Інженерно-гелогічні умови будівельної ділянки

Міністерство освіти та науки України

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА БУДІВНИЦТВА ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ

Розрахунково-графічна робота

на тему:

„Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки”

Виконав:

студент 5-го курсу

БДc-І-1

 

Перевірив:

проф. Савенко В.Я.

 

КИЇВ-2016

 

Зміст

1.Вихідні дані

2. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки.

2.1. Висновки про інженерно-геологічні умови будівельної ділянки.

 

Розрахунково-графічна робота виконується на основі вихідних даних, які визначаються за таблицями, які задані в цьому розділі. Вибір варіанта інженерно-геологічних умов (таблиця 1.1, 1.2) здійснюється за останньою цифрою суми двох останніх цифр шифра (номера залікової книжки студента). Наприклад: шифр 74; 7+4=11; отже варіант інженерно-геологічних умов буде І.

 

 

 

 

Інженерно-гелогічні умови будівельної ділянки

 

Таблиця 1.1-Результати компресійних випробувань грунтів

 

 

№ варіан та № ІГЕ Коефіцієнт пористості грунту е при вертикальному тиску`
0,00 0,05 0,10 0,20 0,40 0,60 0,80
2
ІГЕ-2 0,650 0,647 0,644 0,639 0,633 0,628 0,626
  ІГЕ-3 0,609 0,605 0,602 0,596 0,585 0,578 0,573
ІГЕ-2 0,720 0,715 0,711 0,704 0,694 0,688 0,684
  ІГЕ-3 0,692 0,689 0,685 0,677 0,666 0,660 0,656
ІГЕ-2 0,756 0,747 0,738 0,723 0,705 0,693 0,686
  ІГЕ-3 0,621 0,621 0,618 0,612 0,605 0,600 0,597
ІГЕ-2 0,567 0,567 0,565 0,561 0,555 0,551 0,549
  ІГЕ-3 0,687 0,683 0,679 0,673 0,665 0,660 0,657
ІГЕ-2 0,630 0,627 0,624 0,619 0,613 0,609 0,607
  ІГЕ-3 0,899 0,870 0,842 0,800 0,744 0,705 0,683
б ІГЕ-2 0,809 0,808 0,803 0,795 0,788 0,786 0,785
  ІГЕ-3 0,509 0,506 0,503 0,498 0,492 0,488 0,486
ІГЕ-2 0,714 0,707 0,699 0,686 0,671 0,662 0,656
  ІГЕ-3 0,505 0,505 0,504 0,501 0,496 0,493 0,491
ІГЕ-2 0,696 0,693 0,687 0,678 0,669 0,663 0,661
  ІГЕ-3 0,549 0,549 0,547 0,542 0,533 0,528 0,525
ІГЕ-2 0,568 0,567 0,564 0,559 0,553 0,548 0,545
  ІГЕ-3 0,745 0,736 0,727 0,711 0,694 0,681 0,675
1ГЕ-2 0,712 0,707 0,703 0,696 0,686 0,680 0,676
  ІГЕ-3 0,823 0,797 0,772 0,735 0,678 0,639 0,619
У ІГЕ-2 1,114 1,108 1,102 1,092 1,080 1,074 1,068
  ІГЕ-3 0,736 0,732 0,729 0,724 0,719 0,714 0,712

