Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 66

  1. Документы
Фактор времени при фильтрации только в горизонтальном направлении при , равном
  
3
5
10
15
20
25
0
0
0
0
0
0
0
0,1
0,007
0,012
0,021
0,026
0,030
0,033
0,2
0,014
0,026
0,040
0,055
0,063
0,069
0,3
0,023
0,042
0,070
0,088
0,101
0,110
0,4
0,033
0,060
0,101
0,126
0,144
0,168
0,5
0,045
0,081
0,137
0,171
0,195
0,214
0,6
0,059
0,107
0,181
0,226
0,258
0,263
0,7
0,077
0,141
0,238
0,297
0,339
0,372
0,8
0,103
0,188
0,318
0,397
0,454
0,498
0,9
0,148
0,270
0,454
0,567
0,649
0,712
0,95
0,192
0,351
0,591
0,738
0,844
0,927
0,99
0,296
0,539
0,909
1,135
1,298
1,424
5.47. Степень консолидации только за счет использования дрен определяется в предположении, что горизонтальные дренирующие слои на концах дрен отсутствуют:
,                                                          (200)
где - фактор времени при фильтрации только в горизонтальном направлении, определяемом по формуле
,                                                                                (201)
где - время от момента приложения нагрузки, год; - диаметр зоны влияния дрены, м; - параметр, зависящий от отношения диаметра зоны влияния дрены к ее диаметру, рассчитывается по формуле
,                                                  (202)
где - отношение диаметра зоны влияния к диаметру дрены. При использовании дрен из искусственного материала значения эквивалентного диаметра дрены принимается равным: для бумажных дрен 0,025 м; для пластмассовых - 0,04 м; для дрен из тканей 0,066 м; - коэффициент консолидации при фильтрации поровой воды в горизонтальном направлении, м /год, определяется путем компрессионных испытаний образцов грунта, ориентированных перпендикулярно слоистости.
При радиальном фильтрационном потоке многослойных оснований определяется приведенный коэффициент консолидации по формуле
,                                                                      (203)
где - коэффициент консолидации -го слоя грунта; - толщина слоистого напластования, в котором происходит радиальная фильтрация (длина пути фильтрации или длина дрены); - толщина -гo слоя.
Пример 4. Определить время консолидации основания вертикальными песчаными дренами =0,4 при отсутствии вертикальной фильтрации при диаметре зоны влияния =2 м, полагая =10 м /год и =0,9. Предполагается, что нагрузка приложена мгновенно.
Из табл.111 находим, что =2/0,4=5; =0,27, тогда по формуле (201) =0,27·2 :10=0,11 года.
5.48. Время, необходимое для уплотнения грунта до заданной степени консолидации, определяется по интерполяции. Задаваясь несколькими значениями , вычисляют для них значения по формулам (194) и (201), с помощью которых по табл.110 и интерполяцией по табл.111 находят соответствующие значения и , после чего подсчитывают по формуле (199).
Пример 5. Определить время, необходимое для консолидации слоя заторфованного грунта толщиной =2,5 м, уплотняемого при помощи пластмассовых дрен до степени консолидации =0,9, если =2 м /год; =5 м /год. Грунт подстилается водоупором (односторонняя фильтрация). Дрены располагаются с шагом =1 м, эквивалентный диаметр дрен =0,066 м.
Зона влияния дрены при квадратной сетке расположения дрен будет =1,13·1=1,13. Тогда =1,13/0,066=17 (при определяется по формуле (200); при =0,1 года
По табл.111 для =17 и =0,390 находим по интерполяции. Аналогично определяем и при =0,15. Данные сводим в табл.112.
Таблица 112  
, год
0,1
0,032
0,313
0,152
0,77
0,805
0,15
0,048
0,419
0,242
0,89
0,917
Из табл.112 следует, что значению =0,9 соответствует время консолидации =0,14 года или 1 мес 20 дней.
5.49. При расчете шага дрен определяют по формуле
.                                               (204)
На основании формулы (204) построен график (рис.65) для определения параметра зависимости от . Расстояние между дренами определяют по графику и прилагаемой к нему таблице.
480 × 622 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.65. Графики для определения шага пластмассовых дрен при мгновенном приложении уплотняющей
