Скорость поперечных сейсмических волн в коренной породе склонов равна 2050 м/с, период колебаний грунта Т = 0,3 с. Таким образом, длина волны для периода Т = 0,3 с составит м. Отношение х длины волны к глубине долины H
.
Отношение амплитуд колебаний грунта на дне долины и на плоской горизонтальной площадке вне долины
.
Отношение амплитуд колебаний грунта в верхней части склонов и на плоской горизонтальной площадке вне долины
.
Искомый коэффициент, показывающий влияние рельефа на интенсивность колебаний склонов долины, изменяется линейно между найденными значениями 0,73 (на дне долины) и 1,13 (в верхней части склона). В уровне дороги коэффициент . Для меньших значений периода поперечной волны 0,2 и 0,1 с коэффициент уменьшается до 0,88 и 0,86 соответственно.
Г.3 Влияние местных инженерно-геологических условий на сейсмичность площадки строительства галереи
В основании галереи залегают щебенисто-глыбовые грунты, оттаивающие в летний сезон на глубину 5 м ниже подошвы фундамента. По данным изысканий и сейсморазведки плотность верхнего слоя , скорость S-волн 280 м/с. Ниже грунт находится в вечномерзлом состоянии, при котором скорость S-волн увеличивается до 1100 м/с.
Сейсмические жесткости верхнего и нижнего слоев расчетной толщи соответственно и . Средневзвешенная жесткость толщи , т.е. толща относится к грунтам категории II по сейсмическим свойствам.
Приращение сейсмичности строительной площадки за счет грунтовых условий балла. Суммарная поправка на сейсмический режим и грунтовые условия балла.
Амплитуду колебаний грунта при землетрясении силой 8,8 балла по таблице А.3 приложения А принимают равной 14,9 см. С учетом поправки на рельеф местности амплитуда колебаний уменьшается до 13,5 см, что не выходит за границы интервала амплитуд колебаний грунта при толчках силой 8,8 балла.
Приложение Д
(справочное)
(справочное)
Определение условного сопротивления грунтов сжатию при сейсмическом микрорайонировании
Д.1 Общие положения
Известные зависимости между модулем деформации глинистых грунтов, углом внутреннего трения песков, прочностью скальных грунтов при сжатии и скоростью S-волн не полностью охватывают разнообразные инженерно-геологические условия, встречающиеся при строительстве. В связи с этим при сейсмическом микрорайонировании участков транспортных сооружений используется универсальная зависимость.
Согласно СП 35.13330 расчетное сопротивление R нескальных грунтов осевому сжатию рекомендуется определять в зависимости от условного сопротивления грунта сжатию, размеров (меньшей стороны или диаметра) фундамента мелкого заложения или опускного колодца в плане, глубины заложения фундамента и удельного веса грунта выше его подошвы. Перечисленные исходные данные применяют также при определении сопротивления сжатию грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений по СП 22.13330.
Расчетное сопротивление грунтов сжатию R незначительно отличается от условного сопротивления , так как поправки на размер фундамента и глубину его заложения обычно не превышают 10% - 20% от R. Таким образом, расчетное сопротивление грунтов сжатию в основном определяется условным сопротивлением , зависящим от физических свойств грунта.
Использование условного сопротивления в качестве индикатора скорости распространения S-волн в грунте требует введения некоторых дополнений и изменений в методику, применяемую для вычисления при статическом расчете оснований опор мостов на прочность. Приведенная ниже методика определения применительно к задаче сейсмического микрорайонирования относится к участкам строительства транспортных сооружений, сложенных глинистыми, песчаными и крупнообломочными грунтами, а также скальными грунтами в зоне выветривания.
После определения при изысканиях условного сопротивления сжатию грунтов расчетной толщи скорости в слоях могут быть найдены с использованием формул (6.6) и (6.7).
Д.2 Глинистые грунты
Изложенная в СП 35.13330 методика определения с использованием физических характеристик (показателя текучести и коэффициента пористости е) относится к супесям, суглинкам и глинам от мягкопластичной до полутвердой консистенции, т.е. имеющим показатель текучести . В этом диапазоне значение изменяется у супесей от 10 до 35 , у суглинков от 10 до 40 , у глин от 10 до 60 (таблица Д.1).
Таблица Д.1 - Условное сопротивление грунтов сжатию при неотрицательных значениях показателя текучести
Грунты | Коэффициент пористости е | Условное сопротивление грунта сжатию , , в зависимости от показателя текучести | ||||||
0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
Супеси | 0,5 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - |
0,7 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | - | |
Суглинки | 0,5 | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 |
0,7 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | |
1,0 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | - | |
Глины | 0,5 | 60 | 45 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 |
0,6 | 50 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | |
0,8 | 40 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | |
1,1 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | - | |
При отрицательном показателе текучести глинистые грунты переходят в твердое состояние с повышением в 3-5 раз по сравнению с полутвердыми грунтами. Для твердых глинистых грунтов значение по СП 35.13330 следует определять на основании данных испытаний образцов на одноосное сжатие. При этом значение принимают для супесей не более 100 , для суглинков не более 200 , для глин не более 300 .
В природных условиях глинистые грунты одного и того же выделенного на участке строительства инженерно-геологического элемента (слоя) могут в одних точках находиться в полутвердом состоянии, в других точках - в твердом. В этом случае для оценки используют физические характеристики проб грунта. Если среднее значение частных определений оказывается отрицательным, то в запас надежности среднее значение принимают равным нулю и определяют , как для грунта полутвердой консистенции в зависимости от е.
Увеличение фактического отрицательного значения показателя текучести твердого грунта до нуля приводит к занижению его условной прочности на сжатие, что противоречит общему требованию СП 35.13330 о принятии проектных решений, обеспечивающих наиболее полное использование прочностных характеристик грунта. Для использования при СМР таблицу функции следует дополнить значениями для отрицательных величин (таблица Д.2), т.е. для твердых глинистых грунтов.
В таблице Д.2 приведены значения для твердых супесей, суглинков и глин при и е от 0,3 до 0,7 для супесей, от 0,3 до 1,0 для суглинков и от 0,4 до 1,1 для глин, полученные линейной экстраполяцией величин , приведенных в таблице Д.1.
Таблица Д.2 - Условное сопротивление грунтов сжатию при отрицательных значениях показателя текучести
Грунты | Коэффициент пористости е | Условное сопротивление грунта сжатию , , в зависимости от показателя текучести | ||||
-0,5 | -0,4 | -0,3 | -0,2 | -0,1 | ||
Супеси | 0,3 | 65 | 60 | 55 | 50 | 45 |
0,5 | 60 | 55 | 50 | 45 | 40 | |
0,7 | 55 | 50 | 45 | 40 | 35 | |
Суглинки | 0,3 | 70 | 65 | 60 | 55 | 50 |
0,5 | 65 | 60 | 55 | 50 | 45 | |
0,7 | 60 | 55 | 50 | 45 | 40 | |
1,0 | 55 | 50 | 45 | 40 | 35 | |
Глины | 0,4 | 145 | 130 | 115 | 100 | 85 |
0,5 | 135 | 120 | 105 | 90 | 75 | |
0,6 | 125 | 110 | 95 | 80 | 65 | |
0,8 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | |
1,1 | 55 | 50 | 45 | 40 | 35 | |
Пример - Коренные породы на участке реконструкции моста через р. Адагум (Краснодарский край) представлены аргиллитоподобной глиной. Физико-механические свойства глины определены исследованием опытных образцов, извлеченных при бурении семи разведочных скважин глубиной заложения до 30 м. Всего для лабораторных исследований отобрано 58 образцов с глубин от 1,5 до 29,2 м.
Показатель текучести образцов менялся в диапазоне от минус 0,51 до плюс 0,22. Среднее значение для всей совокупности образцов равно минус 0,20. Таким образом, в отдельных местах глина имеет полутвердую консистенцию, но в среднем массив относится к твердым глинам.
Коэффициент пористости образцов глины лежит в интервале значений от 0,62 до 1,27 при среднем значении частных определений 0,94.
Условное сопротивление глины определено по таблице Д.1, как для полутвердого грунта с показателем текучести .
При СМР следует определять по таблице Д.2 с учетом среднего для массива значения . В этом случае условное сопротивление глины сжатию равно 50,7 , т.е. примерно в 1,4 раза больше, чем принято при выполнении статических расчетов оснований нa прочность.
На практике также встречаются грунты, имеющие положительное среднее значение при изменении показателя текучести в отдельных точках инженерно-геологического элемента от отрицательных до положительных значений. В данном случае для определения по физическим характеристикам и е грунта следует пользоваться таблицей Д.1 как при оценках для статических расчетов, так и при СМР.
