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

Похожие документы