Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) Читать онлайн бесплатно стр. 67

6.2. Исходя из специфических особенностей элювиальных грунтов, обусловленных физическим дроблением продуктов выветривания магматических, метаморфических и осадочных сцементированных скальных пород, их минералогическим составом и преобладавшими геохимическими процессами преобразования, профиль коры выветривания может быть представлен сверху вниз следующими зонами: дисперсной, обломочной, глыбовой и трещиноватой.

6.3. Дисперсная зона коры выветривания, в особенности магматических скальных пород и продуктов их метаморфизма, может быть представлена подзонами глинистых продуктов выветривания (стадия конечного разложения) и песчаных или пылевато-глинистых продуктов (стадия промежуточного разложения). Подзона глинистых продуктов сложена преимущественно элювиальными слабо структурными суглинками и реже глинами и супесями, которые в значительной степени диспергированы. Подзона песчаных или пылевато-глинистых грунтов сложена элювиальными супесями, реже суглинками, а также песчаными грунтами, в составе которых содержится значительная примесь дресвы и щебня. Элювиальные грунты подзоны песчаных или пылевато-глинистых продуктов выветривания по сравнению с грунтами подзоны глинистых продуктов выветривания обладают повышенными значениями удельного сцепления и углов внутреннего трения и относятся к элювиальным прочноструктурным глинистым и песчаным грунтам.

6.4. Обломочная зона коры выветривания представлена дресвянистыми, дресвяно-щебенистыми крупнообломочными элювиальными образованиями с песчаным или пылевато-глинистым заполнителем, при этом обломки имеют различную прочность.

6.5. Глыбовая зона коры выветривания залегает в виде трещиноватого массива с наличием бессистемно ориентированных трещин выветривания с мелкообломочным заполнителем или без него. Занимает промежуточное положение между обломочной и трещиноватой зонами; в зависимости от размера и прочности отдельностей может быть представлена как крупнообломочными (глыбовыми), так и полускальными (рухляковыми) элювиальными образованиями.

6.6. Трещиноватая зона коры выветривания представляет сплошной скальный массив в начальной стадии физического выветривания, характеризуется наличием как открытых, так и закрытых трещин отдельностей. Представлена выветрелыми и слабовыветрелыми скальными грунтами, переходящими с глубиной в невыветрелую скалу.

6.7. Разделение коры выветривания на отдельные зоны согласуется с возрастанием по глубине плотности элювиальных образований, уменьшением пористости и трещиноватости, увеличением прочности крупных обломков, отдельностей и выветрелости скального массива в целом.

Верхние зоны выветрелых осадочных метаморфических и отчасти магматических пород в отдельных случаях могут быть представлены без четкого разделения смешанными элювиально-делювиальными образованиями в виде пылевато-глинистых грунтов с крупнообломочными включениями и крупнообломочных грунтов с пылевато-глинистым заполнителем.

6.8. Неоднородность оснований из элювиальных грунтов по глубине и в плане устанавливается по данным инженерно-геологических изысканий, которыми должны быть выявлены: генетический вид и петрографический состав исходной скальной породы; структура и профиль коры выветривания, ее трещиноватость, сланцеватость, слоистость, элементы падения и простирания, поверхности скольжения; размеры, форма и количество крупных включений. Особое значение имеет количественная оценка степени выветрелости, а также характер расположения слоев различной степени выветрелости в структуре коры выветривания, наличие "языков" и "карманов" выветривания в линейных и сложных структурах, неравномерность изменения физико-механических свойств и состава по глубине, возможность расположения более выветрелых пород под менее выветрелыми.

6.9. Элювиальные глинистые грунты при замачивании их отходами технологического производства способны набухать. В наибольшей степени набухание отмечается при замачивании щелочными растворами, в несколько меньшей степени - кислыми. Элювиальные супеси в маловлажном состоянии могут обладать просадочными свойствами.

6.10. Элювиальные грунты за время пребывания в открытых котлованах подвергаются интенсивному дополнительному (атмосферному) выветриванию. Это приводит к снижению прочностных и деформационных свойств, а также увеличению дисперсности грунтов в верхнем слое. В наибольшей степени ослаблению и дальнейшему разрушению подвержены полускальные и крупнообломочные, а также прочно структурные пылевато-глинистые и песчаные грунты. Элювиальные грунты аргиллито-алевролитовых осадочных пород недостаточно устойчивы при воздействии воды и температуры, причем наибольшему разрушению подвержен элювий аргиллитов. При значительном увлажнении эти виды элювиальных грунтов способны переходить из устойчивого твердого состояния в неустойчивое разжиженное, минуя стадию пластичного состояния.