Таблиця 1.2 - Дані інженерно-геологічних вишукувань

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ вар № ІГЕ Тов щи на ІГЕ, м Назва грунту за по- ходже нням Гранулометричний склад ґрунтів (процентний вміст частинок, %) Фізичні та міцнісні характеристики грунтів
>10 10-5 5-2 2-1 1--0,5 0,5-0,25 0,25 0,1 0,1-0,05 0,05 0,01 0,01-0,005 d <0,005 s г/см3 , г/см3 W % Wl % WP % п град Сп кПа
ІГЕ-1 6,3 Qа 1,5 2,5 24,0 27,9 39,0 3,8 1,0 0,3       2,65 2,00 24,5     43,0 0,0
ІГЕ-2 8,0 Qе       1,0 5,0 10,0 19,0 11,0 29,0 17,0 8,0 2,70 2,03 22,5 23,7 17,8 14,0 4,0
ІГЕ-3 7,4 Qd           4,7 13,9 24,5 23,9 17,3 15,7 2,75 2,13 20.1 35,1 21,2 25,0 21,1
ІГЕ-1 5,0 Qа     1,4 4,0 11,8 13,0 45,4 18,0 6,0 0,4   2,67 1,94 27,0     31,0 0,0
ІГЕ-2 8,2 Qе       1,5 2,5 10,1 14,3 16,0 17,0 19,7 18,9 2,71 1,97 25,5 27,9 13,6 17,2 11,0
ІГЕ-3 8,4 Qа   4,8 12,2 19,1 17,4 25,5 15,0 6,1       2,65 1,95 28,0     28,0 0,0
ІГЕ-1 6,3 Qа         7,0 22,2 38,5 29,1 3,2     2,67 1,95 28,4     29,4 0,0
ІГЕ-2 7,2 Qе           1,0 8,0 5,2 20,3 34,5 37,0 2,74 2,06 22,7 35,7 18,3 11,0 22,0
ІГЕ-3 9,5 Qа           13,6 13,9 22,5 25,6 19,4 5,0 2,70 2,01 25,0 30,1 23,2 17,8 15,9
ІГЕ-1 6,0 Qd       1,0 4,2 5,3 13,2 11,6 27,6 21,4 15,7 2,71 2,02 20,9 29,5 20,8 12,0 16,0
ІГЕ-2 7,5 Qа 1,0 9,0 10,0 20,0 19,0 19,6 12,7 6,2 2,0 0,5   2,66 1,98 25,8     39,0 0,0
ІГЕ-3 10,2 Qа           4,6 12,9 21,5 27,6 29,5 3,9 2,68 1,97 27,0 39,4 27,2 22,2 19,8
ІГЕ-1 6,0 Qе   2,9 12,1 12,5 12,5 15,0 18,0 10,4 10,2 6,4   2,66 2,01 23,7     42,0 0,0

Продовження табл. 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5
  ІГЕ-2 8,0 Qd     1,0 2,0 2,0 7,0 10,0 27,0 21,0 21,0 9,0 2,69 1,89 33,4 32,0 26,0 5,0 5,0
ІГЕ-3 11,2 Qa   4,7 12,8 21,6 22,6 23,4 15,0         2,66 1,92 30,0     38,1 0,0
ІГЕ-1 7,0 Qa       1,2 1,3 2,0 8,0 12,0 24,7 32,3 18,5 2,72 1,95 29,7 36,5 23,1 11,0 7,0
ІГЕ-2 6,7 Qe     4,0 12,2 12,5 14,7 18,5 24,7 8,2 4,7 0,5 2,67 2,10 19,1     36,5 0,0
ІГЕ-3 9,3 Qa           5,6 20,9 27,4 27,8 1,6 15,7 2,72 1,95 30,0 49,2 31,1 23,4 24,7
ІГЕ-1 7,7 Qd       3,0 9,1 18,9 30,7 20,4 15,7 2,0 0,2 2,68 1,98 26,6     39,0 0,0
ІГЕ-2   Qe           1,6 12,7 24,3 21,7 24,0 15,7 2,69 2,15 17,9 26,4 19,0 18,0 6,0
ІГЕ-3 8,4 Qa     5,9 13,9 23,8 23,9 24,5 8,1       2,67 1,94 29,0     42,9 0,0
ІГЕ-1 4,4 Qа 2,4 7,0 20,1 20,8 7,0 25,9 12,1 3,0 1,7     2,65 1,97 26,3     43,0 0,0
ІГЕ-2 9,3 Qd               3,2 21,0 34,8 41,0 2,72 2,11 20,2 53,8 24,7 14,0 18,0
ІГЕ-3 10,2 Qа       4,8 13,0 26,8 22,6 23,4 8,5     2,72 2,02 25,0     37,8 0,0
ІГЕ-1 6,7 Qe           3,5 10,7 20,3 21,2 28,4 15,9 2,71 2,09 20,9 32.6 18,4 13,0 14,0
ІГЕ-2 8,0 Qa 0,8 2,7 10,4 27,0 30,5 9,1 6,7 6,3 5,4 1,1   2,66 1,95 27,9     43,0 0,0
ІГЕ-3 9,1 Qa   6,0 12,3 14,9 18,9 23,9 14,7 4,1 4,7 0,5   2,66 1,97 27,0     28,1 0,0
ІГЕ-1 6,7 Qe     6,1 6,9 9,6 22,5 32,7 20,4 1,0 0,9   2,69 1,98 26,7     33,0 0,0
ІГЕ-2 7,4 Qd           2,0 13,0 25,0 25,0 25,0 10,0 2,70 1,93 30,5 28,1 21,6 5,0 1,0
ІГЕ-3 6,3 Qa           5,2 13,3 13,2 22,3 25,0 27,0 2,70 1,98 28,0 48,9 26,0 23,4 30,1
У ІГЕ-1 4,0 Qа     3,0 12,0 19,0 15,0 20,0 21,0 8,0 2,0   2,66 2,01 24,2     24,0 0,0
ІГЕ-2 9,0 Qe             5,0 4,0 11,0 40,0 40,0 2,71 1,82 42,0 52,0 27,0 31,0 18,0
ІГЕ-3 7,4 Qe           5,9 11,8 21,5 25,6 19,3 15,9 2,72 1,99 27,0 45,0 25,0 18,8 25,7

 

2. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНО - ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ БУДІВЕЛЬНОЇ ДІЛЯНКИ

Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки є першим та необхідним пунктом проектування основ і фундаментів споруд. На даному етапі виконується опис всіх інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), виявлених під час вишукувань. В процесі опису надаються довідки про геологічний вік грунтів, їх походження. Далі за державним стандартом (ДСТУ Б В.2.1-2-96 "Грунти. Класифікація") визначається клас, група, підгрупа і різновид кожного шару грунту. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика включає: інженерно-геологічні перерізи, таблиці нормативних і розрахункових характеристик грунтів і висновки про можливість будівництва споруди в даних умовах.

Різновид піщаного грунту встановлюється в залежності від його гранулометричного (зернового) складу і ступеня неоднорідності грунту за гранулометричним складом Си. Для визначення різновиду піщаного грунту, крім того, необхідно вираховувати похідні фізичні характеристики: коефіцієнт пористості е, ступінь вологості Sr . За коефіцієнтом пористості піски бувають щільні, середньої щільності та пухкі. За коефіцієнтом водонасичення піщані грунти, як і великоуламкові, бувають маловологі, вологі і насичені водою.

Різновид глинистого грунту визначається за числом пластичності IР, в залежності від якого глинисті грунти діляться на супіски, суглинки і глини, крім того різновид глинистого грунту встановлюється за показником текучості ІIІІL

Таблиця 1.1 -Результати компресійних випробувань грунтів

№ варіан та № ІГЕ   Коефіцієнт пористості грунту е при вертикальному тиску Р, МПа
    0,00 0,05 0,10 0,20 0,40 0,60 0,80
ІГЕ-2 0,568 0,567 0,564 0,559 0,553 0,548 0,545
  ІГЕ-3 0,745 0,736 0,727 0,711 0,694 0,681 0,675

Таблиця 1.2-Дані інженерно-геологічних вишукувань

вар № ІГЕ Товщина ІГЕ, м Назва грунту за походженням Гранулометричний склад грунтів Фізичні та міцні характеристики грунтів
>10 10-5 5-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 d<0.005 rs r w wL wР Фn Сu
    ІГЕ-1 6,7 Qe           3,5 10,7 20,3 21,2 28,4 15,9 2,71 2,09 20,9 32,6 18,4 13,0 14,0
ІГЕ-2 8,0 Qa 0,8 2,7 10,4 27,0 30.5 9.1 6,7 6,3 5,4 1,1   2,66 1,95 27.9     32,0 0,0
ІГЕ-3 9,1 Qа   6,0 12,3 14,9 18,9 23,9 14,7 4,1 4,7 0,5   2,66 1,97 27,0     28,1 0.0

 

2. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНО - ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ

БУДІВЕЛЬНОЇ ДІЛЯНКИ

Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки є першим та необхідним пунктом проектування основ і фундаментів споруд. На даному етапі виконується опис всіх інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), виявлених під час вишукувань. В процесі опису надаються довідки про геологічний вік грунтів, їх походження. Далі за державним стандартом [3] визначаеться клас, група, підгрупа і різновид кожного шару грунту. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика включає: інженерно-геологічні перерізи, таблиці нормативних і розрахункових характеристик грунтів і висновки про можливість будівництва споруди в даних умовах.

Різновид піщаного грунту встановлюється в залежності від його гранулометричного (зернового) складу і ступеня неоднорідності грунту за гранулометричним складом Сu. Для визначення різновиду піщаного грунту, крім того, необхідно вираховувати похідні фізичні характеристики: коефіцієнт пористості е, ступінь вологості Sr . За коефіцієнтом пористості піски бувають щільні, середньої щільності та пухкі. За коефіцієнтом водонасичення піщані грунти, як і великоуламкові, бувають маловологі, вологі і насичені водою.

Різновид глинистого грунту визначається за числом пластичності ІР, в залежності від якого глинисті грунти діляться на супіски, суглинки і глини, крім того різновид глинистого грунту встановлюється за показником текучості ІL.

ІГЕ-1 має товщину 6,7 м. За геологічним типом цей грунт відносить до четвертиной системи,а за генетичним типом - це елювій. Він має такі фізичні характеристики : rs=2,71 г/см3, r=2,09 г/см3, w=20,9%, wL=32,6 і wр=18,4 . Це означає, що число пластичності IP =14,2 і відноситься до зв’язних грунтів.

Згідно з ДСТУ Б В.2.1-2-96 різновид грунту – суглинок.

Вираховуємо показник текучості ІL :

;

За показником текучості ІL = 0,18 – суглинок напівтвердий.

Вираховуємо необхідні характеристики e, Sr :

 

w =1,0 г/см3.

ІГЕ-2 має 8,0 м. За генетичним типом - це алювіальні (річні) відкладення. Він має такі фізичні характеристики : rs=2,66 г/см3, r=1,95 г/см3, w=27,9%,n = 43град,Сn= 0кПа.

Верхня і нижня межа пластичності wL і wр відсутні. Це означає, що число пластичності IP =0 і грунт належить до незв’язних. Для встановлення різновиду грунту за гранулометричним складом і ступенем неоднорідності Сu розрахунки проводимо в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Зерновий склад грунту

Розмір фракцій проценпшй вміст частинок, %
>10 10-5 5-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05 0,01 0.01-0,005 <0,005
Розмір фракцій в 0,8 2,7 10,4 27,0 30,5 9,1 6,7 6,3 5,4 1,1  
Сумарний вміс часток більших від даного діаметра, 0,8 3,5 13,9 40,9 71,4 80,5 87,2 93,5 98,9 100,0  
Сумарний вміс часток менших від даного діаметра, 99,2 96,5 86,1 59,1 28,6 19,5 12,8 6,5 1,1 0,0  

Рис.2.1 Сумарна крива гранулометричного складу піщаного грунту

 

Згідно з [3] грунт належить до пісків крупних, оскільки вміст часток більших за 0,5 мм становить понад 71,4 %,що більше 50. За даними сумарного вмісту часток менших від даного діаметра будуємо інтегральну криву гранулометричного складу грунту (рис. 2.1).

 

З графіка одержуємо d60= 0,95, d10 =0,08 Ступінь неоднорідності Сu= d60 /d10 =11,75. При ступені неоднорідності Сu3 пісок є неоднорідним.

Вираховуємо коефіцієнт пористості e і ступінь вологості Sr :

 

w =1,0 г/см3.

Згідно з [3] уточнюємо різновид грунту. Грунт належить до пісків крупний e=0,74 і Sr= 1,0 буде пухкий і насичений водою.

 

ІГЕ-3 має товщину 9,1 м. За генетичним типом - це алювіальні (річні) відкладення. Він має такі фізичні характеристики : rs=2,66 г/см3, r=1,97 г/см3, w=27%,n = 28,1,Сn= 0кПа.

Верхня і нижня межа пластичності wL і wр відсутні. Це означає, що число пластичності IP =0 і грунт належить до незв’язних. Для встановлення різновиду грунту за гранулометричним складом і ступенем неоднорідності Сu розрахунки проводимо в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2- Зерновий склад грунту

Розмір фракцій Граттючетричнин стад грипів (проценпшй вміст частинок, %)
>10 10-5 5-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05 0,01 0.01-0,005 <0,005
Розмір фракцій в   6,0 12,3 14,9 18,9 23,9 14,7 4,1 4,7 0,5  
Сумарний вміс часток більших від даного діаметра, 0,0 6,0 18,3 33,2 52,1 76,0 90,7 94,8 99,5 100,0  
Сумарний вміс часток менших від даного діаметра, 100,0 94,0 81,7 66,8 47,9 24,0 9,3 5,2 0,5 0,0  

Згідно з [3]грунт належить до пісків крупних, оскільки вміст часток більших за 0,5 мм становить понад 52,1%,що більше50. За даними сумарного вмісту часток менших від даного діаметра будуємо інтегральну криву гранулометричного складу грунту (рис. 2.2)

Рис.2.2 Сумарна крива гранулометричного складу піщаного грунту.

 

З графіка одержуємо d60= 0,83, d10 =0,08 Ступінь неоднорідності Сu= d60 /d10 =10,3. При ступені неоднорідності Сu3 пісок є неоднорідним.

 

Вираховуємо коефіцієнт пористості e і ступінь вологості Sr :

 

Згідно з [3] уточнюємо різновид грунту. Пісок крупний при e=0,72 і Sr= 1,0 буде пухкий і насичений водою.