нагрузки. Схемы расположения дрен
I - квадратная; II - триангурная
Пример 6. Определить шаг пластмассовых дрен, с синтетической оболочкой ( ) при триангулярной схеме их расположения, имея следующие данные: =5 м /год; =0,9; =2 мес=0,21 года; =2 м /год; =3 м.
Степень консолидации от вертикальной фильтрации находим по табл.110 при =2·0,21/(3·3)=0,045. =0,200.
Из формулы (199) имеем =1-(1-0,9)/(1-0,2)=0,875.
Зная  по графику рис.65, а определяем параметр =0,27, откуда =5·0,21/0,27=3,9. По графику рис.65, б значению =3,9 соответствует прямая под номером 4, для которой шаг расположения дрен равен 1,1 м.
5.50. Коэффициент консолидации определяют для биогенных грунтов и илов на основе обычного компрессионного испытания в одометре с пористыми камнями, путем обработки кривой консолидации по методу Тейлора. Для определения коэффициента консолидации при проектном давлении в системе координат и , где - деформация сжатия грунта, мм (пример кривой консолидации рис.66). На графике проводят прямую, совпадающую с начальным прямолинейным участком кривой консолидации. Пересечение этой прямой с осью ординат дает точку А, которая называется точкой начала первичной консолидации. Из точки А проводят вторую прямую, абсциссы которой составляют 1,15 абсцисс первой прямой. Точка пересечения второй прямой с экспериментальной кривой (точка В) даст время, соответствующее 90% первичной консолидации.
450 × 594 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.66. График для определения коэффициента консолидации
Коэффициент консолидации , см /с, определяется по формуле
,                                               (205)
где 0,848 - коэффициент Тейлора для 90% первичной консолидации; - высота образца, см; - время, соответствующее 90% первичной консолидации, мин.
Пример 7. Определить значение по данным компрессионного испытания образца заторфованного грунта, имеющего высоту =2 см, степень заторфованности =0,24, коэффициент пористости =1,8, влажность =48,7%, плотность =1,23 г/см , плотность частиц грунта =2,32 г/см, степень влажности =0,63. Кривая консолидации при давлении =0,05 МПа представлена на рис.66.
Выполнив необходимые построения по указаниям п.5.50, получаем =2,1 или =4,4 мин. Значение , вычисленное по формуле (205), будет равно: =0,848(0,5·2) /(4,4·60)=3,2·10 см /с.
5.51. В проектах зданий и сооружений, возводимых на биогенных грунтах и илах, должны предусматриваться натурные измерения деформаций оснований и фундаментов:
при застройке новых районов типовыми зданиями высотой 5 и более этажей исходя из нормы: одно наблюдаемое здание на 10 строящихся;
в каждом квартале застройки за первым по очередности постройки зданием высотой более 16 этажей, а также за уникальными зданиями и сооружениями;
за зданиями и сооружениями, имеющими конструкции пролетом более 24 м;
в случае возникновения значительных деформаций несущих конструкций, появления трещин, вызванных осадкой или горизонтальными перемещениями конструкций зданий в ходе их строительства и эксплуатации.

6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИй СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ЭЛЮВИАЛЬНЫХ ГРУНТАХ

6.1(6.1). Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных пород, оставшимися на месте своего образования и сохранившими в той или иной степени структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:
их значительной неоднородности по глубине и в плане из-за наличия грунтов с большим различием их прочностных и деформационных характеристик - скальных разной степени выветрелости и различных типов нескальных грунтов;
склонности к снижению прочности элювиальных грунтов (особенно крупнообломочных и сильновыветрелых скальных) во время их пребывания в открытых котлованах;
возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
возможным наличием просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости >0,6 и степенью влажности <0,7.