Пример - При изысканиях на участке строительства пешеходного моста на ст. Тихорецкая (Краснодарский край) пробурены три разведочные скважины глубиной по 20 м каждая. По данным разведочного бурения, с поверхности участка залегает слой насыпного грунта толщиной от 1,1 до 3,1 м. Ниже залегает суглинок полутвердой консистенции с маломощными прослоями тугопластичного суглинка . Суммарная мощность слоев суглинка от 6,7 до 10,5 м.
Суглинки подстилаются глиной от твердой (минимальное значение частных определений ) до полутвердой (наибольшее значение выборки ) консистенции. Нормативное значение показателя текучести , т.е. в среднем глина имеет полутвердую консистенцию. При коэффициенте пористости е = 0,69 соответствующее физическим характеристикам условное сопротивление глины сжатию .
Значение для грунтов с положительными частными значениями всех образцов, т.е. соответствующими супесям пластичной консистенции, суглинкам и глинам полутвердой, тугопластичной и мягкопластичной консистенции, находят так же, как в приведенном примере.
Д.3 Песчаные грунты
Условное сопротивление песчаных грунтов определяют с учетом трех физических характеристик: гранулометрического состава, плотности и влажности. Для определения плотных и средней плотности песков при СМР за основу принимают оценки условного сопротивления сжатию песчаных грунтов (таблицы Д.3 и Д.4), Рыхлые пески в таблицы Д.3 и Д.4 не включены, так как при СМР склонные к разжижению рыхлые пески из состава расчетной толщи грунтов исключаются.
Таблица Д.3 - Условное сопротивление сжатию плотных песков
Наименование грунта | Коэффициент пористости е | Условное сопротивление сжатию , |
| Гравелистые и крупные пески независимо от их влажности | е < 0,55 | 45 |
| Пески средней крупности: | е < 0,55 | |
| - маловлажные | 40 | |
| - влажные и насыщенные водой | 35 | |
| Мелкие пески: | e < 0,60 | |
| - маловлажные | 30 | |
| - влажные и насыщенные водой | 25 | |
| Пылеватые пески: | е < 0,60 | |
| - маловлажные | 25 | |
| - влажные | 20 | |
| - насыщенные водой | 15 |
Таблица Д.4 - Условное сопротивление сжатию песков средней плотности
Наименование грунта | Коэффициент пористости е | Условное сопротивление сжатию , |
| Гравелистые и крупные пески независимо от их влажности | е = 0,65 | 35 |
| Пески средней крупности: | е = 0,65 | |
| - маловлажные | 30 | |
| - влажные и насыщенные водой | 25 | |
| Мелкие пески: | е = 0,70 | |
| - маловлажные | 20 | |
| - влажные и насыщенные водой | 15 | |
| Пылеватые пески: | е = 0,80 | |
| - маловлажные | 20 | |
| - влажные | 15 | |
| - насыщенные водой | 10 |
Для песков средней плотности в СП 35.13330 приведено значение примерно на 40% меньше, чем для плотных песков. В запас прочности нормативное значение относят к более слабому песку с наибольшим коэффициентом пористости. Например, маловлажные пески средней крупности имеют коэффициент пористости . В этом интервале изменяется от 40 до 30 . За нормативное значение принимают 30 , соответствующее е = 0,65.
При СМР показатель прочности грунта необходимо относить не к самому слабому слою массива, а к среднему значению для массива в целом, так как скорость S-волн в массиве зависит от физических свойств всех слоев на пути волн, а не от свойств одного самого слабого слоя. Поэтому для средней плотности гравелистых песков, крупных и средней крупности при , а также мелких песков средней плотности при и пылеватых при значения следует находить линейной интерполяцией значений, указанных в таблицах Д.3 и Д.4 для плотных песков и песков средней плотности.
Пример - Верхний слой инженерно-геологического разреза площадки одной из опор моста через р. Цемес в Новороссийске состоит из средней плотности мелкого влажного песка с коэффициентом пористости е = 0,65 и удельным весом .
Условное сопротивление сжатию мелких влажных песков средней плотности изменяется в интервале значений от 15 до 25 (рисунок Д.1). При коэффициенте пористости е = 0,65 значение при сейсмическом микрорайонировании равно 20 , что примерно на 30% больше, чем условное сопротивление грунта при расчете оснований на нагрузки основного сочетания.
 | |
| 1319 × 652 пикс. Открыть в новом окне | |