для сооружений, в которых в ходе строительства или эксплуатации возникли значительные деформации несущих конструкций или появились трещины.
6.5 Элювиальные грунты
6.5.1 Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных и полускальных грунтов, оставшимися на месте своего образования и сохранившими структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:
неоднородности состава и свойств по глубине и в плане из-за наличия грунтов разной степени выветрелости с различием прочностных и деформационных характеристик, возрастающих с глубиной;
снижения прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах;
возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
возможного наличия просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости е > 0,6 и степенью влажности и возможности набухания элювиальных глинистых грунтов при замачивании отходами технологических производств.
6.5.2 В зависимости от исходных горных пород, подвергшихся выветриванию, следует выделять элювиальные грунты магматических, метаморфических и осадочных сцементированных скальных грунтов, а по содержанию кварца - подразделять элювиальные грунты на две группы: содержащие кварц и бескварцевые.
6.5.3 Профиль коры выветривания в общем случае может быть представлен сверху вниз следующими зонами, различающимися степенью выветрелости: дисперсной, обломочной, глыбовой и трещиноватой. В соответствии с выделенными зонами наблюдается возрастание по глубине плотности элювиальных образований, уменьшение пористости и трещиноватости и увеличение прочности крупных обломков и отдельностей.
6.5.4 При проведении инженерно-геологических изысканий на элювиальных грунтах 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, наличие "языков" и "карманов" выветривания; размеры, форма и количество крупных включений; изменение по глубине состава и свойств грунтов.
6.5.5 Степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котловане должна устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определение этих параметров в лабораторных условиях на 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 глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песках и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.
6.5.6 Количественную оценку снижения прочности элювиальных грунтов в открытых котлованах производят по изменению их прочностных и деформационных характеристик в период дополнительного выветривания, а качественную оценку - по изменению значений плотности образцов грунта, их водопоглощающей способности, интенсивности распада (дробления) крупных обломков, глыб и отдельностей.
Необходимо устанавливать также толщину верхнего ослабленного дополнительным выветриванием слоя элювиального грунта.
6.5.7 Оценку стойкости элювиальных грунтов к дополнительному (атмосферному) выветриванию, устанавливающую степень снижения их прочности в открытых котлованах за ожидаемый период времени t (годы, месяцы, сутки), производят путем определения:
скорости снижения выбранного параметра степени выветрелости А за период времени t: ;
степени снижения выбранного параметра А: ;
общего количественного снижения параметра А за весь период t: . Ожидаемый период пребывания элювиальных грунтов открытыми в разработанных котлованах, а также интервалы времени , через которые проводят определения количественных значений параметра А, устанавливают исходя из конкретных особенностей района и сроков строительства.
6.5.8 Для элювия скальных и элювиальных крупнообломочных грунтов необходимо устанавливать степень их выветрелости, характеризуемую коэффициентом выветрелости (см. 6.5.9, 6.5.10), а для крупнообломочных грунтов также - относительную прочность обломков, характеризуемую коэффициентом истираемости (см. 6.5.11).
6.5.9 Коэффициент выветрелости элювия скальных грунтов устанавливают с учетом плотности выветрелой породы в условиях природного залегания и плотности невыветрелой (монолитной) породы и вычисляют по формуле
, (6.19)
где .
Допускается значение принимать равным плотности частиц скального грунта.
Подразделение элювия скальных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.6, а ориентировочные значения предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии , которые могут быть использованы для предварительной оценки оснований из этих грунтов, приведены в приложении К.
Таблица 6.6
Разновидность элювия скальных грунтов по степени выветрелости | Коэффициент выветрелости для скальных грунтов | |
магматических и метаморфических | осадочных сцементированных | |
Невыветрелые | 1 | 1 |
Слабовыветрелые | ||
Выветрелые | ||
Сильновыветрелые (рухляки) | Менее 0,8 | Менее 0,85 |
6.5.10 Коэффициент выветрелости элювиальных крупнообломочных грунтов определяют по испытаниям проб грунта на истирание во вращающемся полочном барабане и вычисляют по формуле
, (6.20)
где - отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание;
- то же, в природном состоянии (до испытания на истирание).
Подразделение элювиальных крупнообломочных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.7.
6.5.11 Коэффициент истираемости крупных обломков (частиц более 2 мм) элювиальных крупнообломочных грунтов определяют по испытаниям на истираемость этих частиц во вращающемся полочном барабане и вычисляют по формуле
, (6.21)
где - масса частиц размером менее 2 мм после испытания на истирание;
- начальная масса пробы крупных обломков.
Подразделение крупных обломков по прочности в зависимости от значений приведено в таблице 6.8.
Таблица 6.7
Разновидности элювиальных крупнообломочных грунтов по степени выветрелости | Коэффициент выветрелости для крупнообломочных грунтов при исходных образующих породах | ||
магматических и метаморфических | осадочных сцементированных | ||
Невыветрелые | |||
Слабовыветрелые | |||
Сильновыветрелые |
Таблица 6.8
Наименование обломков по прочности на истирание | Коэффициент истираемости обломков |
Очень прочные | |
Прочные | |
Средней прочности | |
Малопрочные | |
Непрочные |
6.5.12 При подразделении элювиальных крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу на разновидности в дополнение к ГОСТ 25100 необходимо указывать содержание частиц заполнителя размером менее 0,1 мм, а также выделять щебенисто-дресвяные грунты при содержании частиц менее 0,1 мм до 10%, а частиц крупнее 10 мм - более 25% по массе.
Ориентировочные значения модуля деформации для разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов приведены в приложении К.
6.5.13 В элювиальных песках и глинистых грунтах - продуктах выветривания магматических и метаморфических пород - следует выделять прочноструктурные и слабоструктурные разновидности.
К прочноструктурным (сапролитам) относятся пески и глинистые грунты, в которых частично сохранена макроструктура исходных пород и которые при природной влажности характеризуются пределом прочности на одноосное сжатие МПа.
Элювиальные пески и глинистые грунты, имеющие при природной влажности значение МПа, относятся к слабоструктурным. Нормативные значения Е, и с этих грунтов для расчетов оснований сооружений, оговоренных в 5.3.18, допускается принимать по таблицам Б.5 и Б.6 приложения Б.
6.5.14 Элювиальные глинистые грунты - продукты выветривания осадочных сцементированных скальных грунтов аргиллито-алевролитового комплекса - представлены в основном суглинками и глинами. Нормативные значения Е, и с этих грунтов допускается принимать по таблице Б.7 приложения Б, а для песков осадочных пород - по таблице Б.5 приложения Б, так как они близки по свойствам к пескам магматических кварцесодержащих пород.
6.5.15 Расчет оснований фундаментов, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если элювиальные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать требования подразделов 6.1 и 6.2.
6.5.16 Расчетные сопротивления R дисперсных элювиальных грунтов при расчетах оснований фундаментов по деформациям определяют согласно требованиям подраздела 5.6.
Расчетные сопротивления для назначения предварительных размеров фундаментов сооружений I и II уровней ответственности и окончательных размеров сооружений III уровня ответственности приведены в таблицах В.6-В.8 приложения В.
6.5.17 При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного элювиальными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9: