герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по сбору инженерно-геологической информации и использованию табличных геотехнических данных при проектировании земляного полотна автомобильных дорог

СССР

М ИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОР ТНОГО СТР ОИТЕЛЬСТВА

Г Л АВТРАНСП РОЕК Т

СОЮЗДОРПРОЕКТ

М ЕТ ОДИ ЧЕСКИ Е РЕК ОМ ЕНД АЦИИ
по сбору инженерно-геологической ин ф ормации
и использованию табличных геотехнических
данных при проектиров ании земляного по лотна
автомобильных дорог

Мо ск ва, 1 981 г.

СОДЕРЖАНИЕ

П редисловие . 2

1. Общие указания . 2

2. Глинистые и песчаные грунты .. 3

Таблица 1. Математическая зависимость физико-механических свойств грунтов . 4

Таблица 2. Удельный вес грунтов . 5

Таблица 3. Нормативные значения модулей деформации песчаных грунтов . 5

Таблица 4. Нормативные значения модулей деформации глинистых грунтов . 5

Таблица 5. Нормативные значения удельных сцеплений и углов внутреннего трения песчаных грунтов . 5

Таблица 6. Нормативные значения удельных сцеплений и углов внутреннего трения глинистых грунтов . 6

Таблица 7. Расчетные значения физико-механических характеристик намываемых песчаных и гравийных грунтов . 6

3. Слабые грунты .. 6

Таблица 8. Физико-механические свойства торфяных грунтов . 7

Таблица 9. Углы внутреннего трения и сцепления в торфах . 8

Таблица 10. Физико-механические свойства сапропелевых грунтов . 8

Таблица 11. Физико-механические свойства болотного мергеля . 9

Таблица 12. Физико-механические свойства илистых грунтов . 9

Таблица 13. Физико-механические свойства грунтов мокрых солончаков . 10

Таблица 14. Физико-механические свойства переувлажненных грунтов . 10

4. Скальные грунты .. 10

Таблица 15. Значения механической прочности некоторых магматических и осадочных сцементированных пород в сухом и водонасыщенном состоянии . 10

Таблица 16. Расчетные сопротивления оснований из крупнообломочных грунтов . 11

Таблица 17. Значения углов трения при срезе монолитных образцов и сдвиге плитки по плитке или при повторном сдвиге срезанного образца. 11

Таблица 18. Физико-механические свойства скальных пород . 11

5. Лессы и лессовидные грунты .. 13

Таблица 19. Гранулометрический состав лессовых пород . 14

Таблица 20. Средние значения модуля общей деформации лессовых пород . 14

Таблица 21. Обобщенные показатели физических свойств лессовых суглинков из разных районов СССР . 14

Таблица 22. Среднее значение показателей сопротивления сдвигу лессовых пород. 15

6. Водопроницаемость грунтов . 16

Таблица 23. Коэффициенты фильтрации грунтов . 16

Таблица 24. Водопроницаемость лессовидных суглинков . 17

Таблица 25. Коэффициент фильтрации торфов . 17

Таблица 26. Гидродинамические градиенты .. 17

Таблица 27. Радиусы влияния в зависимости от преобладающей фракции грунта . 18

Таблица 28. Средние значения уклона депрессионной кривой по опытным данным .. 18

Приложение 1. Номенклатура грунтов . 18

Приложение 2. Исходные геотехнические данные, необходимые для разработки индивидуальных проектов земляного полотна . 22

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Методических рек омен дация х приведены краткие указан ия по получению исходн ой инжен ерн о-геологи ческ ой информации, н еобходи мой для проекти рования земляного полотна автомобильных дорог.

Приведенные в « Рекомендациях» табличные дачн ые могут быть исполь зованы для ориенти ровочн ых расчетов при предварительной оцен ке устойчи вос ти земляного полотна.

Р ек оменд ации составлены главным спец иалистом дорожного отдела ГПИ « Сою здорпроек т» к.т.н . Браславским В.Д . и главн ым сп ециали ст ом технического отдела Смирновым В.С.

Замечания, во зникшие при пользовании работой, просим нап равл ять по адресу: Москва, Ж-8 9, н аб. М орис а Тореза, д. 34, Сою здо рп роек т.

Начальник технического отдела ГПИ « Союз дорп ро ек т»

К.М . Ротштейн

1. Общие указания

Для проектирования земляного полотна автомобильной дороги надо з н ать:

1 . Климатическую дорожную зону;

2. Расчетную высоту снег о вого покрова;

3. Тип местности по характеру увлажнен и я;

4. Состав и сво йс тва грунтов:

а) основания земляного полот н а,

б) откосов вы емок,

в) резервов ;

5. Расчетный уровен ь грунтовы х вод;

6. Крутизну естественных с к лонов и устой чи вых и ску сственных откосов .

Клима тиче скую зону и тип местности по характеру увлажнения устанавливают по СН-449-72 (« Указания по п роекти рованию земляного полотна ж елезны х и автомоби льных дорог») в со ответствии с данными полевых изыскательских работ.

Прочие данны е выд аются геологам на основании обработки ма те риал ов инженерно-геологических изысканий, которые вы по лняю тся в соответствии с « Методическими ук азани ями по инженерн о-геологи ческим изыс каниям автомобильных дорог» (Союздорпроек т, 1 979 г.).

При этом необходимо учитывать следующее:

проектирова н ие земляного полотна в соответствии с СНиП II -Д.5 -72 может быть двух видов:

а) использование решений по типовым проектам - при благоприятных инженерно-геологических у с ловиях, вы соте насыпей и глу бине выем ок менее 12-ти метров;

б) индивидуальное проектирование - во всех д ругих случа ях.

Наи более ш ироко применяетс я проектирование по типовым проект ам , поскольку трассирование автомобильных дорог пред усматри вает их п ро лож ени е по возмож но более прочным грунтам с минимальным объе мом земляных работ. При подобном проекти ров ани и нет н еобходи мости в выполнении расчетов, определ яющих па раметры земл яного полотна и обосновывающие специаль ные м ероприятия по обесп ечению его устойчивости, поэтому целью отбора образц ов яв ляется получение таких характ еристик грунтов, которых был о бы достато чно:

а) для отне сения грунтов к тому или иному виду в соответствии с дейст ву ющим и нормативными документами;

б) дл я суждения о естественной и оп тимальной влажности и плотности грунтов, применяемых для возведе ния насыпей и слагающих дно вы емок.

Для ре ш ения первой з адачи достат очно знать гранулометричес кий сос тав грунта и число пластичнос ти, для решения второй задачи , кроме этого, н уж ны данные о естественной и оптимальной влажности и плотности.

Кроме этого для песчаных гру н тов оп ределяют коэффициент фильтрации, необходимы й для с уждения об их дренирующих свойствах.

Особое внимание должно уделять с я местам индивидуального про екти ров ания земляного полотна.

Индивидуальное проектирование земляного п олотна осущ ествляется для н асып ей и вые мок, вы сота и глубина которых превышает 12 ме тров , а также в тех случаях, когда устойчивость земляного полотна вызывает сомнение из-за неблагоприятных инж енерно-геологи ческих услови й (н априм ер - слабые основани я н асыпе й, мокрые выемки, оползневые склоны и др.).

При этом ре ш ается задача обеспечения ус тойчивос ти:

а) основания земляного полотна;

б) откосов насыпей;

в) откосов выемок;

г) естественны х склонов.

Дл я решени я эти х за дач кроме показателей с ос тава и сос тояния грун тов, нужно иметь данны е о сопротивлении грунтов с двигу, а для расчета устой чивос ти основания кроме этого комп рессионные и консолидационные характерис тики.

2. Глинистые и песчаные грунты

При предварител ь ных (предп ро ектны х) проработках в случае отсутс твия или недостаточного количе ств а лабораторных данных для получени я характерис тик фи зически х сво йств глинистых и п есч аны х грунтов могут быть использованы данные, помещенные в таблицах 1- 7.

В таблице 1 приведена ма т емати ческая зав ис имос ть меж ду фи зическими свойствами грунтов, которая может быть использована для получения недостающих при расчете дан ных по величи не объемно го и удельного веса, пористос ти и влажности.

Значения удельного ве с а наиболее распрос траненных грунтов могут быть взяты также из таблицы 2.

Нужная для подсчета о с адки величин ы моду ля деформации для обычных грунтов мож ет быть п олучена из таблиц 3 и 4, где она дана в зависимости от коэффициента пористо сти песчан ых грунтов, коэффициента пористости и показателя конси стенции глини стых грунтов.


Таблица 1

Математическая зависимость физико-механических свойств грунтов .

№№ пп

Обозначения

Удельный вес т/см3

Объемн. вес т/см3

Объемн. вес скелета т/см3

Пористость

Коэффициент пористости

Влажность

Полная влажность

Объемн. влажность

Объем скелета грунта

Коэффициент водонасыщщен.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

11

12

1

γо

γо

γск(1 + ε )

2

γ w

γо (1 - n)(1 + w)

γ w

γск (1 + w)

γс (1 - n)(1 + w)

3

γск

γо(1 - n )

γ ск

γо (1 - n)

m γc

4

n

n

γск wo

1 - m

5

ε

ε

γс wo

6

w

w

7

wo

wo

wo

8

wv

w γ о (1 - n)

w γ ск

Gn

w γ ск

wo γ ск

wv

wm γo

Gn

9

m

1 - n

m

10

G

G


Таблица 2

Удельный вес грунтов (справочник инженера-дорожника 1979 г.)

Грунты

Удельный вес грунта γ, г/см3

П е ски

2,65-2,67

Супеси

2, 68-2 ,72

Суглинки

2,5 8- 2,73

Меженные покро в ные

2,69 -2 ,73

Глины

2,7 1-2 ,76

Ле сс

2,68-2,70

Таблица 3

Нормативные значения модулей деформации Е, кгс/см2, песчаных грунтов
(СНиП II-15-74)

Виды песчаных грунтов

Характеристики грунтов при коэффициенте пористости ε равным

0,45

0,55

0,65

0,75

Пески граве ли сты е и крупные

500

4 0 0

300

-

Пе с ки средней крупнос ти

5 00

400

300

-

Пески мелкие

480

380

280

1 80

Пе с ки пыл ев атые

390

230

1 80

110

Таблица 4

Нормативные значения модулей деформации глинистых грунтов (СНиП II-15-74)

Происхождение и возраст глинистых грунтов

Виды глинистых грунтов и пределы их консистенции

Модули деформации грунтов Е кг/см2 при коэффициенте пористости Е, равным

0,35

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

1,05

1,2

1,4

1,6

Четвертичные отложения

Аллювиальные

Делювиальные

Озерные

Озе рно-аллювиальные

Суп еси

Су глинки

0 ≤ Jz ≤ 0,75

-

320

240

1 50

100

70

-

-

-

-

-

0 ≤ Jz ≤ 0,25

-

340

270

220

1 70

140

110

-

-

-

-

0,25 < Jz ≤ 0,5

-

320

250

1 90

1 40

11 0

80

-

-

-

-

0,5 < Jz ≤ 0,75

-

-

-

170

120

80

60

50

-

-

-

Глины

0 ≤ Jz ≤ 0,25

-

-

280

2 40

2 1 0

1 50

1 50

1 20

-

-

-

0,25 < Jz ≤ 0,5

-

-

-

2 1 0

18 0

1 50

120

90

-

-

-

0,5 < Jz ≤ 0,75

-

-

-

-

1 50

1 20

90

7 0

-

-

-

Флювиогляциальные

Супеси

С у глинки

0 ≤ Jz ≤ 0,75

-

320

2 40

1 70

110

70

-

-

-

-

-

0 ≤ Jz ≤ 0,25

-

400

3 3 0

270

2 1 0

-

-

-

-

-

-

0,25 < Jz ≤ 0,5

-

350

280

220

1 70

140

-

-

-

-

-

0,5 < Jz ≤ 0,75

-

-

-

170

180

100

70

-

-

-

-

Моренные

Су пе си

Суглинки

J z ≤ 0 ,5

75 0

550

4 50

-

-

-

-

-

-

-

-

Юрские отложения оксфордского яруса

Глины

-0,25 ≤ Jz ≤ 0

-

-

-

-

-

-

270

250

220

-

-

0 < Jz ≤ 0,25

-

-

-

-

-

-

24 0

220

190

1 50

-

0,25 < Jz ≤ 0,5

-

-

-

-

-

-

-

-

100

1 20

100

Необходимыми параметрами при расчетах устойчи в ости земляного полотна являются зн ачения угла внут реннег о трения (φ) и сцеп ления ( c ). Нормативн ы е значения этих вели чи н для обычны х глинисты х грунтов в зависимости от коэфф ици ента пори стости и показа теля консистен ции могу т быть взяты из таблицы 6, для пе счаны х грунтов в зависимости от их пористости из таблицы 5 и намываемых песчаных и грав ийных грунтов в зависимости от о бъем ного веса из таблицы 7.

Таблица 5

Нормативные значения удельных сцеплений (с кгс/см2) углов внутреннего трения (φон) для песчаных грунтов (СНиП II-15-74)

Виды песчаных грунтов

Обозначения характеристик грунтов

Характеристики грунтов при коэффициенте пористости, равным

0,45

0,55

0,65

0,75

Пе с ки гравел исты е и круп ные

Сн

0,02

0,0 1

-

-

φн

40°

40°

38°

-

Пески с редней крупности

Сн

0,03

0,02

0,0 1

-

φн

40°

38º

35°

-

Пе с ки мелкие

Сн

0,06

0,04

0,02

-

φн

38º

36°

32°

28°

Пе с ки пыл ев аты е

Сн

0,08

0,06

0,04

0,02

φн

36°

34°

30°

26°

Таблица 6

Нормативные значения удельных сцеплений Сн кгс/см2 и углов внутреннего трения, град. глинистых грунтов четвертичных отложений

Виды глинистых грунтов и их консистенций

Обозначения характеристик

Характеристика грунтов при коэффициенте пористости

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

1,05

Супеси

0 ≤ Jz ≤ 0,25

Сн

0, 1 5

0, 11

0,08

-

-

-

-

φн

30°

2 9 °

27°

-

-

-

-

0,25 ≤ Jz ≤ 0,75

Сн

0, 1 3

0, 0 9

0,06

0,03

-

-

-

φн

28°

26°

24°

2 1 °

-

-

-

Сугли нки

0 ≤ Jz ≤ 0,25

Сн

0,47

0,37

0,3 1

0,25

0,22

0, 1 9

-

φн

26°

25°

24°

23°

22°

20°

-

0,25 ≤ Jz ≤ 0,5

Сн

0,3 9

0,34

0,28

0,23

0, 1 8

0, 1 5

-

φн

24 °

23°

22°

2 1 °

1 3°

1 7°

-

0,5 ≤ Jz ≤ 0,75

Сн

-

-

0,25

0,20

0, 1 6

0, 1 4

0, 1 2

φн

1 9°

1 8°

1 6°

14 °

1 2°

Глины

0 ≤ Jz ≤ 0,25

Сн

-

0,8 1

0,68

0,54

0,47

0,4 1

0,36

φн

2 1 °

20°

1 9°

1 8°

1 6°

1 4°

0,25 ≤ Jz ≤ 0,5

Сн

-

-

0,57

0,50

0,43

0,37

0,32

φн

1 8°

1 7°

1 6°

1 4°

11°

0,5 ≤ Jz ≤ 0,75

Сн

-

-

0,45

0,4 1

0,36

0,33

0,29

φн

1 5°

1 4°

1 2°

1 0°

Характер и стика пес чаны х грунтов в табл. 5 о тносятся к кварцевым пескам с зернами различной окатанности, содержащими не более 20 % полевого шпата и не бол ее 5 % в сумм е различны х примесей (с люда, глауконит и т.д.), вкл ючая растительн ые остатки независимо от степени влажности.

Характеристики глинист ых грунтов в табл. 6 относятс я к грунтам, содерж ащим не более 5 % растительных остатков и имеющих степень влажности G ≥ 0 ,8 .

Таблица 7

Расчетные значения физико-механических характеристик намываемых песчаных и гравийных грунтов (СНиП II-53-73)

Грунт

Объемный вес скелета грунта γск, т/м3

Угол внутреннего трения φ, град.

Коэффициент фильтрации Кф, м/сут.