6.11(6.2). Возможность и степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котлованах должны устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определения в лабораторных условиях на специально отобранных образцах (монолитах) грунта.

Для предварительной оценки возможного снижения прочности элювиальных грунтов допускаются косвенные методы, учитывающие изменение в течение заданного периода времени: плотности скальных грунтов; удельного сопротивления пенетрации пылевато-глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песчаных и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.

6.12. Оценка стойкости элювиальных грунтов к дополнительному (атмосферному) выветриванию, устанавливающая возможность и степень снижения их прочности, в открытых котлованах за ожидаемый период времени (годы, месяцы, сутки), производится путем определения:

а) интенсивности (скорости) изменения выбранного параметра степени выветрелости

; (206)

б) степень снижения параметра

; (207)

в) общего количественного изменения параметра

. (208)

Ожидаемый период пребывания элювиальных грунтов открытыми в разработанных котлованах

, а также интервалы времени

, через которые проводят определения количественных значений выбранного параметра степени выветрелости

, устанавливаются исходя из конкретных особенностей района и возможных сроков строительства.

6.13. Количественная оценка снижения прочности элювиальных грунтов различных видов в открытых котлованах производится по изменению их прочностных и деформационных характеристик в период дополнительного выветривания, а качественная оценка - по изменению значений плотности образцов грунта, их водопоглощающей способности, интенсивности распада (дробления) крупных обломков, глыб и массива выветрелой скалы.

Серией испытаний устанавливают также толщину верхнего ослабленного дополнительным выветриванием слоя элювиального грунта, который подлежит механическому уплотнению или удалению с последующим устройством уплотненных грунтовых распределительных подушек.

6.14. Процесс дополнительного выветривания в песчаных и крупнообломочных грунтах (в пределах верхних 0,5-1 м) протекает незатухающе, примерно с одинаковой интенсивностью, а в сильновыветрелых скальных и пылевато-глинистых элювиальных грунтах отмечается тенденция его замедления. Общее снижение прочности элювиальных грунтов при дополнительном выветривании в открытых котлованах (особенно в выветрелых скальных и пылевато-глинистых грунтах) более интенсивно происходит в начальный 1-2-месячный период с последующей тенденцией к сравнительно равномерному протеканию процесса. Наиболее значительно снижение прочности элювиальных грунтов, включая сильновыветрелые скальные, проявляется в период промерзания и оттаивания оснований в условиях повышенной влажности.

6.15(6.3). Расчет оснований, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями разд.2. Если элювиальные грунты являются просадочными, следует учитывать требования разд.3.

6.16. По содержанию кварца элювиальные грунты магматических пород следует подразделять на две основные группы, образованные при выветривании: кварцесодержащих интрузивных кислых (граниты) и средних (диориты, сиениты) пород, а также метаморфических кварцесодержащих сланцев; пород, практически не содержащих или содержащих в незначительной степени кварц (условно бескварцевых): интрузивных основных (габбро) и ультраосновных (перидотиты и др.), всех эффузивных, а также метаморфических бескварцевых сланцев.

6.17. Степень выветрелости элювиальных скальных грунтов рекомендуется устанавливать путем сопоставления плотности

выветрелой породы в условиях природного залегания с плотностью невыветрелой (монолитной)

породы. Чем ближе значения

, тем менее выветрена скальная порода. Допускается величину

принимать равной плотности частиц скального грунта

Количественная оценка степени выветрелости скального элювия производится по коэффициенту выветрелости

, который определяют по формуле

, (209)

где

- показатель выветрелости.

6.18. Классификация элювиальных скальных грунтов по степени выветрелости приведена в табл.113.

Таблица 113

	Коэффициент выветрелости сланцев
Виды элювиальных грунтов по степени выветрелости	магматических и метаморфических	осадочных сцементированных
Невыветрелые	1	1
Слабовыветрелые
Выветрелые
Сильновыветрелые (рухляки)	Менее 0,8	Менее 0,85

Примечание. Наименование элювиальных грунтов по их выветрелости соответствует делению скальных грунтов согласно ГОСТ 25100-82 "Грунты". Классификация" по пределу прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии

, невыветрелые - очень прочные и прочные

МПа (500 кгс/см

), слабовыветрелые - средней прочности

МПа (150 кгс/см

), выветрелые - малопрочные

МПа (50 кгс/см

), сильновыветрелые - пониженной и низкой прочности

МПа (10 кгс/см

). При весьма низкой прочности

МПа сильновыветрелые скальные грунты должны быть отнесены к нескальным, которые представлены глыбовыми разновидностями элювиальных крупнообломочных грунтов.

6.19. Элювиальные скальные грунты магматических пород характеризуются следующими осреднениями показателями физических свойств и прочности (табл.114).

Таблица 114

	Показатели физических свойств и прочности
Виды элювиальных грунтов по степени выветрелости	плотность в природном залегании , г/см	коэффициент пористости	предел прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии , МПа (кгс/см )	взаимодействие с водой
Слабовыветрелые	Более 2,7	Менее 0,1	Более 15(150)	Неразмягчаемые
Выветрелые				Практически неразмягчаемые
Сильновыветрелые		Более 0,2	Менее 50(50)	Размягчаемые

6.20. Для предварительной оценки оснований из элювиальных осадочных сцементированных скальных грунтов аргиллито-алевролитового типа и песчаников рекомендуется использовать установленную корреляционную зависимость между степенью выветрелости

, и пределом прочности на одноосное сжатие

(табл.115).

Примечание. Для слабовыветрелых скальных грунтов

магматических пород допускается использовать данные табл.115, при этом для кварцесодержащих пород значения

следует принимать как для песчаников, а для бескварцевых - как для грунтов аргиллито-алевролитового типа.

Таблица 115

	Значения , МПа (кгс/см ), для скальных грунтов
Степень выветрелости	Аргиллито-алевролитового типа	песчаников с преобладанием цемента
		глинистого	карбонатного
	20(200)-12(120) ------------------------- 30(300)-15(150)	55(550)-30(300) ------------------------ 85(850)-50(500)	95(950)-50(500) -------------------------- 130(1300)-80(800)
	12(120)-4(40) ---------------------- 15(150)-10(100)	27(270)-15(150) ------------------------ 50(500)-30(300)	50(500)-30(300) ------------------------ 80(800)-50(500)
	8(80)-5(50) --------------------- 10(100)-7(70)	10(100)-7,5(75) ---------------------- 30(300)-20(200)	20(200)-10(100) ------------------------- 50(500)-35(350)
	5(50)-2,5(25) ---------------------- 7(70)-5(50)	7,5(75)-5(50) ------------------------- 20(200)-12,5(125)	10(100)-5(50) ------------------------ 35(350)-20(200)
Менее 0,8	Менее 2(20) -------------------- Менее 3(30)	Менее 5(50) --------------------- Менее 10(100)	Менее 5(50) ----------------------- Менее 10(100)

Примечание. В табл.115 значения предела прочности на одноосное сжатие

образцов приведены в виде дроби над чертой - в водонасыщенном состоянии, под чертой - природной влажности.

6.21. Для предварительной оценки оснований из элювиальных выветрелых и сильновыветрелых

скальных грунтов магматических пород, указанных в п.6.16 двух основных по содержанию кварца групп, рекомендуется использовать представленную на рис.67 корреляционную зависимость между плотностью в условиях природного залегания

и пределом прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии


230 × 285 пикс. Открыть в новом окне

Рис.67. Зависимость прочности выветрелых скальных грунтов, образованных из кварцесодержащих (1) и бескварцевых (2) пород, от их плотности

6.22. Оценка выветрелости элювиальных крупнообломочных грунтов, представленных в коре выветривания неоднородной совокупностью выветрелых глыб, обломков и песчано-глинистого заполнителя, производится по степени дробления (дезинтеграции) массива в целом и прочности крупнообломочных частиц. Первый показатель используется для установления по гранулометрическому составу номенклатурного вида, второй - для характеристики выветрелости массива крупнообломочного элювия.

6.23. Выветрелость крупнообломочного элювия характеризуется величиной коэффициента выветрелости обломков

, который устанавливается путем испытания отобранных из массива проб грунта, содержащего крупные обломки и заполнитель, на истирание во вращающемся полочном барабане. Значения

определяют по формуле

, (210)