Определение степени устойчивости глинистых грунтов с помощью показателей влажности

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Строительство. Архитектура


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 624. 131. 43
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ УСТОЙЧИВОСТИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЛАЖНОСТИ
Присс О. Г.
Невинномысский государственный гуманитарно-технический институт, Невинномысск, Ставропольский край
Подробная информация об авторах размещена на сайте «Ученые России» — http: //www. famous-scientists. ru
Определен коэффициент устойчивости глинистых грунтов в условиях подтопления по степени влажности и консистенции. Рассмотрено изменение прочностных характеристик грунтов при повышении влажности. Приведен расчет показателя устойчивости прочностных характеристик глинистых грунтов по удельному сцеплению.
Одной из главных задач инженерной геологии является определение характера и степени устойчивости геосистем. Под степенью устойчивости геосистем к данному фактору является количественно выраженный эффект воздействия этого фактора, т. е. величину возбуждения геосистемы. Оценить степень устойчивости можно по изменению различных признаков. Устойчивость массива определяется свойствами слагающих его грунтов, геологическим строением и характером взаимоотношения с другими системами. Особую роль играют свойства грунтов, т.к. отражают изменения и характер протекающих в них процессов [2].
Оценить степень устойчивости компонентов геологической среды в условиях подтопления возможно по степени влажности или по любому другому характерному признаку, как это предложили С. И. Пахомов и А. М Монюшко (1988 г) и выраженной В. А. Королевым в виде формулы:
Ку = ^/ N0
где N — показатель какого-нибудь признака грунта, испытавшего техногенное воздействие-
N0 — показатель этого же признака до техногенного воздействия.
(Ку меняется от 0 до 1, но определяется в зависимости от характера изменения качества системы. Если понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя, то числитель и знаменатель меняются местами).
Ку = N0 / N т.к. понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя. В работе [1] для прогнозной оценки потенциальной просадочности лессовых грунтов в условиях изменяющейся влажности, были использованы степень влажности и пористости.
В данном случае рациональным будет использовать осредненные показатели степени влажности и консистенции глинистых грунтов по группе гражданских объ -ектов на территории жилой зоны г. Невин-номысска до строительства (1965−80 гг.) и через 40 лет после него, но уже в условиях нарушенного режима подземных вод (2006 г) (табл.6. 3). Этот показатель принят в нормативных таблицах СНиП 2. 02. -83* и «Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений» (1986, табл. 27, 28) для оценки прочностных и деформационных характеристик глинистых грунтов. Степень влажности характеризует степень водонасыщения грунтовой толщи, т. е. степень ее обводнения, а изменение консистенции (показателя текучести) во всех строительных нормативах используется для определения расчетных значений прочностных и деформационных свойств глинистых грунтов.
Для характеристики степени устойчивости в качестве компонента геологической среды рассмотрим суглинки и глины покровной толщи, которые имеют мощность от 1,3 до 12,0 м, а показатели приведены в таблице 1.
Таблица 1. Показатели влажности и консистенции глинистых грунтов (до строительства, 1965−1980 гг./ через 40 лет (2006 г.)______________________________________________________
адрес площадки, улица природная влажность, W % показатель текучести, Іь д. ед. граница текучести, % степень влажности, 8 Г %
Апанасенко 16,8/28 0,03/0,09 46,3 0,87/0,96
Советская 21,7/29 0,07/0,12 42,4 0,88/0,95
Энгельса 18,4/26,4 0,01/0,03 42,8 0,90/0,96
кУ 0,67 0,40 — 0,91
Из таблиц видно, что показатели природной влажности в период с 19 651 980 г в среднем составляли 16,8 — 21,7%, а в 2006 г. этот показатель увеличился до 26,4 — 29%.
Ку = N0 / N т.к. понижение этого качества происходит в результате увеличения показателя.
Отсюда, коэффициент устойчивости среды относительно влажности будет равен:
показатель равен Ку№= 0,67.