Песок п ыл еваты й

1 ,4-1 ,5

24 - 28

0 ,5 -5

Песок мелкий и средний

1 ,45-1 ,6

29 - 34

5 - 30

Песок крупный

1 ,55-1 ,65

30 - 34

15 - 35

Песок гравелист ы й

1 ,6-1 ,75

32-35

20-5 0

Гравийный (щебенист ы й) грунт с содержанием песчаных фракций менее 30 %

1 ,7-1 ,9

35 - 40

б о лее 50

3. Слабые грунты

К слабым грунтам относятся связные грунты , с опротивляемос ть сдви гу которы х, определяемая в природном состоянии с помощью при боров лопастного сдвига (крыль чаток), н е превыш ает 0,7 5 кг/см 2 или м од уль осадки при нагрузке 2,5 кг /см2 оказывается более 50 мм (компре ссионный модуль деформации Е < 50 кг/см2). При статиче ском зон дировании конусным након ечнико м к слабым отно ся тся грунты с удельным сопр отивлением менее 0,85 кг/см2, при ст ан дартн ом конусе, с углом раскрытия 30°.

К числу слабых м о гут относиться и обычные глини стые грунты раз личного ге незиса и возраста, имеющие в природном состоянии повыш ен ную в лажность (показатель консистенций Jz ≥ 0,5).

В за в исимости от состава, генез иса и состояния слабые грунты п одразделяются на:

- группы по содержанию органических веществ ;

- виды по генезису;

- подвиды по о с обен ностям состояния (плотности и влажности). Среди слабы х грунтов наиболее широким распространением пользуе тся торф.

З н ачения показате ле й механи ческих свойств торф яных грун тов можно уста новить по осн овным показ ателям с остава и состояния по таб лицам 8 и 9.

К сл а бым грунтам орган о-ми нерал ьн ого происхождения относ ятся сапропели, п ре дставляющие с обой отложения н а дне озер, образовавшиеся в ре зультате отмирания ра стительных и животных организмов и оседа ния минеральных ча стиц, заносимых водой и ветром.

Механические свойства сапропелей зависят от и х струк турн ых особенностей, плотности и влажности в естественном залегании. Значения показателей механиче с ких с войств сапропелевых грунтов можно ус тановить, ориентировочно, по таблице 10.

Болотный мергель - рыхлая осадочная порода, образова вш аяся в озерн о- болотны х условиях при поступлении во ды, с одержащей в растворенном виде углекис лый к ал ьц ий, который выпадает в осадок при испарении воды. Мергель содержит 25-50 % карбоната кальция. Ос тальная часть состоит из минеральных песчаных, глини стых, илистых частиц и растительных ос татков.

В зав и симости от в еличины природной влажнос ти механические свойства болотного мергеля могут быть определены по таблице 11.

Илы - это глинистые грунты в начальной с тадии формирования, образовавшиеся в виде с труктурного осадка в воде при наличи и микробиологических процес сов и имеющие в природном сложении влажность, превышающую влажность на границе текучести и коэффициент порис тости больший 0,9 для с упесей, 1 ,0 для суглинков и 1,5 для глин.

Механиче с кие свойс тва ил ов определяютс я в ос новном и х с оставом и с остоянием. Поэтому ориентировочные значения фи зико-м ехани чески х характеристик для илов можно уст анавл ивать независ имо от их вида, учитывая только их с остав и с ос тояния по таблице 12.

Таблица 8

Физико-механические свойства торфяных грунтов
(«Руководство по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах», Союздорнии, 1978 г.)

Разновидность

Вид

Подгруппа

Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке Сусл. кгс/см2

Сжимаемость

Наименование

Природная влажность w

Степень разложения R , %

Степень волокнистости Ф, %

Модуль деформации Е, кгс/см2 при нагрузке Р

Модуль осадки Сг мм/м при нагрузке Р кгс/см2

в природном залегании

после уплотнения под Р

Р = 0,5 кгс/см2

0,5

1, 0

0,5

1, 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

11

Ос ушенный (или уп лотненный)

< 25

> 75

м 3

0,49

2,50

> 2 ,5

> 3 ,3

200 (< 100)

300 (< 200)

с 3

0, 4 2

1 ,72

< 300

25 - 40

75 - 60

м 3

0,30

1,25

с 3

0,33

1, 05

> 40

< 6 0

м 3

0, 1 9

0,80

с 3

0,26

0,73

Маловлажный

< 25

> 75

м 3

0,49 - 0,26

2,5 -1 ,36

2,5 -1 ,5

3,3-2,3

200 - 350

(100-250)

300 -430

(200-370)

с 3

0,42 - 0,22

1,7 2-0,90

25 - 40

75 - 60

м 3

0,33 - 0,17

1 ,25-0,60

с 3

0,33-0, 1 6

1,0 5- 0,5 6

> 40

< 60

м 3

0 ,19-0 ,08

0,80 -0 ,36

с 3

0,26 - 0,1 3

0,73 - 0,36

Средней вл ажн ос ти

600-900

< 25

> 75

м 3

0,26 - 0,1 6

1 ,36-0 ,87

1, 5-1,1

2 ,3 -1 ,90

350-450

250-400

42 0 -530

37 0- 500

с 3

0,22 - 0,1 6

0,90 -0 ,66

25 -40

75 -6 0

м 3

0,17-0 ,1 0

0, 60-0,4 2

с 3

0, 1 6- 0,11

0,56 - 0,35

> 4 0

< 60

м 3

0,08 - 0,05

0,36 - 0,21

с 3

0,13-0,08

0,36 - 0,22

Очень вла ж ный

900- 1 20 0

< 25

> 7 5

м 3

0, 1 6-0,11

0,87 -0 ,62

1 ,1- 0,90

1,9 0-1,70

45 0- 55

(400-47 0 )

530-600

(500-550)

с 3

0 ,1 6-0,11

0,62 - 0,46

25 - 40

75 - 60

м 3

0, 1 0-0 ,06

0,42 - 0,28

с 3

-

-

> 40

< 60

м 3

0,05 - 0,03

0,2 1- 0,1 5

с 3

-

-

Избыточно-влажный

< 25

> 75

м 3

0,11 -0,0 7

0,62 - 0,38

0,90-0 ,8 5

1 ,70 -1,50

550-60 0

(470-490)

600 - 650

(5 50-5 70)

с 3

0, 11- 0,0 6

0,46 - 0,20

25 - 40

75 - 60

м 3

-

-

с 3

-

-

> 40

< 60

м 3

-

-

с 3

-

-

Таблица 9

Углы внутреннего трения и сцепление в торфах естественной структуры
(Справочник инженера-дорожника)

Вид торфа

Степень разложенности

Зольность

φ

С, кг/см2

Ги пн ово -тро стник овый

47

1 3

1 9

0,57

- « -

77

11

1 0

0,43

Древе с ный

77

1 4

1 7° 30′

0,59

- « -

55

2

20

0,27

Древе с но-о соковый

60

22

1 5

0,32

Осоковый

80

11

2 8

0,25

Осоков о-д ревес ный

85

11

25

0 ,29

С ф агно во-м оховой

30

3

22

0, 1 0

Тростниковый

40

9

20°3 0′

0,50

Тр а вяно -древесный

70

1 7

1 4

0,78

Таблица 10

Физико-механические свойства сапропелевых грунтов
(Руководство по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах, Союздорнии, 1973 г.)

Группа

Сопротивляем о сть сдвигу по крыльчатке, кгс/см2

С ж имаемость

Наименование

Содержание органических веществ, %

Наименование

Природная влажность w , %

в природном залегании

после уплотнения нагрузкой

Р = 0,5 кгс/см2

модуль деформации Е кгс/см2 при нагрузке 0,5 кг/см2

модуль осадки мм/м при нагрузке Р = 0,5 кгс/см2

1

2

3

4

5

6

7

8

Органический

> 60 (40 %)

Маловлажный средней в л ажности, с ильно влажны й

< 350

> 0 ,1

> 0,1 5

> 3,0

< 1 50

350 - 600

0, 1 4-0,09

0,2 1 -0,1 4

3,0 -1 ,0

1 50- 400

600 -1 200

0, 1 7-0,06

0,25 - 0,09

< 1 ,0

> 400

Избыточно-влажный (жидкий)

> 1 200

0,0 1

< 0,03

-

-

О ргано -минеральный

1 0- 60 (40 < z < 90)

Маловл ажный

> 1 50

> 0,1 5

> 0,23

> 5 ,0

< 100

Сред н ей влажности

1 50-400

0, 1 7-0,09

0,25 - 0,1 4

5,0-2,0

100-250

Сильно влажн ы й

400 - 900

0, 1 2-0,06

0, 1 8-0,0 9

< 2,0

> 2 50

Избыточно влажный

> 900

< 0,01

< 0 ,0 3

-

-

Примечани е: В ели чины показателей механических свой ств внутри разнови днос ти при промеж уточных значениях влажности определяются и нтерполяцией.

Таблица 11

Физико-механические свойства болотного мергеля

Разновидность

Содержание CaCO 3 , %

Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке Сусл. кгс/см2

Сжимаемость

Наименование

Влажность w %

Модуль деформации Е при нагр.

Р = 0,5 кгс/см2

Модуль осадки при

Р = 0,5 кгс/см2

в природном состоянии

после уплот. под нагр.

Р = 0,5 кг/см2

Маловлажный

< 1 00

> 0,2

> 0,3

> 1 ,25

< 4 00

Средней влажност и

1 00- 300

25 - 50

0,2-0, 1

0,3 - 0,1 5

< 1,2 5

> 400

Очень влаж н ый

> 300

< 0 ,1

< 0,1 5

-

-

Таблица 12

Физико-механические свойства илистых грунтов
(по Союздорнии)

Вид морских илов

Число пластичности wo

Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке кгс/см2

Модуль деформации кгс/см2 Е

при коэффициенте консистенции B

0,5-1

1-1,5

1,5-2

2-2,5

2,5-3

0,75-1

1-1,5

1,5-2

2-2,5

2,5-3

Супесчаный

3-5

0,4 -0,3 5

0, 35- 0,26

0,26 - 0,21

0,2 1- 0,18

0, 1 8-0 ,1 7

46 - 44

44 - 39

39 -3 6

3 6- 33

33-31

42 - 40

40 - 36

36 - 33

3 3-31

31-29

Суглинистый

< 11

1 6-1 4

1 4-1 2

1 2-11

11- 1 0,5

1 0,5-10

1 2-1 3

0,3 - 0,27

0,27 - 0,22

0,22 - 0,1 7

0, 1 7- 0,1 3

0, 1 3-0,11

1 9-1 6

1 6-1 3

13-1 2

1 2-1 0,5

10,5-9,5

26 - 23

2 3-1 8

1 8-1 4

1 4-11

11- 8

> 14

50 - 40

40 - 25

25 -1 8

18 -11

11- 6

Глинистый

≤ 26

0, 1 4- 0,1 3

0, 1 3-0,11

0, 11- 0,0 9

0,09 - 0,08

-

1 3-1 2

1 2-9

9 - 5

5 -3

-

30

0,2 - 0,1 6

0, 1 6- 0,12

0, 1 2- 0,1

-

-

1 4- 8

8 - 5

5 - 3,5

3,5 - 3

-

35

0,3 - 0,21

0,2 1- 0,08

0,08 -0,0 2

-

-

1 0-6 ,5

6,6 - 4

4 -3,2

3,2 - 3

-

≥ 45

0,32 - 0,24

0,24 - 0,1 4

0, 1 4- 0,1 2

-

-

4,5 - 4

4 - 3,5

3,5 -3

3 - 2,5

-

Особую разновид н ость минеральных слабы х грунтов представляют с обой грунты мокрых солончаков.

Основные характеристики механических свойств мокрых солончаков при одном и том же составе, отражаемом числом пластичности, хорошо увязываются с показателем к онсис тенции. Независимо от содержания с олей грунты мокрых солончаков делятс я на пять разновидностей.

Механические характеристики грунтов мокрых солончаков можно установить по таблице 13.

Таблица 13

Разновидность мокрых солончаков (по показателю консистенции)

Вид грунтов мокрых солончаков (по пластичности)

Сцепление С, кг/см2

Угол внутреннего трения, град.

Модуль деформации Е при Р = 0,5 кг/см2

I ( 0,5- 0,75)

супесчаный

0,7-0,4

35 - 25

46-32

суглинистый

0,4-0,25

25- 1 7

25 -1 6

II ( 0,75-1 ,0)

супесчаный

0,4-0,2

25 -1 8

32-25

суглинистый

0,25 - 0,1 5

1 7-1 3

1 6-1 3

III ( 1 -1,5)

супесчаный

0,2-0, 1

1 3- 7

1 3- 9

суглинистый

0, 1 5-0 ,05

1 0-8

1 9-1 6

IV ( 1 ,5- 2)

супесчаный

0, 1 -0

1 0- 8

1 9-1 6

суглини с тый

0,05 - 0

7-5

9 - 8

V (2)

супесчаный

0

8

1 6

су гл инистый

0

5

8

К с упес чаному относить грунты п ри 1 ≤ w п < 7, к суглинистом у - при 7 ≤ w п < 17.

К переувла ж ненным глинистым грунтам относятся грунты, им еющие вл аж ность соответствующую м ягк опл ас ти чн ой консистенци и ( B > 0 ,5 ) и выше.

Ориентировочные значения механич е ских характеристик п ереувл ажн енных грунт ов помещены в таблице 14.

Таблица 14

Разновидность грунта

Вид (по пластичности)

Показатели механических свойств

Объемный вес влажного грунта, γ w т/м3

Наименование

Показатель консистенции

сцепление С кг/см2

угол внутр ен него трения, φ град.

модуль де форм аци и, Е кг с/см 2

Мягкопластичный

0,5 - 0,75

супесь

0,05

20

380

1 ,90

суглинок

0, 15

1 7

1 90

1 ,90

глина

0,20

1 4

20

1 ,95

Т еку чепл асти чный

0,75 -1, 0

супесь

0,02

до 1 3

1 90

1 ,85

суглинок

0, 1 0

1 3

1 25

1 ,85

глина

0, 1 0

8

30

1 ,90

Т еку чий

1 ,0

супе с ь

0,00

1 4

1 25

1 ,85

сугли н ок

0,05

1 0

60

1, 80

глина

0,05

6

30

1 ,80

Примеча н ие. К супеси относ ятся грунты при 1 ≤ w п < 7, к суглинку п ри 7 ≤ w п < 1 7, к глине при w п > 1 7 ( w п - число пластичности ) .

4. Скальные грунты

В разделе представлены числовые значения показателей физико-механических свойств скальных грунтов. К ним относятся показатели сопротивляемости сдв и гу, величин сцепления, удельн ые и объемные веса. Величины этих показателей зависят от п рои схождения минералогического и петро графического составов скальных грунтов степ ени их трещ иноватости и вы ветрелости .

Сложность определения разл и чных показателей физико-механических свойств скальн ых грунтов в лабораторных и полевых условиях часто затрудняет получение этих данных своевременно и в достаточном объеме. В таких случаях можно для ориентировочных расчетов использовать данные, п омещенные в таблицах 15- 18.

Таблица 15

Значения механической прочности некоторых магматических и осадочных сцементированных пород в сухом и водонасыщенном состоянии
(по Ф.П. Саваренскому, 1946 г.)

№№ пп

Наименование пород

Предел прочности в кг/см2

в сухом состоянии

в насыщенном водой

1

Базальт (вол ын ский)

3 1 58

26 1 0

2

Граниты: кавказские

2280

2 1 80

уральские

1 470

1 330

3

П орфи ры

1 71 9

1 573

4

Туфы и лавы Кавказа

800

650

5

Песчаник и: М оско вск ий ( нижн ий мел )

1 850

1 630

Ниж н ее Пово лжь е (нижнетре ти чный)

520

470

6

Мергель (верхний карбон )

92

-

7

Глинистый мерг е ль (ве рхний карбон)

25

-

Таблица 16

Расчетные сопротивления оснований из крупнообломочных грунтов

№№ пп

Наименование грунта

R , кг/см2

1

Щебени с тый (г ал ечниковый) с песчаным заполнителем пор

6,0

2

Дресвяный (гравийный ) из обломков кристаллических пород

5,0

3

Дресвя ны й (гравийный) из обломков осадочных пород

3,0

Таблица 17

Значения углов трения при срезе монолитных образцов и сдвиге плитки по плитке или при повторном сдвиге срезанного образца
(по данным Г.А. Фисенко, М.Н. Гольдштейна и др.).

Сдвигаемое тело

Контртело

Угол трения при сдвиге плитки по плитке, или по трещине или повторный сдвиг, град.

Угол трения при срезе, φ град.

