 и 3 кг/см2 (В. П. Ананьев, И. В. Финаев, А. Кедзи). Наши данные согла суются с результатами А. М. Дранникова, В. И. Голубкова, Ю. Ф. Тугаенко, А. А. Мустафаева, А. К. Ларионо ва, Н. Я- Денисова и др., отмечающие наибольшее зна чение относительной просадочности при 5 кг/см2 (рис. 12).
54
Выполненные нами исследования по уточнению коэф фициента «К» с учетом литологического состава грун тов рассматриваемой территории, полученных методов
«одной |
кривой» с учетом |
их состава |
|
и состояния, |
пока |
||
зал следующее. |
|
|
|
|
|
||
Зависимость просадочности от давления у легких лес |
|||||||
совидных грунтов (легкие суглинки |
и супеси) с невысо |
||||||
кой степенью |
влажности |
носят иной |
характер, чем у бо |
||||
лее тяжелых |
грунтов |
с |
повышенной |
степенью |
влаж |
||
ности. |
|
|
|
|
|
|
|
Для |
вычисления |
коэффициента |
«К» составлялись |
графики зависимости величин относительной просадоч ности при нагрузках 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 кг/см2 , приведен ных к Snp, определенной при давлении 3 кг/см2 , отдель
но по каждой |
литологической |
разновидности |
грунтов. |
|
В интервале рассматриваемой нагрузки по способу |
||||
произведений |
вычислялись среднеарифметические вели |
|||
чины относительной |
просадочности и их среднеквадрати- |
|||
ческие отклонения, |
ошибки |
среднеарифметического и |
||
среднеквадратического отклонения. |
|
|||
В результате проведенных |
исследований |
были вы |
||
числены коэффициенты «К» для отдельных |
интервалов |
нагрузок применительно к выделенным литологическнгл
типам |
грунтов исследуемого |
региона |
(табл. 6). |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6 |
|
|
|
Значения коэффициента «К» в зависимости от давления |
|
||||||||
.Цитологи ческие типы грунтов |
|
на |
грунт |
|
|
|
|
|||
Коэффициент |
«К» при нагрузках в кг/см 2 |
|
||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
0,5 |
1,0 |
|
1,5 |
2,0 |
|
3,0 |
||
Суг |
0,08 |
0,25 |
|
0,45 |
0,66 |
|
|
|||
линки |
|
|
•1,0 |
|||||||
легкие |
0 , 0 в — 0,14 |
0,14—0,32 |
|
0,24—0,60 |
0.48—0,76" |
|||||
Суг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линки |
0,06 |
0,13 |
|
0,37 |
0 58 |
|
1,0 |
|||
средние |
0,04—0,08 |
0,05 — 0,24 |
0,19—0,50 |
0,44—0,75 |
||||||
|
||||||||||
Суг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линки |
|
0,10 |
|
0.25 |
|
0,45 |
|
1,0 |
||
1 яжелые |
0,07 — 0,20 |
0,08 — 0,40 |
0',3 |
07 |
||||||
П р и м е ч а н и е : |
В знаменателе показаны принятые в рас |
|||||||||
чет |
интервалы колебаний коэффициента |
«К » (верхний" и ниж |
||||||||
ний |
квартили) . |
|
|
|
|
|
|
|
56
Полученные значения коэффициента «К» рекомен дуются к использованию в исследуемом регионе.
З а в и с и м о с т ь |
м е ж д у |
п р о с а д о ч н о с т ь ю |
|||
г р у н т о в |
и |
и х |
ф и з и ч е с к и м и |
х а р а к т е р и с |
|
т и к а м и . |
Просадочные свойства |
лессовых грунтов за |
|||
висят от |
ряда |
их физических характеристик: природной |
влажности, плотности, содержания глинистых частиц, а также минералогического состава, структурных особен ностей, состава цементирующих солей и др. Влияние указанных факторов на просадочность грунтов различно.
Наибольшее значение из них имеют природная |
влаж |
||
ность, пористость il содержание |
глинистых частиц. |
|
|
Отчетливая з а в и с и м о с т ь |
о т м е ч а е т с я |
м е ж |
|
д у п р о с а д о ч н о с т ь ю |
и |
в л а ж н о с т ь ю . |
Из |
вестно, что величина природной |
влажности имеет |
суще |
ственное значение при определении степени просадоч ности грунтов. Один и те же грунты при различной влажности характеризуются различными значениями от носительной просадочности.
Рядом исследователей отмечено, что устойчивость лессовых отложений меняется с изменением их природ ной (естественной) влажности. В свою очередь естест венная влажность грунтов, особенно в верхнем горизон те (в зоне аэрации), не остается постоянной. Наблюде ния ряда авторов указывают на большие изменения влажности в зоне аэрапии, особенно во время освоения строительных площадок и в дальнейшем при эксплуата ции зданий и сооружений. Кроме этого, влажность грун тов изменяется и по площади, в зависимости от рельефа, фациальной изменчивости пород, глубины залегания грунтовых вод и др.
В подавляющем большинстве случаев после застрой ки территорий влажность грунтов повышается. В этих условиях почти полностью исключается возможность про явления просадочности грунта. Но наряду с этим воз можны случаи и уменьшения влажности грунта после возведения сооружений, как, например, под дымовыми трубами, трассами теплоцентрали или другими соору жениями с тепловыми технологическими процессами, под которыми происходит значительное подсушивание грун та. Поэтому в подобных случаях возможно завышение просадки вследствие снижения влажности (подсушива ния) грунта и последующего затем его замачивания.
57