Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

376 страниц

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководство предназначено для использования в проектных и изыскательских организациях, обслуживающих строительство промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений

Руководство развивает требования главы СНиП II-15-74 "Основания зданий и сооружений"

Оглавление

Предисловие

Раздел 1. Общие положения

Раздел 2. Номенклатура грунтов оснований

Раздел 3. Проектирование оснований

Раздел 4. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах

Раздел 5. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на набухающих грунтах

Раздел 6. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на водоначыщенных заторфованных грунтах

Раздел 7. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на илах

Раздел 8. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на элювиальных грунтах

Раздел 9. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на засоленных грунтах

Раздел 10. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на насыпных грунтах

Раздел 11. Особенности проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях

Раздел 12. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах

Показать даты введения Admin

Страница 1

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

2-е издание исправленное и дополненное

МОСКВА СТРОИ ИЗДАТ 1978

Страница 2

УДК 624.15.04

Рекомендовано к изданию решением совета НИИОСП.

Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1978. 375 с. (Ордена Трудового Красного Знамени науч.-исслед. ин-т оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова НИИОСП Госстроя СССР).

Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений составлено в развитие главы СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений» и приводит рекомендации, детализирующие эти нормы проектирования по вопросам номенклатуры грунтов и методов определения расчетных значений их характеристик; принципов проектирования оснований и прогнозирования изменения уровня грунтовых вод; вопросов глубины заложения фундаментов; методов расчета оснований по деформациям и по несущей способности; особенностей проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на региональных видах грунтов, а также расположенных в сейсмических районах и на подрабатываемых территориях.

Руководство предназначено для использования в проектных и изыскательских организациях, обслуживающих строительство промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений.

Табл. 75, рис. 91.

р

30213—620

Инструкт.-нормат.—II вып.—15—78

047(01)—78

© Стройиздат, 1978

Страница 3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений развивает требования главы СНиП II-15-74 и приводит рекомендации и примеры расчета оснований по вопросам, изложенным в этой главе норм, за исключением вопросов, касающихся особенностей проектирования оснований опор линий электропередачи, а также мостов и водопропускных труб.

Руководство составлено НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР при участии института «Фундамеитпроект» Минмонтажспецстроя СССР, представившего материалы по расчету несущей способности оснований и осадок фундаментов, а также характеристикам грунтов, ПНИИИС Госстроя СССР — по прогнозированию уровня грунтовых вод и Днепропетровского инженерностроительного института (ДИСИ) Минвуза УССР — по особенностям проектирования оснований, сложенных элювиальными грунтами.

Руководство разрабатывалось лабораториями НИИОСП:    ес

тественных оснований и конструкций фундаментов, методов исследования грунтов, механики грунтов, строительства на просадочных грунтах, строительства на слабых грунтах, динамики грунтов, фи-зико-химии мерзлых грунтов.

Руководство составляли: раздел 1 «Общие положения»-—канд. техн. наук М. Г. Ефремов; раздел 2 «Номенклатура грунтов»— канд. техн. наук О. И. Игнатова; раздел 3 «Проектирование оснований»: подразделы «Общие указания» и «Нагрузки»—канд. техн. наук А. В. Вронский; подраздел «Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов»— кандидаты техн. наук О. И. Игнатова и В. В. Михеев; подразделы «Глубина заложения фундаментов» и «Расчет устойчивости фундаментов при морозном пучении»—д-р техн. наук М. Ф. Киселев; подраздел «Грунтовые воды»—канд. техн. наук. М. Г. Ефремов, инж. 3. П. Гавшина и канд. техн. наук Е. С. Дзекцер (ПНИИИС); подраздел «Расчетные давления на грунты основания»— канд. техн. наук М. Г. Ефремов; «Принципы расчета» и «Расчет деформаций»— кандидаты техн. наук А. В. Вронский и Т. А. Маликова, д-р техн. наук, проф. К. Е. Егоров; «Расчет оснований по несущей способности»—канд. техн. наук

A.    С. Снарский и инж. М. Л. Моргулис (Фундаментпроект); «Мероприятия по снижению влияния деформаций оснований»— канд. техн. наук А. В. Вронский; указания по прерывистым фундаментам — д-р техн. наук, проф. Е. А. Сорочан; указания по рыхлым пескам — кандидаты техн. наук Д. Е. Польшин и С. В. Довнарович; указания по натурным измерениям деформаций — инж. Е. М. Перепонова; разделы 4—12 «Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых: 4... на просадочных грунтах»—д-р техн. наук

B.    И. Крутов; 5... на набухающих грунтах»— д-р техн. наук, проф. Е. А. Сорочан; 6... на заторфованных грунтах»—канд. техн. наук П. А. Коновалов; 7... на илах»—канд. техн. наук Д. Е. Польшин; 8... на элювиальных грунтах»— д-р техн. наук, проф. В. Б. Швец,

1*

3

Страница 4

кандидаты техн. наук И. С. Швец и В. В. Павлов (ДИСИ);

9... на засоленных грунтах»—канд. техн. наук В. П. Петрухин; 10... на насыпных грунтах» —д-р техн. наук В. И. Крутов; И... на подрабатываемых территориях»—канд. техн. паук А. И. Юшин; 12...-в сейсмических районах» — д-р техн. наук В. А. Ильичев и канд. техн. наук Л. Р. Ставницер.

Руководство разработано под общей редакцией: д-ра техн. паук, проф. Е. А. Сорочана, кандидатов техн. наук В. В. Михеева, М. Г. Ефремова, А. В. Вронского.

Использованный в Руководстве текст главы СНиП II-15-74 выделен полужирным шрифтом и его пункты, формулы, таблицы и рисунки имеют двойную нумерацию:    вначале    по    Руководству и

затем в скобках по главе СНиП. В случае использования текста приложений к главе СНиП к номеру в скобках приписывается номер приложения.

Если внутри цитированного текста главы СНиП есть ссылка на какие-либо ее пункты, то их нумерация в этом тексте сохранена по главе СНиП, а для удобства пользования в скобках приведена нумерация по Руководству.

Страница 5

Раздел !
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство, составленное в развитие главы СНиП И-15-74 «Основания зданий и сооружений», рекомендуется использовать при проектировании оснований промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений всех областей строительства, в том числе городского и сельскохозяйственного, промышленного и транспортного.

В Руководстве не рассматриваются вопросы проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи и оснований мостов и водопропускных труб.

1.2(1 Л). Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании оснований зданий и сооружений.

Примечание. Нормы настоящей главы, кроме разд. 2 «Номенклатура грунтов оснований», не распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований свайных фундаментов, глубоких опор и фундаментов под машины с динамическими нагрузками.

1.3(1.2). Основания зданий и сооружений должны проектироваться на основе:

а) результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и данных о климатических условиях района строительства;

б) учета опыта возведения зданий и сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства;

в)    данных, характеризующих возводимое здание или сооружение, его конструкции и действующие на фундаменты нагрузки, воздействия и условия последующей эксплуатации;

г)    учета местных условий строительства;

д)    технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения, имея в виду необходимость принятия оптимального решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов (или других подземных частей конструкций) с оценкой решений по приведенным затратам.

1.4(1.3). Инженерно-геологические исследования грунтов оснований зданий и сооружений должны проводиться в соответствии с требованиями главы СНиП, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений.

1.5. Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания должны выполняться согласно требованиям:

а)    главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства;

б)    «Инструкции по инженерным изысканиям для городского и поселкового строительства» СН 211-62 и «Инструкции по инженерным изысканиям для промышленного строительства» СН 225-62*;

в)    ГОСТов на испытание грунтов:

5

Страница 6

5181— 78 — Грунты. Метод лабораторного определения удельного веса

5182— 78 — Грунты. Метод лабораторного определения объемного веса

5180—75—Грунты. Метод лабораторного определения влажности

12536—67—Грунты. Метод лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава

5183— 77—Грунты. Методы лабораторного определения границ раскатывания и текучести

10650—72— Торф. Метод определения степени разложения

12248—66—Грунты. Метод лабораторного определения сопротивления срезу песчаных и глинистых грунтов на срезных приборах в условиях завершенной консолидации

12374—77 — Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками

17245—71—Грунты. Метод лабораторного определения временного сопротивления при одноосном сжатии

19912—74—Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием

20069—74—Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием

20276—74—Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами

23161—78 — Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

20522—75 — Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик

1.6.    Данные о климатических условиях района строительства должны применяться по указаниям главы СНиП по строительной климатологии и геофизике.

1.7.    Для возможности учета при проектировании оснований опыта строительства необходимо иметь данные об инженерно-геологических условиях этого района, о конструкциях возводимых зданий и сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях оснований и сооружений.

Наличие указанных данных позволит в лучшей степени оценить инженерно-геологические условия проектируемого объекта, в том числе и характеристики грунтов, выбрать наиболее рациональные типы и размеры фундаментов, их глубину заложения и т. д.

1.8.    Для возможности учета местных условий строительства должны быть выявлены данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период устройства оснований и фундаментов, а также всего нулевого цикла.

Эти данные могут оказаться решающими в вопросах выбора типа фундаментов (например, на естественном основании или свайного), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.

1.9.    Конструктивное решение проектируемого здания или сооружения и условий последующей эксплуатации необходимо для выбора типа фундамента, учета влияния верхних конструкций на работу оснований, для уточнения требований к допустимой величине деформаций и пр.

Страница 7

1.10. Технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений по основаниям и фундаментам необходимо для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, с исключением необходимости в его последующей корректировке в процессе строительства с неизбежными при этом дополнительными затратами материальных средств и времени.

1.11(1.4). Результаты инженерно-геологических исследований грунтов должны содержать данные, необходимые для решения вопросов:

выбора типа оснований и фундаментов, определения глубины заложения и размеров фундаментов с учетом прогноза возможных изменений в процессе строительства и эксплуатации инженерно-геологических и гидрогеологических условий, в том числе свойств грунтов;

выбора в случае необходимости методов улучшения свойств грунтов основания;

установления вида и объема инженерных мероприятий по освоению площадки строительства.

1.12(1.5). Проектирование оснований зданий и сооружений без соответствующего инженерно-геологического обоснования или при его недостаточности для решения вопросов, предусмотренных в п. 1.4 настоящей главы (п. 1.11 Рук.), не допускается.

1.13. Результаты инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, излагаемые в отчете об изысканиях, должны содержать:

а)    сведения о местоположении территории предполагаемого строительства, о ее климатических и сейсмических условиях и о ранее выполненных исследованиях грунтов и грунтовых вод;

б)    сведения об инженерно-геологическом строении и литологическом составе толщи грунтов и о наблюдаемых неблагоприятных физико- и инженерно-геологических и других явлениях (карст, оползни, просадки и набухание грунтов, горные подработки и т. п.);

в)    сведения о гидрогеологических условиях с указанием высотных отметок появившихся и установившихся уровней грунтовых вод, амплитуды их колебаний и величин расходов воды; сведения о наличии гидравлических связей горизонтов вод между собой и ближайшими открытыми водоемами, а также сведения об агрессивности вод в отношении материалов конструкций фундаментов;

г)    сведения о грунтах строительной площадки, в которых приводится описание в стратиграфической последовательности напластований грунтов сжимаемой толщи основания. Должны быть отмечены форма залегания грунтовых образований, их размеры в плане и по глубине, возраст, происхождение и номенклатурные виды, состав и состояние грунтов, относящихся к различным номенклатурным видам; приведены для выделенных слоев грунта величины физико-механических характеристик.

К числу этих характеристик относятся:

удельный вес, объемный вес и влажность для всех видов грунтов;

коэффициент пористости для нескальных грунтов;

гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов;

число пластичности, консистенция и удельное сопротивление пе-нетрации для глинистых грунтов;

7

Страница 8

угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации для всех видов иескальных грунтов;

коэффициент фильтрации;

коэффициент консолидации для водонасыщенных глинистых грунтов при консистенции /ь>0,5, заторфованных грунтов, торфов и илов;

временное сопротивление при одноосном сжатии, коэффициент размягчаемости и степень выветрелости для скальных грунтов;

относительная просадочность, а также величины начального давления и начальной критической влажности для просадочных грунтов;

относительное набухание, давление набухания и линейная усадка для набухающих грунтов;

коэффициент выветрелости для элювиальных крупнообломочных грунтов;

количественный и качественный состав засоления для засоленных грунтов и торфов;

содержание растительных остатков для нсскальных грунтов (степень заторфованности) и степень разложения заторфованных грунтов.

В отчете обязательно указываются применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов.

К отчету прилагаются таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, схемы установок, примененных при полевых испытаниях, а также колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы. На последних должны быть отмечены все места отбора проб грунтов и пункты полевых испытаний грунтов;

д) прогноз изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий территории (площадки) строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений.

Характеристики грунтов должны быть представлены их нормативными значениями, а удельное сцепление, угол внутреннего трения, объемный вес и временное сопротивление одноосному сжатию скальных грунтов — также и расчетными значениями. Правила вычисления нормативных и расчетных значений приведены в пп: 3.49—3.65 (3.10-3.16).

1.14. Прогноз возможных изменений гидрогеологических условий площадки в процессе строительства н эксплуатации сооружений выполняется по указаниям пп. 3.105—3.112 (3.17—3.20), а учет возможных при этом изменений строительных свойств грунтов производится по указаниям пп. 3.98—3.103.

Раздел 2

НОМЕНКЛАТУРА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

2.1 (2.1). Грунты оснований зданий и сооружений должны именоваться в описаниях результатов изысканий, проектах оснований, фундаментов и других подземных частей зданий и сооружений согласно номенклатуре грунтов, установленной настоящим разделом норм.

Наименования грунтов должны сопровождаться сведениями об их геологическом возрасте и происхождении.

В необходимых случаях к наименованиям грунтов и их характеристикам, предусмотренным номенклатурой грунтов, допускается

8

Страница 9

вводить дополнительные наименования и характеристики (зерновой состав глинистых грунтов, степень и качественный характер засоления грунтов, вид скальных пород, из которых образовались элювиальные грунты, подверженность атмосферному выветриванию при обнажении поверхности, крепость при разработке и т. п.), учитывающие вид и особенности строительства, а также местные геологические условия. Эти дополнительные наименования и характеристики не должны противоречить номенклатуре грунтов настоящих норм.

2.2.    При описании результатов изысканий, используемых для составления проектов оснований и фундаментов всех видов зданий и сооружений, следует использовать единую систему наименований грунтов.

Правильное наименование видов грунтов и определение всех характеристик их состояния необходимо для решения таких вопросов, как выбор наиболее экономичного типа фундамента, методов улучшения свойств грунтов основания, способов производства работ по устройству оснований и фундаментов и т. д.

Единая система наименований видов грунтов и единая терминология для описания их состояния дает возможность более полно использовать архивные материалы ранее выполненных изысканий и тем самым уменьшить объемы изыскательских работ, а также проводить статистические обобщения для составления таблиц характеристик грунтов.

2.3.    В номенклатуре отражены лишь важнейшие подразделения грунтов и характеристики, наиболее определяющие поведение грунтов под нагрузкой.

В необходимых случаях разрешается вводить дополнительные подразделения грунтов и характеристики, которые, однако, не должны противоречить номенклатуре настоящего раздела. Эти дополнительные подразделения и характеристики, учитывающие вид и особенности строительства, приводятся в нормах проектирования соответствующих видов зданий и сооружений.

Примеры. При разделении глинистых грунтов на виды в настоящей номенклатуре используется число пластичности и выделяются три вида глинистых грунтов: супеси, суглинки и глины. В соответствии с «Указаниями по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог» (СН 449-72), глинистые грунты дополнительно подразделяются на разновидности и при этом наряду с числом пластичности используются данные зернового анализа (табл. 2.1). При этом в Указаниях подчеркивается, что в случаях расхождения вида грунта, устанавливаемого по содержанию песчаных частиц и по числу пластичности, следует принимать наименование грунта, соответствующее числу пластичности.

В этих же нормах содержится классификация засоленных грунтов по степени засоления (с учетом его качественного характера), разработанная применительно к дорожному строительству и учитывающая особенности этого вида строительства.

Дополнительные наименования и характеристики вечномерзлых грунтов, учитывающие особенности этих грунтов, приводятся в нормах проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах и т. д.

2.4.    При описании грунтов в инженерно-геологическом отчете должны приводиться сведения о их геологическом возрасте и проис-

9

Страница 10

Таблица 2.1

Вид грунтов

Содержание песчаных частиц размером от 2 до 0,05 мм,

% веса

Число пластичности 1р

Супесь

легкая крупная легкая пылеватая тяжелая пылеватая

>50

>50

20—50

<20

0,01 </р<0,07

Суглинок

легкий легкий пылеватый

тяжелый тяжелый пылеватый

>40 \ <40 /

>40 \ <40 J

0,07</р<0,12 0,12</р<0,17

Глина

песчанистая

пылеватая

жирная

>40

Меньше, чем пылеватых размером 0,05— 0,005 мм Не нормируется

0,17</р<0,27 /Р> 0,27

Примечание. Для супесей легких крупных учитывается содержание частиц размером 2—0,25 мм.

хождении. Эти сведения необходимы для пользования таблицами прочностных и деформационных характеристик [табл. 3.12 (1 прил. 2)—3.14 (3 прил. 2)].

2.5(2.2). Грунты подразделяются на скальные и нескальные:

а)    к скальным грунтам относятся:

изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива;

б)    к нескальным грунтам относятся:

крупнообломочные — несцементированные грунты, содержащие более 50% по весу обломков кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм;

песчаные — сыпучие в сухом состоянии грунты, содержащие менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не раскатывается в шнур диаметром 3 мм или число пластичности его /р<0,01);

глинистые — связные грунты, для которых число пластичности

1р> 0,01.

Примечание. Числом пластичности грунта 1р называется разность влажностей, выраженных в долях единицы, соответствующих двум состояниям грунта: на границе текучести Wl и на границе раскатывания (пластичности) Wp.

10

Страница 11

2.6. Скальные грунты в большинстве своем резко отличаются по своим свойствам от нескальных грунтов. Скальные грунты практически несжимаемы при тех величинах нагрузок, которые обычно имеют место в гражданских и промышленных зданиях и сооружениях. Поэтому при строительстве на этих грунтах расчет ведется только по первому предельному состоянию — по несущей способности (прочности) основания.

Для нескальных грунтов, как более слабых и сжимаемых, основным расчетом является расчет по второму предельному состоянию — по деформациям, а в ряде случаев, оговоренных нормами, делается также проверка несущей способности основания.

2.7(2.3). Скальные грунты подразделяются на разновидности согласно табл. 2.2(1) в зависимости от:

временного сопротивления одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии Rc;

коэффициента размягчаемости /Срз (отношение временных сопротивлений одноосному сжатию в водонасыщенном и в воздушносухом состоянии);

Таблица 2.2(1)

Разновидность скальных грунтов

Показа! ель

А. По временному сопротивлению одноосному сжатию RCf кгс/см2

Очень прочные

Яс>1200

Прочные

1200>Яс>500

Средней прочности

500>ДС>150

Малопрочные

150>КС>50

Полуснальные

Яс<50

Б. По коэффициенту размягчаемости в воде /Срз

Неразмягчаемые

tfp3>0,75

Размягчаемые

<<0,75

В. По степени выветрелости Кво

Невыветрелые (монолитные)

Породы залегают в виде сплошного массива /<вс=1

Слабовыветрелые (трещино-

Породы залегают в виде

ватые)

несмещенных отдельностей (глыб) 1> К80 ^5 0,9

Выветрелыс

Породы залегают в виде скопления кусков, переходящего в трещиноватую скалу 0,9>Квс>0,8

Сильновыветрелые (рухля-

Породы залегают во всем

ни)

массиве в виде отдельных кусков Квс<0,8

Страница 12

степени выветрелости /Свс (отношение объемного веса образца вмветрелого грунта к объемному весу невыветрелого образца того же грунта).

Для скальных грунтов, способных к растворению в воде (камен-

ная соль, гипс, известняк и т. п.), следует устанавливать степень их растворимости.

2.8. Скальные грунты по происхождению подразделяются на изверженные (магматические), метаморфические и осадочные (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Происхождение скальных грунтов

Наименование скальных грунтов

Магматические (изверженные)

Граниты, диориты, сиениты, габбро, липариты, трахиты, андезиты, порфиры, порфирпты, диабазы, базальты, туфы, туфобрекчии и др.

Метаморфические

Гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, филлиты, глинистые сланцы, роговики, мраморы, яшмы и др.

Осадочные

А. Сцементированные

Конгломераты, брекчии, песчаники, туфиты, алевролиты, аргиллиты

Б. Химические и биохимические

Опоки, трепелы, диатомиты, известняки, доломиты, мелы, мергели, гипс, ангидрит, каменная соль и др.

2.9.    Прочность скальных грунтов, характеризуемая временным сопротивлением одноосному сжатию RCt изменяется в широких пределах и зависит от условий образования скальных пород, нх минерального состава и состава цемента, а также степени выветрелости. По значениям RCi определяемым на водонасыщенных образцах, скальные грунты подразделяются согласно табл. 2.2(1).

2.10.    Для характеристики степени снижения прочности скальных грунтов при водонасыщении необходимо определять коэффициент размягчаемости в воде /Срз путем испытания образцов скальных пород в воздушно-сухом и водонасыщенном состоянии.

К скальным грунтам, значительно снижающим (до 2—3 раз) прочность при водонасыщении, следует отнести: глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. Перечисленные грунты относятся к полускальным.

2.11.    Для скальных грунтов, растворяющихся в воде, необходимо указывать степень их растворимости, которая зависит от состава минеральных зерен и состава цемента. Магматические и метаморфические скальные породы, а также осадочные сцементиро-

12

Страница 13

ванные породы с кремнистым цементом (кремнистые конгломераты, брекчии, песчаники, известняки, опоки) не растворяются в воде. К растворимым относятся следующие скальные грунты, перечисленные в порядке возрастания степени их растворимости:

труднорастворимые — известняки, доломиты, известковистые конгломераты и песчаники, растворимость которых в воде составляет от нескольких десятков до нескольких сотен миллиграммов па литр;

среднерастворимые — гипс, ангидрит, гипсоносные конгломераты, растворимость которых в воде составляет несколько граммов на литр;

легкорастворимые — каменная соль, имеющая растворимость более 100 г/л.

В результате фильтрации воды через трещины в растворимых скальных породах возможно образование карстовых полостей.

2.12.    Скальные грунты, подвергаясь природным процессам выветривания, теряют свою сплошность в залегании, становятся трещиноватыми, а затем разрушаются до кусков различной крупности, промежутки между которыми заполняются мелкозернистым материалом. В результате выветривания свойства скального грунта ухудшаются.

Оценка скальных грунтов по степени выветрелости Кьс производится путем сопоставления объемного веса образца выветрелой породы в условиях природного залегания у с объемным весом не-выветрелой (монолитной) породы ум. Для магматических пород величина ум может быть принята равной удельному весу породы, взятому из справочных данных.

Пример. При изысканиях на одной из площадок на глубине 8 м под толщей четвертичных отложений были обнаружены известняки каменноугольной системы. При этом в верхней части известняки были выветрены в наибольшей степени, затем они сменялись трещиноватой скалой, которая переходила в невыветрелую (монолитную) породу. Из всех трех указанных зон были отобраны образцы для определения временного сопротивления одноосному сжатию, для которых был определен также объемный вес. Для верхнего наиболее выветрелого слоя известняков были получены по 9 образцам следующие значения объемного веса уь гс/см3: 2,02; 2,09; ЦИ; 1,96; 2,12; 2,34; 2,21; 2,00; 1,92. Среднее значение составило Yi =2,05 гс/см3.

Для невыветрелого монолитного известняка по семи образцам были получены следующие значения объемного веса ум, гс/м3: 2^58; 2,68; 2,54; 2,65; 2,84; 2,78; 2,98. Среднее значение составило ум = «2,72 гс/см3. Отношение объемных весов yi и ум составляет 0,75, что менее 0,8. Следовательно, верхняя толща известняка относится к сильновыветрелому скальному грунту.

2.13.    Для грунтов, находящихся на границе раздела скальных и нескальных грунтов (например, полускальные грунты и твердые прочные глины), допускается решать вопрос об отнесении их к одной из указанных групп на основе местного опыта исследований и строительства на этих грунтах.

2.14(2.4). Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от зернового состава подразделяются на виды согласно табл. 2.4(2).

13

Страница 14

Таблица 2.4(2)

Вид крупнообломочных и песчаных грунтов

Распределение частиц % от веса воздушио-

по крупности, сухого грунта

А. Крупкообломочные

Валунный грунт (при преобладании иеокатанных частиц — глыбовый)

Галечниковый грунт (при преобладании иеокатанных частиц — щебенистый)

Гравийный грунт (при преобладании иеокатанных частиц — дресвяный)

Вес частиц крупнее 200 мм составляет более 50%

Вес частиц крупнее 10 мм составляет более 50%

Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50%

Б. Песчаные

Песок гравелистый Песок крупный Песок средней крупности Песок мелкий Песок пылеватый

Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25%

Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50%

Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50%

Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет 75% и более

Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75%

Примечание. Для установления наименования грунта по табл. 2.4(2) последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала — крупнее 200 мм, затем — крупнее 10 мм, далее — крупнее 2 мм и т. д. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в табл. 2.4(2).

Наименования крупнообломочных и песчаных грунтов, установленные по табл. 2.4(2), должны дополняться указанием о степени неоднородности их зернового состава U, определяемой по формуле

и = т2-,    (2.1)(1)

где ^бо Диаметр частиц, меньше которого в данном грунте содержится (по весу) 60% частиц; d10—-диаметр частиц, меньше которого в данном грунте содержится (по весу) 10% частиц.

Страница 15

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% общего веса воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочиого грунта должно приводиться также наименование вида заполнителя и указываться характеристики его состояния. Вид заполнителя устанавливается по табл.

2.4(2) или 2.12(6) после удаления из образцов крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

2.15. Для определения зернового (гранулометрического) состава производят ситовой анализ пробы грунта. Для песков гранулометрический состав определяют в соответствии с действующим ГОСТом. Для крупно-обломочных грунтов применяется аналогичная методика, однако проба грунта увеличивается до 2—4 кгс и используются сита с большим диаметром отверстий.

В инженерно-геологической практике наиболее часто применяют наименования частиц грунта в зависимости от их крупности согласно табл. 2.5.

Для установления наименования грунта после рассева пробы последовательно суммируются проценты содержания частиц различной крупности.

Пример. Для песчаного грунта были получены результаты гранулометрического анализа, приведенные в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Таблица 2.5

Наименование частиц

Размеры частиц d, мм

Валунные (при

d>200

неокатанных гранях — глыбовые)

Г алечниковые

200>d>10

(при неокатанных гранях — щебенистые)

Гравийные (при

\0>d>2

неокатанных гранях — дресвяные) Песчаные

2>d>0,0b

Пылеватые

0,05 > <2 >0,005

Глинистые

d< 0,005

Размер частиц, мм

о

А

ю

1

о

1

I

1-0,5

i»g

Ю О)

о о*

82

0*0

о,la-о. os

кч

0*0

is

оо

0*0

<0,005

Зерновой состав, %

0

0

0

1.7

t

13,2

40,2

33,9

5.9

1.5

0,7

2.9

Суммарный состав частиц крупнее 2 мм составляет 0%, значит песок не гравелистый;

суммарпый состав частиц крупнее 0,5 мм составляет 14,9%, значит песок не крупный;

суммарный состав частиц крупнее 0,25 мм составляет 55,1 %, что более 50%, значит грунт является песком средней крупности.

2.16. Для определения степени неоднородности крупнообломочных и песчаных грунтов строят интегральную кривую гранулометрического состава (рис. 2.1). На оси абсцисс откладывают диаметры частиц в мм (для сокращения размеров графика по горизонтали рекомендуется логарифмический масштаб), а по оси ординат — процентное содержание частиц нарастающим итогом. При этом суммирование начинают с самой мелкой фракции.