пове р хность сдвига

гладкая

шероховатая

сухая

смочен. водой

1

2

3

4

5

6

Гранит

Гранит

34

33

32

-

Гранит биот ит овый

Гран и т биотито вый

26 ,5 (1 9-31 )

49

-

-

Си ен иты и порфиры

Сиениты и порфиры

-

22 - 31

-

35

Сланцы х лоритовые з еленые

Сланцы хлоритовые

-

33

-

37

Сланцы филли товые

Сланц ы филлитовые

-

34

-

-

Сла н ец глинистый

Сланец глини стый

-

1 3

1 0

-

Известняк

Известняк

-

1 9- 25

3 1- 35

-

Известняк

Известняк

-

33

28

-

Известняк

Из в естн як

-

1 8-20

-

24-27

Мергель

Мергель

-

1 6

1 4

-

Песчаники

Песчаники

-

26 - 31

-

36

Алевролит ы

Алевролит ы

-

23-28

-

33

Аргиллиты

Аргиллиты

-

1 9- 26

-

27-30

Серпентинит

Сер п ентинит (свежая плитка)

-

27, 5- 29

до 14,5

-

-

Т о же

То ж е (повторный сдвиг)

-

1 5,5

-

-

Бетон

Сер п ентини т

-

33

-

-

Бетон

Бентонитовая глина

-

23

-

33

Бето н

Бетон

-

28-33

17-33

35

Таблица 18

Физико-механические свойства скальных пород

Крепкие породы

Наименование горных пород

Объемный вес γ, т/м3

Удельный вес γо, т/м3

Влажность w %

Сцепление в образце C , кг/см2

Угол внутреннего трения φ , град.

Размер элементарного блока, см

1

2

3

4

5

6

7

Изверженные

Г ранит оиды

2,62

425

36,5

Кв арцевые

Порфи ры

2,56

2,65

0,36

395

37

40

Си ениты

2,76

0,37

363

37

40

Г ран одиори ты

2,63

2,78

0,39

560

32

50

Порф и риты

3,02

0,50

365

33

45

Габбро- ди ориты

2,70

37 3

35,5

Габбро

3, 11

300

36

Габбро-диабазы

2 ,86

353

3 2

80

Диабазы

2,95

460

30

Пе ридоти ты

2,80

323

36

70

Пироксениты

3,23

35 0

35,5

М е таморфические и осадочные

Кварциты

2,64

2,84

0,50

350 - 700

36

50 - 70

Д же сп или ты

3,43

36 0

36

40

Роговики

2,58

305

35

40

Роговики гидрогематитовые

3, 1 7

300

32

40

Сланцы кремнисто-глинистые

2 ,8 2

0,24

380

33,5

30

Сланцы кв арцев о-хло рито -серици товы е

2,73

2 1 0

33

30

Филлит ы, туффи ты

2,87

300

28

40

Сер п ен тиниты

2,7 - 3,1

0,40

230-300

35

60- 1 00

С кв арны

2,75

0,28

587

3 1

4 0- 50

Кварцевые пе с чаники

2,50

2,65

2 ,5 0

250

35

50 -1 50

Изве с тняки

2,70

2,77

0, 1 4

220

33

30-100

Породы средней крепости

Продо лж. т аблицы 18

Наименование горных пород

Объемный вес γ, т/м3

Удельный вес γо, т/м3

Влажность w %

Сцепление в образце C , кг/см2

Угол внутреннего трения φ , град.

Размер элементарного блока, см

И зв ерж енные сл абовыветрелые

Гр анитоиды

2,56

220

36,5

30-50

Кв арцев ые порф иры

2,50

2,64

0,20

227

34

30-50

Си е ниты, сиени то-дио риты, д иориты

2,50

2,66

1 ,00

205

32

30 - 50

Гр ано ди ориты , грано ди оритпорфиры

2,5 7

2,75

1 ,05

285

36, 5

50

По рфири ты

3,00

260

37

Г аббро -дифит ы

3,00

2 1 0

36

Габ бро

2 , 83

275

35

Г аббро -ди абазы

2,98

260

36,5

Диабазы

2 , 75

200-260

36 - 37

Сиениты

240

36

70

И з верженн ые выве трелые

Сиениты-дифиты

1 20

32

Кератофиры

1 65

33

Г ранодиорит порфиры

2,40

2,74

0,90

1 80

36

30 - 50

Порфириты

1 70

3 1

Габбро-дифиты

2,66

1 80

36

Диабазы

70

34

Породы сре д не й крепос ти

П ро долж. т абл иц ы 18

Наименование горных пород

Объемный вес γ, т/м3

Удельный вес γ, т/м3

Влажность w %

Сцепление в образце С, кг/см2

Угол внутреннего трения, φ, град.

Размер элементарного структурного блока, см

Метаморфиче с кие

Кварци т ы

2,6 1

2,78

0,40

1 65

34

50-70

Кварциты к аолини зиро ванны е

2,24

2,59

0,94

48

30

20 - 30

Сланцы песчано-гл ини стые

2,78

1 80

37

40

Сланцы х л орист о-кв арц евые и хлоритовые

2,86

1 40

3 5

30

Филлиты

1 52

27

30

Та л ьковок арбон атн ая порода

2,89

115

30

Магнетиты

4,32

1 90

34

20 - 30

Серпентиниты вы ветрелы е

2,50

84

34

20 - 30

С е рпентиниты рассл анц ованные, сил ьно вы ветрелые

2,50

23

33

5,0 - 30

Осадоч н ые

Известн яки

2 ,4 4- 2,67

2,83

0,1-4, 0

14 0-1 65

27 - 32

30-80

Известняки выветрелые

2,37

-

-

73

3 1

П ес чаники аркозовые

2,26

1 75

38

П ес чан ики глинисты е

2,67

-

-

1 70

37

Пе сч аники с карбо натным цементом

2,57

2,68

2 ,27

1 70

36

40

Пес чаники с глини сто-же ле знистым цементом

2,3 1

2,70

2,70

8 7

36

30

Песчаники

2,53

2,7 5

5 0- 90

35

30-80

Алеврол и ты

2,5 1

2,72

4 ,00

35-70

33

35-70

Аргиллит ы

2,45

2,80

8 ,00

40

29

20 - 55

Угол ь

1,2 6-1,5 8

5 ,00

2 8

36

3,0 - 60

Породы с лабые

П родолж. т аблицы 18

Наименование горных пород

Объемный вес γ, т/м3

Удельный вес γ, т/м3

Влажность w %

Сцепление в образце С, кг/см2

Угол внутреннего трения, φ, град.

Размер элементарного структурного блока, см

С иль новыв етрелы е

Габбр о -дифи ты

2,40

1 4,3

36

Сланцы

2, 1 2

1 8,0

1 ,2-1 3,6

26 - 30

Пе с чаники

7,5

36

Диабазы

2,07

1 9,6

3,2

34

Доломит ы, сидериты

2,00

3 1 ,6

1 ,39

32

Осадочны е

Песчаники

2, 11

2,65

11 ,0

11 ,0

35

Алевролиты

2, 1 3

2,48

20,0

3 -1 7

3 1

Аргиллиты

2,02

2,67

1 8,0

3 -1 0

29

Мел тр ещино ватый

1 ,90

2,64

3 1

1- 40

35

5. Ле с сы и л ессовидные гр унты

В соответствии с требованиями С Ни П II - 1 5-74 и СН 449-72 широко расп ространенные на терри тории СССР лессы и лессовы е грунты относя тся к п ро сад очн ым .

К проса д очным от з амачивания грунтам следует относить грунты, и меющие G ≤ 0,6 и значени е

,

где: Ео -   коэфф ициент пористости образца природного сложения и в лажнос ти;

Ет -   коэ ффициент порис тости того же образ ца грунта при влажности на границе текучести;

G -    степен ь влажности.

Гранулометрически й состав лессовых пород показан в т аблице 19. Значе ния модуля деформ аци и даны в табли це 20. Показатели физичес ких свойств лессовых пород в различных районах СССР приведены в таблице 21. Средние значения показателей сопротивления сдвигу - в таблице 22. Та бличные д анные могут быть использован ы для предварительных, ориентировочны х расчетов .

Таблица 19

Гранулометрический состав лессовых пород
(средние данные по Ю.М. Абелеву, В.Ф. Краеву и т.д.)

Район

Содержание фракции, %

песчаных > 0,05

пылеватых 0,05-0,002

глинистых (0,002)

Херсон

1 4-1 7

55-73

14-16

Запорожье

7 - 30

59-62

12-29

Юг Полесья

14

68

18

К иев ское плато

22

66

12

Ка н ев ский р-н

30

59

11

Донбасс

2 0

64

1 6

Новоси бирск

1 6

73

11

Пре дго рья Алтая

1 4-26

52 - 61

1 7-25

Томск

0,5 - 20

52 - 82

1 5- 30

Ле во бережье Чулыма

0,5 - 7

68 - 81

1 5- 25

Кемерово

1- 5

56 - 68

1 3-3 5

Иркут с к

1- 8

70 - 77

1 2- 25

Таблица 20

Средние значения модуля общей деформации лессовых пород по данным испытаниям пробными нагрузками
(по Ю.М. Абелеву)

Породы

Влажность w %

Пористость n %

Модуль общей деформации, Е кг/см2

Лесс

1 0-1 7

47-48

225 - 300

Лессовидный суглинок

6 - 8

46-48

220-280

-«-

8- 1 4

4 7- 49

1 90-220

- « -

1 2-1 8

43-45

100-4 00

- « -

22-2 5

40-45

1 00-240

-«-

22 - 25

45 - 48

80- 1 50

- « -

2 5- 30

40 - 45

70- 1 30

-«-

25 - 30

45-48

4 5- 90

Таблица 21

Обобщенные показатели физических свойств лессовых суглинков из разных районов СССР
(по Ю. М. Абелеву, В. С. Быковой и др.)

Район

Естеств. влажн. w %

Плотность г/см3

Пористость, %

Коэффициент пористости ε

Предел

Число плас тичности Jp , %

минер. части породы

породы

скелет породы

текучести, wz %

пластичности, w п %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ту ль ская о бласть

23

2 , 74

1 ,82

1 ,51

41

0,63

-

-

11

Л и пецкая област ь

1 9

2,70

1 ,79

1 ,50

44

0,77

-

-

1 4

Та м бовск о-Во ро неж ск ая область

2 0

2,7 1

1 ,80

1 ,50

45

0,8 2

-

-

1 5

Киевское плато

1 3

2,69

1 ,71

1,4 8

44

0,77

26

1 7

9

Кагал Северный

Донец-Донб а сс

20

2,75

1 ,90

1 ,57

43

0,73

4 1

23

1 8

Донбасс (Центральный и Восточный )

1 9

2,7 1

1 ,82

1 ,59

44

0,77

37

22

1 5

Украинский кристалл и чески й щит

1 6

2,66

1 ,59

1 ,47

42

0,70

3 1

1 8

1 3

В одо раздел Дн епр - Южный Буг

1 4

2,70

1 ,76

1 ,54

43

0,73

37

22

1 5

При дн естро вск ая - К арпа тск ая об ласть

1 7

2,70

1 ,70

1 ,49

40

0,7 2

33

1 9

1 4

Зак убан ская равни на

1 5

2,7 1

1 ,80

1 ,53

44

0,77

36

2 1

1 5

Ергени

1 3

2,72

1 ,78

1,50

45

0,82

3 0

1 9

11

П риташкен тски й район

1 4

2,73

1 ,47

1 ,28

52

-

-

-

-

Голодн о степский район

1 5

2,73

1 ,47

-

46

-

-

-

-

Пред ураль е

1 9

2,68

1 ,83

1 ,54

4 2

0,73

30

1 7

1 3

Рудный Алтай

1 8

-

-

-

45

0,82

33

1 8

1 3

Алта й

1 5

2,64

1 ,65

-

4 1

0 ,70

30

1 9

11

Ку з не цк

23

2 ,7 0-2,75

1 ,80

1 ,45

42-50

0 ,7 2-1 ,00

22-29

1 6-1 9

7- 1 4

Новос иб ирск

1 5- 22

2,65 - 2,75

1,6 6-1 ,73

1,3 6-1;48

46 - 49

0, 8 5- 0,97

-

-

9- 1 5

Юг К расноярск ого края

1 8

2,70

1,3 0- 1,80

-

38 - 60

-

30 - 31

22-23

8

Ир к утск - Черемхово

1 3- 23

2,69-2,8 1

1,3 0-1 ,88

-

43 - 61

0 ,7 6-1 ,50

-

-

1 0-1 8

Таблица 22

Среднее значение показателей сопротивления сдвигу лессовых пород
(из работы Ю.М. Абелева).

Плотность скелета породы

Влажность w %

Угол внутреннего трения φ

tg φ

Сцепление С, кгс/см2

1

2

3

4

5

1,2 5-1,2 7

4

39°2 0′

0,8 1 9

0,70

7

33°5 0′

0,070

0,52

1 5

3 1° 20′

0,611

0,32

1 9

3 0°1 0′

0,58 1

0,2 1

24

26°20′

0,495

0,06

28

26°00′

0,487

0,02

1 ,36-1 ,38

6

36°5 0′

0,74

0,80

1 0

35°00′

0,70

0,65

13

3 1 °20′

0,6 1

0,46

1 5

29°00′

0,55

0,35

2 1

2 8 °20′

0,54

0,20

2 5

26°3 0′

0,50

0, 1 0

27

25 °20′

0,47

0,05

1 ,42-1 ,44

7

34°10′

0,68

0 , 96

1 2

28°5 0′

0,55

0,58

1 6

2 8 °30′

0,54

0,46

1 8

28°20′

0,54

0 ,4 0

22

2 7° 00′

0,5 1

0,26

23

26°30′

0,50

0,20

26

2 5°50′

0,49

0, 1 0

1 ,48-1 ,5 0

8

97 °10′

0,75

1 ,5 7

1 0

33°0 0′

0,65

1 ,2 0

1 4

2 8° 20′

0,54

0,80

1 9

26 ° 30′

0,50

0,52

24

26°00′

0,49

0,20

1 ,58-1,55

1 4

36 °10′

0,73

1 ,32

1 8

34°30′

0,69

1 ,00

22

3 1 °20′

0,6 1

0,70

24

26 °10′

0 ,49

0,42

26

25 °4 0′

0,48

0,3 1

2 7

25 °10′

0 ,47

0,26

6. Водопроницаемость грунтов

Под водопроницаемостью или фильтрационной способ н остью грун тов подразумева етс я способность грунтов поглощать и пропус кать через себя воду.

По степени водопроницаем ос ти грун ты можно разделить на три группы (по Ф .В . Саваренск ом у):

1 . Водопрони цаемые - коэффициент фильтрации более 1 м/ сутки .

2. Полупроницаемые - коэффициент фильтрации - 1-0,0 01 м/сутки.

3 . Н епроницаемые - коэфф ици ент фи льтрации менее 0,0 01 м /с утки.

В соответст в ии с СН 449-72 по степени водопроницаемости грунты разделяются на дренирующие, к которым относя тся скальные и к рупн ооблом очны е грунты, пески грав ели сты е, крупные и средней крупности, а также пески мелкие, удовлетворяющие одному из следующих усл ови й: содержание частиц размером меньше 0,1 мм должно быть не более 1 5 %, в том числе разме ром менее 0,005 мм до 2 % по вес у, коэффициент фильтраци и 0,5 м/ сутки*) ; нед ренирующи е, к которым относятся глинистые грунты, а также пески мелкие, не удовлетворяющие вышеуказанны м условиям

*) В пр и боре Союздор нии.

Д ля р асч етов дренажных устрой ств, проектируемых для осушения грунтов в естеств енном залегании, а также при притоке воды в отрываемые котлованы необходимо знать коэффициент филь трации грунтов. При определени и коэффиц иента фильтрации грунтов н аиболее надежными явля ются данные опытных откачек. При отсутстви и таких данных для ориен тировочных п одсчетов можно использовать таблицы 23, 24, 25. Необходимые для расчета дрена жа значени я гидродинамического гради ента, р адиуса вл ияния дрены и уклон а депрессионн ой кривой могут быть в зяты из табли ц 26, 27, 28.

Таблица 23

Коэффициенты фильтрации грунтов

№№ пп

Наименование пород

Коэффициент фильтрации, м/сутки

Авторы

1

2

3

4

Скальные гр унт ы

1

Слабо трещиноваты: д оломиты, ме л, м ергели, с ланцы

5-20

Ск абал ланович, Седен ко

2

Ра з ли чны е трещиноватые породы

20-60

-«-

3

Силь н о трещин оватые породы

более 60-70

-«-

Галечниковы е и грав ийные грунты

4

Га л ечник с песком

20- 1 00

-«-

5

Галеч н ик отсортиров очный

б олее 1 00

-«-

6

Галечник ч истый

1 00-200

А галина М.С.

7

Гравий чистый

1 0-200

Абрамов С .К .

8

Гравий с песком

75- 15 0

-«-

9

Грави йн о-галечник овы е грунты со значитель ной при месью ме лких частиц

20- 60

Скабалланович, Седе нко

Песчаны е гру нты

1 0

Пе с ок пылеватый глин исты й с преоблад ающей фракцией 0,01 -0,05 м м

0,6- 1 ,0

Богомолов Г .В .

11

Песок пылеватый од н ородный с преобладающей фракцией 0,01- 0,05 мм

1 ,5-5,0

-«-

1 2

Песок мелкозернисты й глинистый с преобладающей ф ракц ией 0,1- 0,2 5 мм

1 0-15

-«-

1 3

Песок м елко зерни стый о дно родный с преобладающей фракцие й 0,1- 0,2 5 мм

20-25

-«-

1 4

П есок средн езерни стый глинистый с пре обладающей фракцией 0,25 -0,5 мм

35- 50

Богомол о в Г.В .

1 5

Песок сре дн езерни стый однородный с преобладающей фракцией 0,25-0,5 мм

35-40

-«-

1 6

Песок крупнозернистый , с ле гка глин исты й с преобладающей фракцией 0,5 -1,0 мм

35- 4 0

-«-

17

Песок кру п нозернисты й одн ор одны й с преобладающей ф ракцией 0,5 -1,0 мм

60-7 5

-«-

Гли н исты е грунты

1 8

Глина

менее 0 ,0 01

С к абалл анов ич, Сед енк о

19

Суглинок тяжелый

0,05 - 0,01

Абрамов С .К .

20

Сугл и нок легкий и средний

0,4 - 0,005

Абрамов С .К .

2 1

Супесь плотная

22

Супесь рыхлая

0, 1- 0,01

Скабалланови ч, Седенк о

23

Супес ь

1 ,0- 0,4

Абрамович С .К .

Тор ф

24

Торф мало разложившийся

4,5- 1 ,0

А г алин а М.С.

25

Торф сред н еразл ож ивш ий ся

1 ,0- 0,1 5

-«-

26

Торф сильно ра з ложившийся

0 ,1 5- 0,01

-«-

Таблица 24

Водопроницаемость лессовидных суглинков
(по В.А. Приклонскому)

Порода

Глубина залегания, м

Коэффициент фильтрации м/сутки

Отношение Кфверт. к Кфгор.

вертикальное н аправ ление

гор из онтальное нап равление

Ле ссовидный суглин ок

1 ,8-2,0

1 2,21

0,3 1

37,5

То же

2,6 - 2,8

1 ,72

0,38

4,5

-«-

1 ,8-2,0

0, 1 2

0,0 1 7

7

-«-

2,65 - 2,8

0, 11

0,0 11

1 0

Таблица 25

Коэффициент фильтрации торфов
(И.Е. Евгеньев «Строительство автомобильных дорог через болота»)

Группа торфа

Степень разложения, %

Коэффициент фильтрации, см/сек.

Низинный

слаборазложившийся

1 0- 20

0,002 - 0,01 ( 0,005)

среднеразложившийся

30 - 45

0,0002 - 0,003 (0,0008)

Береговой

очень слаборазложившийся

до 1 0-1 5

0,0 1- 0,025 (0,01 5)

слаборазложившийся

1 0- 20

0,002 - 0,007 (0,004)

среднеразложившийся

30 - 45

0,00025 - 0,001 ( 0,0005)

Таблица 26

Гидродинамические градиенты (справочник инженера-дорожника)

Грунты

Гидравлический градиент

Угол депрессии

Крупнопесчаные

0,003 -0 ,0 06

0, 0 01 5- 0,003

Пески

0,006 - 0,020

0,003-0,010

Супеси

0,020 - 0,050

0,0 1 0- 0,026

Суглинки

0, 0 50- 0,1 00

0,026 - 0,0 53

Глинистые грунты

0, 1 00-0,1 50

0, 0 53- 0,0 81

Тяжелые глины

0, 1 50- 0,200

0,08 1- 0,111

Торфы (в зависимости от вида торфа и степени его разложения )

0 ,0 20-0,1 20

0, 01 0- 0,064

Таблица 27

Радиусы влияния в зависимости от преобладающей фракции грунта

Наименование породы

Размеры преобладающих частиц, мм

Радиус влияния R , в м

Пе с ок тон коз ернистый

0,05 - 0,1

25 - 50

- « - ме лкозернистый

0, 1- 0,25

50 -1 00

- « - средн езерни стый

0,25 - 0,5

1 00- 200

-« - крупнозернистый

0,5 -1 ,0

300 - 400

Гравий мелкий

2-3

400 - 600

- « - средний

3-5

500- 1 500

- « - крупный

5-1 0

1 500- 3000

Таблица 28

Средние значения уклона депрессионной кривой по опытным данным

№ пп

Наименование грунтов

Значения уклона Jo

1

Для н аиболее прони цаемых грунтов

0,008 - 0,006

2

Пе ски

0,006 - 0,02

3

Песчан ы е грунты

0,02 - 0,05

4

Суглинистые грунты

0,05 - 0,1 0

5

Глини с тые грунты

0, 1 0- 0,15

6

Глины тяжел ы е

0, 1 5- 0,20

Приложение 1

НОМЕНКЛАТУРА ГРУНТОВ

Грунты, исполь з уемые в дорожном строительстве, подразделяются на скальные, крупнообломочные, пес чаные и глинистые.

К скальным грунтам относятся магматиче с кие, метаморфичес ки е и осадочные п ороды с прочными жес ткими с вязями между з ернами, залегающи е в ес тес твенном зал ег ани и в ви де сплошного или трещиноватого масс ива.

К крупнообломочны м отн осятся несцементированные грунты, соде ржащие более 6 0 % по весу обломков скальных грунтов с размером час тиц бол ее 2 мм.

К ру пн оо бл омочны е и песчаны е грунты в з ави симости от з ернового с ос тава подраз деляютс я на виды (табл. 1).

Для установления в и да грунта следует пос ледовательно сум мировать проценты содержания частиц в исследуемом грунте, начин ая с содержания более крупных частиц и принимать наи ме нование грунта по первой с умме, удовлетворяющей показателю содержани я час тиц по табл. 1.

П ески с коэ ффи циентом неоднородности  сле дует счи тать раз нозерни сты ми . Пески с , а также ме лки е пески с с одержанием по весу 90 % и более частиц раз мером 0,1- 0,25 мм следует считать неоднородными .

Виды к рупн ообл омо чных и песчаных грунтов (СИ 449- 72)

Таблица 1

Вид грунта

Содержание частиц в % от общего веса сухого грунта

Круп нообл омо чны е

Грунт глыбовы й (при преобладан ии окат анн ых к амн ей - валунн ый)

Вес камней крупнее 200 мм составляет более 60 %

Гр ун т щебенистый (при преобладан ии окатанных частиц - г ал ечниковый)

Вес частиц кру п не е 1 0 мм составляет более 50 %

Грунт др ес вяный (при преобладании окатанных частиц - гравийный)

Вес част и ц крупнее 2 мм составляет более 50 %

Песча ны е

Песок г равел истый

Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %

Пес ок крупный

Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %

Песок средней крупности

Вес частиц более 0,25 мм составляет более 50 %

Песок м е лкий

Вес частиц крупнее 0, 1 мм с оставляет более 75 %

Песок пыл ев атый

Вес частиц крупнее 0, 1 мм составляет менее 75 %

Песчаны е грунты следует называть: мал овл ажным и, если степень их влажности G ≤ 0,5, влажными при 0,5 < G ≤ 0,8; насыщен ны ми водой, если G > 0,8.

- Ст е пень з аполнения объ ема пор водой. G - определяется по ф о рмуле:

;

w -   приро д ная вес овая влажность грунта;

γ -    удельный ве с материа ла частиц грунта в т /м 3 ;

γo - удельный вес воды, приним аем равным 1 т/м3;

E -   коэффицие н т порис тости грунта, определяемый как отношение объема пор к объему минеральной части грунта.

Глинистые грунты подразделяют с я на виды и разновиднос ти с учетом их з ернового сос тава и плас тичности (табл. 2).

Таблица 2

Вид ы глинистых грунтов ( СН 449-72)

Вид грунта

Разновидность грунтов

Содержание песчаных грунтов от 2 до 0,05 мм в % по весу

Число пластичности

Супе с ь

Л е гкая крупная

50

легкая

50

пыл евата я

20-50

1 < w п ≤ 7

тяжелая п ылев атая

20

Суглинок

легкий

40

легкий п ыл еватый

40

7 < w п ≤ 12

тяжелый

40

тяжелый пылеватый

40

песча н истая

40

Глина

пыл еват ая

мен ь ше, ч ем пылев аты х раз мером 0 ,05-0 ,005

17 < w п ≤ 27

ж ирная

не нормируетс я

w п > 27

Для супесей легких крупных учитывает с я содержание частиц размером 2-0,25 мм.

К наиме н ов анию глин истого грунта, устан овленному по табл. 2, при содержании в образце рассматриваемого грунта 20- 50 % (по весу) ч астиц крупнее 2 мм добавля ется «г равелисты й» или « щебенистый» .

Таблица 3

Разновидность грунтов

Показатель консистенции Jz

С упеси, с углинки, глины:

твердые

Jz < 0

полут в ердые

0 ≤ Jz ≤ 0,25

туг оп ластичные

0,25 < Jz ≤ 0,5

мягк опл астичны е

0,5 < Jz ≤ 0,75

теку чепл асти чны е

0,7 5 < Jz ≤ 1

текучие

Jz > 1

Глинистые грунты следует разл и чать по их состоян ию в з ависим ости от ве личин консистенции (табл. 3).

Глин и стые грунты следует считать грунтами с повышенной влаж ностью, если их влажность превышает зн ачения, при которых грунт в насыпи может быть упл отнен до требуемых коэффициентов уплотнения (Ку = 0,95-1 ), а в пределах выемок они имеют п ока за тель консистенции Jz > 0,25.

Характеристика пластич н ости отдельных грануломет рических типов грунтов

Табл и ца 4

Наименование грунтов по гранулометрическому составу

Верхний предел пластичности

Нижний предел пластичности

Число пластичности

Глина

44

22

22

Суглинок

44 - 26

22- 1 6

22- 1 0

Су п есь

28- 1 8

1 6-8

1 0- 0

Песок

не определяется

не определяется

0

Представляет интерес классификац и я грунтов, разработанн ая в Со юздорп ро ек те (табл. 6, 7).

Классифика ц ия гранулометрических э лементов (проект части)

Таблица 5

Наименование частиц

Размер частиц d - мм

Валунные (при неокатанных гра н ях - глыбовые)

d > 200

Г ал ечнико вы е (при н еок атанны х гранях щебенистые)

200 ≥ d > 1 0

Гравийные (при неокатанных гра н ях - дресвяные)

1 0 ≥ d > 2

Песчаные

2 ≥ d > 0,05

Пылев аты е

0,65 ≥ d > 0,005

Глинистые

d < 0,005

Классификация грунтов д л я автомобильных дорог

Таблица 6

Наименование грунтов

Число пластичности

Содержание фракций, % от веса сухого грунта

Размер частиц, мм

Содержание, %

Глина жирная

более 27

2 - 0,05

менее 50

Глин а

1 7-27

2 - 0,05

- « - 50

Суг л инок тяжелый пылев атый

1 2-1 7

2 - 0,05

- « - 40

Сугл и нок тяжелы й

1 2-1 7

2 - 0,05

более 40

Су г лин ок пылев атый

7- 1 2

2-0,05

менее 40

Су г лин ок

1 -7

2 - 0,05

более 40

Грунт пы л ев атый

1 -7

2 - 0,05

менее 20

Супесь мелкая

1 -7

2 - 0,25

менее 50

Супе сь

1 -7

2 -0 ,25

более 50

Песок п ыл еватый

мене е 1

более 0 ,1

менее 75

Песок мелкий

- « - 1

- « - 0,1

более 75

Песок сре дни й

- « - 1

- « - 0,25

-« - 50

Песок крупный

- « - 1

- « - 0,5

- « - 50

Песок крупный очень

- « - 1

- « - 1 ,0

- « - 50

П римечани е:

1. П ри содержа нии ч асти ц более 2 мм в количестве 25-50 % к н аи менов анию грунта добав ляется слово «г равели стый» («щ ебени сты й» ).

2. Грунты , обладающи е в природном сложении влажностью, превышающ ей влажн ость на границе текучести и коэффициентом п ористости более 1 ,0 для супе сей и суглинков и более 1 ,5 для глин, назы ваются илами.

3. Глинистые грунты, обладающие в природн о м сл ожении видимыми невооруженным глазом порами, значительно превосходящ ими разме ры частиц, составл яю щие скеле т грунта, называются ма кр опористым и.

Скальные породы следует считать размягчаемыми, е сли отношение их временных с опротивлений сжатию в насыщенном водой и в воздушн о- сухом состоянии меньше 0,75, а при отношении равном или более 0,75 - неразмягчаемыми.

По с тепени вы вет риваемости скальные грунты делятся на слабовыветривающиеся и легковы вет ривающ иеся.

К грунтам особой разновидности относятся: ил ы , польди евы е глины, лессы и лессовидные грунты, аргиллиты, алев ролиты, мергели, сланцевые глины, трепелы, торфа, с ап ро пели , з асоленные грун ты.

Примечания:

к таблицам 1 и 2

1 .    φ и C определ яю т по результатам сдвиговых испытаний грунтов ненаруш енн ой структуры по схеме быстрого сдвига при есте ств енной влажности в пределах нагрузки на основание в зависимости от вы соты насыпи.

2.    П р и и спользов ании грунта вы емки в насыпь, а также для грунта ре зерва дополнительно определяют φ и С по результатам сдв иговых испы таний грунтов нарушенной структуры при оптимальной влаж ности по схеме медленного сдвига с предварительным уплотнением.

к таблице 3

1 .    К та бли це должен быть приложен график компресси онных испытаний по всем грун товы м слоям слабого основания.

2.    φ w и С w о п ределяют при естественной влажности по схеме бы строго сдвига при расчетной нагрузке .

Здесь ж е необходимо производство испытаний по схеме медленного сдвиг а с предварительной консолидацией п од расчетной нагрузкой 1 -2 испытания.

3.    Для более полной оценки слабы х грунтов в основании земл яного п олотна должны бы ть п риведены данные полевых испытаний грунтов к рыль чаткой, статическим и динамическим зондированием.

4 .    Грунты резерва для насыпи изуч аю тся в соответствии с примечание к тб. 1 -2.


Приложение 2

Исходные геотехнические данные, необходимые для разработки индивидуальных проектов земляного полотна

Ис х одные данные выдаю тся геологами п о сл едующ ей форме (см. таблицы - формы 1-2-3) . В таблицы вносятся только расчетные показатели грунтов, вычисленные путем статистической обработки.

Т аблица 1

( фо рм а)

Выемки H 1 2 м

км

Протяжение по трассе

№ грунта по разрезу

Наименование грунта

Влажность

Естественная влажность w

Объемный вес грунта γw

Объемный вес скелета грунта γск

Коэффициент пористости ε

Угол внутреннего трения φ o

Сцепление в кг/см2 С

Оптимальный объемный вес γопт.

Оптимальная влажность w опт.

Коэффициент переувлажнения

от пк+

до пк+

На границе текучести w т

На границе раскатывания wp

Число пластичности w п

Т аблица 2

( фо рм а)

Насыпь H 1 2 м на прочном основании

км

Протяжение по трассе

№ грунта по разрезу

Наименование грунта

а) основания

б) резерва

Грунт основания и резерва насыпи

Только грунт резерва

Примечание

от пк+

до пк+

Влажность

Число пластичности w п

Естественная влажность w

Объемный вес грунта γw

Объемный вес скелета грунта γск

Коэффициент пористости ε

Угол внутреннего трения φ o

Сцепление С кг/см2

Оптимальный объемный вес γопт.

Оптимальная влажность w опт.

φ

С

На границе текучести w т

На границе раскатывания wp

(при оптимальной плотности)

Т аблица 3

( фо рм а)

Насыпь на слабом основании

км

Протяжение по трассе

№ грунта по разрезу

Наименование грунта

Влажность

Число пластичности w п

Естественная влажность w

Объемный вес грунта γw

Объемный вес скелета грунта γск

Коэффициент пористости ε

Угол внутреннего трения φ w

Сцепление С w

Компрессионные показатели

Коэффициент консолидации см2/час

Коэффициент фильтрации в вертикальном и горизонтальном направлениях см/сек.

от пк+

до пк+

На границе текучести w т

На границе раскатывания wp

Начальный коэффициент пористости

Коэффициент пористости при расчетной нагрузке

Модуль осадки от расчетной нагрузки

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Виды сечения разрезы Гост 11738 Гост 12821 80 Гост сетки арматурные сварные Журнал нивелирования Испытание предохранительных Поясов Маркировка грузов Пуэ 6 издание Расход электроэнергии СП 42 102 2004 Свес кровли плоской полимерной Сортамент металлопроката Сортамент уголков Сто асчм 20 93 Технологические трубопроводы