1. Визначення типу грунтових умов за просіданням

Специфічною особливістю просідаючих грунтів є те, що знаходячись в напруженому стані від зовнішнього навантаження і власної ваги, або тільки власної ваги, при замочуванні водою вони додатково деформуються. Ці додаткові деформації називаються просіданням. Деформації просідання враховуються лише при величині відносного просідання грунтів ε_sl≥0,01.

Грунтові умови будівельних майданчиків, складених просідаючими грунтами, залежно від величини можливого просідання під власною вагою при замочуванні в умовах повного водонасичення (S_r=0,8) діляться на два типи:

І тип – просідання від власної ваги відсутнє або не перевищує 5 см (S_sl≤5 см);

ІІ тип – просідання від власної ваги перевищує 5 см (S_sl>5 см).

Приклад. 1. Визначити тип грунтових умов за просіданням на будівельному майданчику до глибини 11 м залягають лесові просідаючі грунти представлені двома інженерно-геологічними елементами (ІГЕ). Характеристики грунтів наведені в табл. 1.1.

Таблиця 1.1

Таблиця фізико-механічних характеристик грунтів

№ ІГЕ	ρs, г/см3	ρ, г/см3	W, %	WL, %	WP, %	φ, град.	c, кПа	Відносне просідання εsl при тиску p, кПа			Товщина, м
								100	200	300
ІГЕ-1	2,70	1,58	10,0	18,0	12,0	23	15	0,02	0,03	0,04	5,0
ІГЕ-2	2,69	1,61	11,0	27,0	15,0	18	23	0,008	0,013	0,018	6,0

Розв’язок.

1) Визначаємо назву грунтів за числом пластичності І_р та показником текучості І_L за табл. А і табл. Б додатку.

Для ІГЕ - 1: - грунт супісок;

- супісок твердий.

Для ІГЕ - 2: - грунт суглинок;

- суглинок твердий.

2) За табличними даними будуємо графіки ε_sl=f(p) )ними значень 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 (рис.1.1 і рис.1.2).

3) Просідаючу грунтову товщу ділимо на окремі розрахункові шари товщиною h_i≤2 м. Окремий розрахунковий шар не повинен знаходитись в двох інженерно-геологічних елементах.

4) Грунти будуть просідати в замоченому стані, тобто коли S_r≥0,8. Тому визначаємо питому вагу грунтів при S_r=0,8, попередньо визначивши коефіцієнти пористості грунтів ІГЕ-1 і ІГЕ-2 у природному стані вологість замочених ґрунтів W_sat.

Д ля ІГЕ - 1:

- коефіцієнт пористості грунту

(1)

- вологість замоченого ґрунту:

; (2)

- питома вага замоченого ґрунту

кН/м³. (3)

Для ІГЕ - 2:

- коефіцієнт пористості грунту

(4)

- вологість замоченого ґрунту

; (5 )

- питома вага замоченого ґрунту

кН/м³. (6)

5) Визначаємо напруження в ґрунтовому масиві, які виникають від власної ваги замоченого ґрунту на нижніх межах кожного розрахункового шару: (табл. 1.2).

6) Визначаємо напруження в середині кожного розрахункового шару σ_zg,sat,i.

7) Визначаємо просідання S_sl,i кожного розрахункового шару просідаючої товщі: S_sl,i=ε_sl,i∙h_i∙k_sl,i, де k_sl,i =1,0 при визначенні просідання від власної ваги ґрунту.

8) Для цього з графіків ε_sl,i=f(р) визначаємо відповідно для кожного ІГЕ початковий тиск просідання p_sl (мінімальний тиск, при якому проявляються просідаючі властивості грунтів у разі їх повного водонасичення) і відносне просідання ε_sl,i для кожного розрахункового шару. Якщо напруження в середині розрахункового шару σ_zg,sat,i, менше початкового тиску просідання p_sl, то ґрунт в розрахунковому шарі при цьому тиску просідати не буде, тобто ε_sl,i=0.

9.) Визначаємо загальне просідання всієї товщі за формулою: .

Розрахунки проводимо у табличній формі (див. табл.1.2)

Таблиця 1.2

До визначення типу ґрунтових умов за просіданням

№ ІГЕ	Назва ґрунту	Товщина ІГЕ, м	Питома вага замоченого ґрунту γsat, кН/м3	Товщина розрахункового шару hi, м	σzg,sat, кПа	σzg,sat,i, кПа	εsl,i	Ssl,i, м
ІГЕ -1	Супісок	5,0	21,9	2,0	43,8	21,9	σzg,sat,i<psl	0,000
				2,0	86,7	65,3	0,017	0,034
				1,0	109,5	98,1	0,020	0,020
ІГЕ -2	Суглинок	6,0	18,2	2,0	145,9	127,7	σzg,sat,i<psl	0,000
				2,0	182,3	164,1	0,012	0,024
				2,0	218,7	200,5	0,013	0,026
								0,102

Просідання всієї товщі S_sl=0,102м=10,2см>5см. Отже, ґрунтові умови відносяться до ІI-го типу за просіданням.

Варіанти характеристик просідаючих грунтів для самостійної роботи представлені в табл. 1.