15

Страница 16

0,00/    0,01    0,1 f 5    10

d,Mii

Рис. 2.1. Интегральная кривая гранулометрического состава песка в полулогарифмическом масштабе

Определение величины U в обязательном порядке требуется для проектирования гидротехнических сооружений и дорог.

Пример. На рис. 2.1 приведена интегральная кривая, построенная по данным табл. 2.6. Проведя горизонтальные прямые, соответствующие 10 и 60%, до пересечения с кривой, получим, что djo=0,09 и d60=0,3 мм. Таким образом, £/ = 3,3. Пески считают неоднородными при 0>3.

2.17. Крупнообломочиые грунты содержат заполнитель, к которому относят частицы мельче 2 мм. Свойства крупнообломочного грунта в значительной степени зависят от вида заполнителя (песчаный или глинистый), его процентного содержания и характеристик его состояния.

Вид заполнителя и характеристики его состояния необходимо указывать, если песчаного заполнителя содержится более 40%, а глинистого — более 30%. При установлении расчетного давления на основания, сложенные крупнообломочными грунтами, допускается прочностные характеристики (с и ср) определять по заполнителю, если его содержание превышает указанные выше величины [п. 3.187(3.54)]. При меньшем содержании заполнителя свойства крупнообломочного грунта должны устанавливаться испытаниями грунта в целом. Для установления вида заполнителя из крупнообломочного грунта удаляют частицы крупнее 2 мм. Определяют следующие характеристики заполнителя: влажность, объемный вес и коэффициент пористости, а для глинистого заполнителя — дополнительно число пластичности и показатель консистенции.

Для определения объемного веса, коэффициента пористости и характеристик с и ср грунта-заполнителя отбирают пробы ненарушенного сложения из одного заполнителя. При этом для определения с и ср песчаного заполнителя в случае невозможности отбора

16

Страница 17

Таблица 2.7(3)

проб ненарушенного сложения допускается формировать искусственные образцы той же плотности и влажности.

2.18(2.5). Крупнообломочные грунты, подвергшиеся природным процессам выветривания и содержащие более 10% частиц размером менее 2 мм, подразделяются по значениям коэффициента выветрелости К»к согласно табл. 2.7(3).

Коэффициент выветрелости обломков крупнообломочных грунтов Кик определяется испытанием грунта на истирание во вращающемся полочном барабане и вычисляется по формуле

/<вк=-~-,    (2.2) (2)

Ki

где Ki — отношение веса частиц размером менее 2 мм к весу частиц размером более 2 мм после испытания на истирание;

Ко — то же, до испытания на истирание.

Примечание. Величина Ко характеризует собой природную степень распада крупнообломочного грунта.

2.19. Коэффициент выветрелости Кв* следует определять для элювиальных крупнообломочных грунтов, содержащих не менее 10% по весу заполнителя (частиц размером менее 2 мм). Для этого берется проба крупнообломочного грунта нарушенного сложения весом 2—2,5 кгс. Пробу испытывают на истирание во вращающемся полочном барабане (рис. 2 2) с числом оборотов в интервале 50— 70 в 1 мин.

Испытания проводят циклами вращения барабана по 2 мин, устанавливая каждый раз просеиванием на сите с диаметром отверстий 2 мм вес частиц размером менее 2 мм — gi и более 2 мм — g2.

В тех случаях когда выход частиц менее 2 мм за первые два цикла вращения составляет не более 10% веса всей испытываемой пробы, обломки оценивают как весьма прочные и дальнейшее испытание на истирание не производят. В этом случае грунт относят к невыветрелому (Квк^0,5). Если выход частиц менее 2 мм за первые два цикла находится в пределах 11—25%, за природную степень разрушения Ко принимается отношение весов g{ и g2 после четырехминутного испытания грунта в барабане. При выходе частиц менее 2 мм за первые два цикла свыше 25% за природную степень разрушения принимается значение Ко, установленное до начала испытания в барабане.

Испытания на истирание грунта во втором и третьем случаях продолжают до тех пор, пока выход частиц менее 2 мм после очередного двухминутного цикла не станет менее или равным 1% начального веса испытываемой пробы. Указанное соответствует отказу в истирании, достижение которого в зависимости от

Наименование крупнообломочных грунтов по степени выветрелости

Коэффициент выветрелости квк

Невыветрелые

Слабовыветре-

лые

Сильновыветре-

лые

0</СВк<0,5

0,5</Свк<0,75 0,75<КВк< 1

2—557

17

Страница 18

a)

б)

Рис. 2. 2. Полочный барабан для определения коэффициента вывет-релости крупнообломочных грунтов

а — общий вид прибора; б — разрез барабана; 1 — шарниры; 2 — обечайки; 3 — уголок 50X 50X 6; 4 — боковые стенки; 5 — ребро жесткости; 6 — втулка

минералогического и зернового состава происходит обычно после 8—12 циклов вращения (с учетом начальных двух циклов).

2.20. Коэффициент выветрелости круонообломочных грунтов, образовавшихся в результате выветривания осадочных пород: аргиллита, алевролита и мергеля, а также глинистых сланцев — допускается устанавливать путем выявления изменения зернового состава грунта при кратковременном дополнительном выветривании (в полевых или лабораторных условиях), состоящем из 3—4 циклов

18

Страница 19

попеременного увлажнения и высушивания грунта. Значения коэффициентов К\ и Ко в формуле (2.2) (2) устанавливают при ситовом анализе соответственно после указанных циклов увлажнения и высушивания К\ и до начала кратковременного выветривания /Со-

2.21. Предварительную оценку степени выветрелости элювиального крупнообломочного грунта, сформировавшегося как из магматических, так и осадочных пород, допускается делать приближенно на основе их зернового состава.

Невыветрелому состоянию соответствуют глыбовые и щебенистые грунты, в составе которых вес частиц крупнее 10 мм составляет более 50%, а размером до 0,1 мм — менее 5% по весу, при этом обломки не размягчаются в воде и не разламываются руками. Для сла-бовыветрелых грунтов вес частиц крупнее 10 мм составляет менее 50%, а размером до 0,1 мм — от 5 до 10%; обломки частично размягчаются в воде, но не растираются руками. Для сильновыветрелых грунтов вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50%, а размером до 0,1 мм — более 10%; обломки размягчаются в воде, легко разламываются и растираются руками.

2.22(2.6). Крупнообломочные и песчаные грунты подразделяются по степени влажности G (доле заполнения объема пор грунта водой) согласно табл. 2.8 (4).

Степень влажности G определяется по формуле

Wy

-L,    (2.3)(3)

где W — природная влажность грунта в долях единицы;

Vs — удельный вес грунта;

yw — удельный вес воды, принимаемый равным 1; е — коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности.

Природную влажность крупнообломочного грунта W определяют испытанием его пробы без отделения обломков пород от заполнителя или раздельным испытанием как обломков, так и заполнителя.

В последнем случае влажность крупнообломочного грунта определяется по формуле

W = W    вк)    (W,    -    W2),    (2.4) (4)

где Wx и W2 — соответственно влажности заполнителя и крунооб-ломочных включений (частиц крупнее 2 мм); т| — содержание крупнообломочных включений в долях единицы;

/Свк —* коэффициент выветрелости, определяемый по указаниям п. 2.5 настоящей главы (п. 2.18 Рук.).

Таблица 2.8(4)

Наименование крупнообломочных и песчаных грунтов ПО степени влажности

Степеш» влажности G

Маловлажные

Влажные

Насыщенные

водой

0<(/<0,5 0,5<G<0,8 0,8<(?< 1

19

Страница 20

Таблица 29

Енд rpyilTOD

Среднее значение удельного веса, гс/см8

Наиболее вероятны/! интервал удельных весов, гс/см8

Пески

2,66

2,65—2,67

Супеси

2,70

2,68—2,72

Суглинки

2,71

2,69—2,73

Глипы

2,74

2,71—2,76

2.23. По формуле (2.3) (3) вычисляется степень влажности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов.

Величину удельного веса песчаных и глинистых грунтов определяют в соответствии с действующим ГОСТом. Ориентировочные значения удельных весов песчаных и глинистых грунтов, не содержащих водорастворимых солей и растительных остатков, приведены в табл. 2.9.

Удельный вес крупнообломочных грунтов в целом определяют опытным путем, используя большие пикнометры, или рассчитывают в зависимости от удельных весов отдельно крупнообломочных включений и заполнителя и их процентного содержания в пробе грунта. Удельные веса крупнообломочных включений и заполнителя находят при этом опытным путем.

Формулы для определения некоторых физических характеристик грунтов приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Характеристика

Формула

Объемный вес скелета уСи, гс/см3

V

Тск 1 + г

(a)

Пористость п

, Тск /1=1— —

Vs 1 +е

(б)

Коэффициент пористости е

е= —— или e=(\~\-W) ——1

1—п у

(в)

Объемный вес взвешенного в воде грунта уВзв, гс/см3

.. _Vs — Vw VD3B 1 + «

(Г)

Полная влагоемкость Wo

w0-eyw

Уз

(Д)

2.24. Объемный вес песчаных и глинистых грунтов определяют в соответствии с действующим ГОСТом. Аналогично может быть определен объемный вес крупнообломочного грунта с глинистым заполнителем, для которого возможен отбор образца без нарушения его природного сложения; Для несвязных крупнообломочных

20