Ку № = 16,8/28 = 0,60 — для района ул. Апанасенко,
Ку № = 21,7/29,0 = 0,74 — для района ул. Советской,
Ку № = 18,4/26,4 = 0,69 — для района ул. Энгельса.
Средний Относительно показателя текучести:
К л = 0,03/0,09 = 0,30 — для района ул. Апанасенко,
К л = 0,07/0,12 = 0,58 — для района ул. Советской,
К л = 0,01/0,03 = 0,33 — для района ул. Энгельса.
Средний показатель К л = 0,40.
Относительно степени влажности: Ку Зг = 0,87/0,96 = 0,90 — для района ул. Апанасенко,
Ку Зг = 0,88/0,95 = 0,92 — для района ул. Советской,
Ку Зг = 0,90/0,96 = 0,93 — для района ул. Энгельса.
Средний показатель Ку Зг = 0,91. Таким образом, показатели А. М. Монюшко и С. И. Пахомова (Ку) для рассматриваемой глинистой толщи изменяются в пределах то 0 до 1. Устойчивость грунтов — величина переменная и в основном зависит от влажности грунтов.
При повышении влажности исследуемой толщи необходимо также рассмотреть изменение прочностных характеристик грунтов. Как известно, для расчета прочности и устойчивости массивов грунтов используются величины Сиф, определяемые по ГОСТ 12 248–96. При заполнении пор грунта водой значения прочностных характеристик снижаются, причем большее снижение происходит с удельным сцеплением, чем с углом внутреннего трения (таблица 2).
Таблица 2. Изменение сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации в естественном и замоченном состоянии
год исследования ф ес-теств., О Ф замочен. О С ес-теств. КПа С замо- чен., КПа Е естест. МПа Е замочен., МПа
1965 год 16 9 65 30 20 9,6
2006 год 8 7 47 21 15 9,5
В глинистых грунтах главная роль принадлежит сцеплению С, в силу развитых внутренних связей различного характера и природы в этих грунтах. (Ананьев,
Потапов, 2000). Расчет показателя устойчивости прочностных характеристик по
СЦеПЛеНИЮ (Ку С замочен. / С естествен) ДЛЯ
глинистых грунтов дает следующие значения:
Ку = 30/65 = 0,46 — для 1965 года,
Ку = 21/47 = 0,44 — для 2006 года.
Таким образом, при увеличении влажности уменьшается сцепление С и снижается коэффициент устойчивости Ку. На данный момент времени (2006 год) Ку =
47/ 65 = 0,72, при полной потери устойчивости Ку приблизится к нулю. Ку = 0,72 свидетельствует о понижении прочностных и связанных с ними деформационных свойств грунтов. Динамика изменения характеристик покровной толщи за период 1965 по 2006 год показана на рис. 1.
70
60
50
40
30
20
10
0
Ыудельное сцепление
0 угол внутреннего трения
В природная влажность
1965 год 2006 год
Рис. 1. Динамика изменения характеристик покровной толщи за период 1965 по 2006 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Коробкин В. И., Нариманянц Е. В., Хансиварова Н. М. К вопросу об оценке устойчивости компонентов лессовой геологической среды к техногенным воздействиям. Материалы годичной сессии На-
учного совета РАН. Сергеевские чтения. Вып. 4. М.: ГЕ0С, 2002 с. 34−38.
2. Пахомов С. И, Монюшко А. М. Инженерно-геологические аспекты техногенного изменения свойств глин. — М.: Наука, 1988. — с. 6.
CLAY SOIL’S FIRMNESS DEGREE DEFINITION WITH USE OF HUMIDITY
INDEXES Priss O.G.
Nevinnomyssk state humanitarian-technical institute, Nevinnomyssk, Stavropol area
The factor of clay’s stability in conditions of flooding on a degree of humidity and a consistence is certain. Change strengthening characteristics of clays is considered at increase of humidity. Calculation of a parameter of stability strengthening characteristics of clays on specific coupling is resulted.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой