Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 68

Виды элювиальных грунтов по степени выветрелости
Значения при исходных образующих породах
  
магматических и метаморфических
осадочных сцементированных
Невыветрелые
Слабовыветрелые
Сильновыветрелые
6.25. В тех случаях, когда значение коэффициента выветрелости непосредственными испытаниями на истираемость не определено, величину для предварительных расчетов допускается принимать приближенно по данным гранулометрического состава согласно табл.117.
Таблица 117  
Значения
Процентное содержание по массе фракций размером, мм
  
более 10
2-10
0,1-2
менее 0,1
Менее 0,25
54-66
25-33
9-11
0,9-4,1
0,25-0,50
36-44
35-40
18-22
2,7-3,3
0,51-0,75
27-31
36-44
23-27
5,6-6,4
Более 0,75
10-14
42-46
28-32
11-13
6.26. Для оценки прочности (крошимости) самых крупных обломков во вращающемся полочном барабане испытывают на истираемость только крупнообломочные фракции (частицы см) грунта. Относительную прочность крупных обломков в этом случае характеризуют коэффициентом истираемости , который вычисляют по формуле
,                                                                                   (211)
где - масса частиц размером менее 2 мм, которые образуются после испытания крупных обломков на истирание; - начальная масса испытываемой пробы крупнообломочных фракций грунта.
Крупные обломки, содержащиеся в элювиальных нескальных грунтах, по значениям подразделяют согласно табл.118.
Таблица 118  
Наименование обломков по прочности на истирание
Коэффициент истираемости обломков
Очень прочные
Прочные
Средней прочности
Малопрочные
Непрочные
6.27. При подразделении крупнообломочных элювиальных грунтов на виды по гранулометрическому составу согласно ГОСТ 25100-82 наряду с содержанием крупнообломочных фракций необходимо дополнительно учитывать степень выветрелости (пп.6.23 и 6.24) и содержание тонкообломочного заполнителя (частицы менее 0,1 мм), характеризующего процесс химического преобразования выветрелого грунта.
В элювиальных глыбовых грунтах, представляющих переходную разность от выветрелых полускальных к крупнообломочным, тонкообломочный заполнитель практически отсутствует, а прочность глыб на одноосное сжатие составляет менее 1 МПа (10 кгс/см ). В элювиальных щебенистых, которые оцениваются как невыветрелые, содержание тонкообломочных фракций доходит до 5% по массе. В дресвяных, представляющих переходную разность от крупнообломочных к песчаным и пылевато-глинистым элювиальным грунтам и характеризующихся как сильновыветрелые, тонкообломочных фракций содержится свыше 10%.
В отличие от переотложенных грунтов в элювиальных крупнообломочных следует выделять щебенисто-дресвяные, которые находятся в слабовыветрелом состоянии при содержании частиц менее 0,1 мм до 10%, а частиц крупнее 10 мм более 25% по массе.
6.28. Для предварительной оценки сжимаемости элювиальных крупнообломочных магматических пород рекомендуется использовать представленную на рис.68 корреляционную зависимость модуля деформации , определенного по штамповым испытаниям, от степени выветрелости . При прочих равных условиях значения в кварцесодержащих породах на 15-25% выше, чем в бескварцевых.
230 × 269 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.68. Зависимость модуля деформации от степени выветрелости грунта
Ориентировочные значения модулей деформации и расчетных сопротивлений приведены в табл.119.
Таблица 119  
Виды крупнообломочных грунтов по степени выветрелости
Ориентировочные значения и , МПа (кгс/см ), при исходных образующих породах
  
магматических и метаморфических
осадочных сцементированных
  
Глыбовые
Не менее 60(600)
--------------------------
Не менее 50(500)
0,9(9)
---------
0,7(7)
Не менее 50(500)
--------------------------
Не менее 40(400)
0,8(8)
---------
0,6(6)
Щебенистые невыветрелые
60(600)-40 (400)
-------------------------
50(500)-35(350)
0,8(8)
---------
0,6(6)
50(500)-40 (400)
-----------------------
40(400)-35(350)
0,6(6)
---------
0,5(5)
Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые
40(400)-30 (300)
-------------------------
35(350)-25(250)
0,6(6)
---------
0,5(5)
40(400)-30 (300)
------------------------
35(350)-20(200)
0,5(5)
---------
0,4(4)
Дресвянистые сильновыветрелые
Менее 30(300)
------------------------
Менее 25(250)
0,5(5)
---------
0,4(4)
Менее 30(300)
----------------------
Менее 20(200)
0,4(4)
---------
0,3(3)
Примечание. В группе магматических и метаморфических пород над чертой приведены значения для кварцсодержащих, под чертой для бескварцевых; в группе осадочных сцементированных над чертой - для песчаников, под чертой - для аргиллито-алевролитных пород.
6.29. Сопротивляемость сдвигу элювиальных крупнообломочных грунтов находится в обратной зависимости от степени их выветрелости , причем эта зависимость более интенсивно проявляется для кварцесодержащих магматических и осадочных сцементированных типа песчаников.
Изменение  в наибольшей степени сказывается на удельном сцеплении . При возрастании коэффициента выветрелости от 0,2 до 0,8 значения увеличиваются в 2-2,5 раза независимо от гранулометрического и петрографического составов. Угол внутреннего трения находится в прямой зависимости от гранулометрического и петрографического составов и в обратной - от степени выветрелости ; во всех случаях диапазон изменения величины не превышает 70-80%.
6.30. В элювиальных пылевато-глинистых и песчаных грунтах следует выделять их прочноструктурные разновидности - песчаные и глинистые сапролиты, в которых частично сохранена макроструктура исходных пород. Наличие в сапролитах остаточных от исходных пород структурных связей обусловливает при одноосном сжатии образцов таких грунтов в состоянии природной влажности сдвиг в форме скола при значении предела прочности на одноосное сжатие МПа (2 кгс/см ).
6.31.  Песчаные  сапролиты  за  счет  повышенного  содержания  пылеватых  частиц  имеют  незначительную  пластичность ( ) и обладают повышенным удельным сцеплением МПа (0,3 кгс/см ). Значительное содержание крупнообломочных частиц (обычно свыше 20% по массе) обусловливает повышенные углы внутреннего трения ; по гранулометрическому составу чаще всего характеризуется как пылеватые пески.
6.32. Глинистые сапролиты характеризуются высокими значениями пределов пластичности (обычно и ), представлены в основном супесями и суглинками с повышенными значениями удельного сцепления 0,05 МПа (0,5 кгс/см ), содержат обломки крупных фракций в количестве свыше 15% по массе, характеризуются высокими углами внутреннего трения .
6.33. Содержащиеся в элювиальных пылевато-глинистых грунтах выветрелые обломки крупных фракций должны оцениваться по прочности (крошимости) путем испытания их на истираемость во вращающемся полочном барабане согласно п.6.26.
6.34. Элювиальные песчаные и пылевато-глинистые грунты, характеризующиеся значениями пределов прочности на одноосное сжатие в состоянии природной влажности МПа (2 кгс/см ), следует условно относить к слабоструктурным. Для таких грунтов нормативные характеристики прочностных , и деформационных свойств согласно п.2.72(2.16) могут приниматься по табл.120 и 121.
Таблица 120  
Пески
Обозначение характеристик
Нормативные значения , кПа (кгс/см ), , град и , МПа (кгс/см ) при коэффициенте пористости, равном
     
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
1,0
1,2
Дресвянистые
45(0,45)
41(0,41)
39(0,39)
37(0,37)
35(0,35)
34(0,34)
-
  
34
31
28
25
22
19
-
  
44(440)
33(330)
24(240)
18(180)
15(150)
14(140)
-
Крупные и средней крупности
41(0,41)
35(0,35)
29(0,29)
23(0,23)
19(0,19)
-
-
  
32
30
27
24
23
-
-
  
44(440)
31(310)
22(220)
14(140)
13(130)
-
-
Пылеватые
58(0,58)
51(0,51)
44(0,44)
39(0,39)
33(0,33)
29(0,29)
24(0,24)
  
34
30
27
24
22
20
18
  
48(480)
40(400)
29(290)
21(210)
16(160)
12(120)
10(100)
Примечание. Данные таблицы распространяются на элювиальные пески, образованные при выветривании кварцевосодержащих магматических пород; при этом мелкие пески практически отсутствуют, а крупные и средней крупности - мало отличаются по механическим свойствам.
Таблица 121  
Виды пылевато-глинистых грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести
Обозна-
чение характе-
ристик
Нормативные значения , кПа (кгс/см ), , град и , МПа (кгс/см ) при коэффициенте пористости, равном
     
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1,05
1,2
     
47(0,47)
44(0,44)
42(0,42)
41(0,41)
40(0,40)
39(0,39)
-
  
34
31
28
26
25
24
-
Супеси
  
37(370)
30(300)
25(250)
20(200)
15(150)
10(100)
-
     
42(0,42)
41(0,41)
40(0,40)
39(0,39)
38(0,38)
-
-
  
31
28
26
25
25
-
-
     
25(250)
18(180)
14(140)
12(120)
11(110)
-
-
     
57(0,57)
55(0,55)
54(0,54)
53(0,53)
52(0,52)
51(0,51)
50(0,50)
  
24
23
22
21
20
19
18
Суглинки
  
27(270)
25(250)
23(230)
21(210)
19(190)
17(170)
14(140)
     
-
48(0,48)
46(0,46)
44(0,44)
42(0,42)
40(0,40)
37(0,37)
            
                    
-
22
21
20
19
18
17
     
-
19(190)
16(160)
14(140)
13(130)
12(120)
11(110)
     
-
-
41(0,41)
36(0,36)
32(0,32)
29(0,29)
25(0,25)
Суглинки
         
                  
-
-
20
19
18
17
16
     
-
-
15(150)
13(130)
11(110)
10(100)
9(90)
     
-
62(0,62)
60(0,60)
58(0,58)
57(0,57)
56(0,56)
-
  
-
20
19
18
17
16
-
Глины
  
-
19(190)
18(180)
17(170)
16(160)
15(150)
-
     
-
54(0,54)
50(0,50)
47(0,47)
44(0,44)
-
-
  
                            
-
17
15
13
12
-
-
     
-
14(140)
12(120)
10(100)
9,5(95)
-
-
Примечание. Данные таблицы распространяются на элювиальные пылевато-глинистые грунты, в которых содержание крупнообломочных частиц ( мм) не превышает 20% по массе.
Использование данных табл.120 и 121 для песчаных и пылевато-глинистых сапролитов возможно только для предварительной оценки таких оснований.
6.35. При назначении нормативных характеристик элювиальных пылевато-глинистых грунтов по табл.121 необходимо учитывать генетический вид исходных пород, умножая величины и на соответствующие коэффициенты , и приведенные в табл.122.
Таблица 122  
Исходные породы
Корректирующие коэффициенты к характеристикам
  
Магматические интрузивные:
        
граниты, диориты, сиениты
0,85
1
1,1
габбро, перидотиты, дуниты и др.
1,2
1,05
1,2
Магматические эффузивные
1,05
0,95
0,9
Метаморфические
0,9
0,95
0,8
6.36. Образованные при выветривании алевролитов и аргиллитов элювиальные пылевато-глинистые грунты характеризуются высоким содержанием в них пылеватых фракций и имеют близкие между собой состав и физико-механические свойства. Нормативные характеристики этих грунтов, представленных преимущественно суглинками и глинами, приведены в табл.123.
Таблица 123  
Обозначение характеристик
Нормативные значения , кПа (кгс/см ), , град и , МПа (кгс/см ) при коэффициенте пористости, равном
  
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
58(0,58)
48(0,48)
40(0,4)
35(0,35)
31(0,31)
29
24
21
19
17
25(250)
21(210)
17(170)
13(130)
10(100)
Примечание. Данные таблицы распространяются на пылевато-глинистые грунты с показателем текучести .
6.37. Элювиальные пески, сформировавшиеся в верхних наиболее выветрелых горизонтах грунтов, по своим физическим показателям и механическим свойствам близки к песчаным грунтам магматических кварцесодержащих пород. На элювиальные пески осадочного комплекса могут быть распространены данные табл.120.
6.38. Нормативные характеристики элювиальных глинистых грунтов карбонатных пород допускается определять по табл.121 с введением коэффициентов и к значениям и . При подъеме уровня подземных вод или систематическом замачивании в пылевато-глинистых элювиальных грунтах карбонатных пород развиваются суффозионные процессы, сопровождающиеся просадками оснований.
6.39. Сильновыветрелые кремнисто-глинистые осадочные породы в верхних горизонтах представлены глинистыми диатомитовыми, трепеловыми и опоковыми элювиальными грунтами, характеризующимися высокими показателями пластичности ( ), пористости ( >1) и структурной прочности [более 0,1 МПа (1 кгс/см )]. Для этих грунтов отмечается линейная связь между осадкой и нагрузкой в пределах значительных давлений [до 1-1,5 МПа (10-15 кгс/см )], а также высокие прочностные характеристики [ =0,05-0,15 МПа (0,5-1,5 кгс/см ), =25-30°].
Дополнительное выветривание таких грунтов (особенно при периодическом замачивании и высушивании) сопровождается резким снижением прочности и возрастанием сжимаемости.
6.40. Расчетные сопротивления оснований из элювиальных нескальных грунтов, используемые при расчете по деформациям, устанавливаются согласно общим требованиям расчета оснований по деформациям, приведенным в разд.2.
6.41. Расчетные сопротивления оснований из элювиальных крупнообломочных, из песчаных и пылевато-глинистых грунтов - следует назначать по табл.119, 124 и 125. При использовании указанных таблиц следует руководствоваться положениями разд.2. при этом значениями из табл.119 допускается пользоваться для зданий и сооружений II и III классов, а приведенными в табл.124 и 125 - III класса (при назначении окончательных размеров фундаментов).
Таблица 124  
Виды песчаных грунтов
Коэффициент пористости
Условные расчетные сопротивления оснований , МПа (кгс/см ), из элювиальных грунтов
Дресвянистые независимо от влажности
0,5
0,6(6)
  
0,7
0,45(4,5)
  
0,9
0,3(3)
Крупные и средней крупности независимо от влажности
0,5
0,5(5)
  
0,7
0,35(3,5)
  
0,9
0,25(2,5)
Пылеватые в маловлажном и во влажном состоянии
0,5
0,55(5,5)
  
0,7
0,4(4)
  
0,9
0,3(3)
  
1,1
0,2(2)
Примечания: 1. Приведенные в таблице значения относятся к элювиальным песчаным грунтам, образованным при выветривании магматических кварцсодержащих пород и осадочных сцементированных песчаников.