Характеристики нескальных грунтов

2.6. Нормативные значения характеристик tg и с_n следует определять по совокупности парных значений нормальных и предельных касательных напряжений, полученных методом среза (сдвига), или парных предельных значений максимальных и минимальных главных напряжений, полученных методом трехосного сжатия.

Метод трехосного сжатия должен, как правило, применяться для пылевато–глинистых грунтов с показателем текучести I_L > 0, 5, в том числе для получения характеристик в нестабилизированном состоянии (см. п. 3.13). При обосновании для определения характеристик в нестабилизированном состоянии допускается применение метода быстрого среза (сдвига).

Для грунтов всех типов оснований речных гидротехнических сооружений I класса следует использовать метод трехосного сжатия. Метод среза для этих случаев допускается применять только при обосновании.

Для грунтов всех типов оснований сооружений I–III классов дополнительно к испытаниям указанными лабораторными методами, как правило, следует проводить также испытания в полевых условиях методом сдвига штампов (для бетонных и железобетонных сооружений), методом сдвига грунтовых целиков (для грунтовых сооружений), а также допускается проводить испытания методами зондирования и вращательного среза (для всех видов сооружений). Испытания всеми указанными методами и определение по их результатам нормативных значений характеристик tg и с_n следует проводить для условий, соответствующих всем расчетным случаям в периоды строительства и эксплуатации сооружения.

Нормативные значения характеристик tg и с_n по результатам испытаний методами среза (сдвига) и трехосного сжатия следует определять в соответствии с обязательным приложением2.

Нормативные значения характеристик tg и с_n при применении методов вращательного среза или зондирования следует принимать равными средним арифметическим частных значений этих характеристик.

При получении методами среза (сдвига) для каждого фиксированного значения нормального напряжения не менее шести значений предельных касательных напряжений нормативные значения характеристик грунтов ненарушенной структуры tg и с_n наряду с указанным выше способом допускается определять также методом, основанным на использовании корреляционных зависимостей, которые должны устанавливаться между предельными касательными напряжениями (при фиксированных нормальных напряжениях) и физическими характеристиками грунта с помощью статистической обработки результатов испытаний. Нормативные значения tg и с_n при использовании этого метода следует определять по зависимости между нормальными и предельными касательными напряжениями, отвечающей наименее благоприятному из имевших место в опытах значению физической характеристики.

2.7. Расчетные значения характеристик tg и с_I при использовании результатов испытаний, проведенных любым из указанных в п. 2.6 методов, следует вычислять по формуле (1), определяя коэффициент надежности по грунту в соответствии с обязательным приложением 2 при односторонней доверительной вероятности = 0, 95 (за исключением случаев, когда нормативные значения tg и с_n получены указанным в п. 2.6 способом с использованием корреляционных зависимостей).

Если полученное таким образом значение будет более 1, 25 (для илов – 1, 4) или менее 1, 05, то его необходимо принимать соответственно равным = 1, 25 (для илов – 1, 4) или = 1, 05.

Расчетные значения характеристик tg и с_II следует принимать равными нормативным [ т. е. в формуле (1) принимать = 1].

Если нормативные значения характеристик tg и с_n были определены по указанному в п. 2.6 методу с использованием корреляционных зависимостей, то расчетные значения характеристик tg и с_I или tg и с_II следует вычислять по формуле (1), полагая соответственно = 1, 25 (для илов – 1, 4) или = 1. Полученные таким образом значения tg и с_I или tg и с_II принимаются окончательно за расчетные в том случае, если они в рассматриваемом диапазоне напряжений (или на его части) обеспечивают большие значения расчетных предельных касательных напряжений, чем значения tg и с_I или tg и с_II, полученные указанным ранее способом (без использования корреляционных зависимостей).

Для оснований портовых сооружений III и IV классов при обосновании значения tg и с_I допускается определять с использованием результатов испытаний аналогичных грунтов в зависимости от их минералогического и зернового состава, коэффициента пористости и показателя текучести, применяя методику, изложенную в обязательном приложении 2.

2.7(1). Нормативные значения статического сопротивления недренированному сдвигу s_{u , n} следует определять как средние арифметические частных значений этой характеристики, полученных из отдельных испытаний методом трехосного нагружения или скашивания (многоплоскостного сдвига) образцов грунта по схеме неконсолидированно-недренированного испытания с доведением образца до разрушения. Расчетные значения сопротивления недренированному сдвигу s_{u, I} определяют в соответствии с указаниями ГОСТ 20522 при односторонней доверительной вероятности a= 0, 95. Расчетные значения s_{u, II} принимают равными нормативным значениям s_{u , n}.

Динамическое сопротивление недренированному сдвигу определяют при совместном действии статических и динамических нагрузок. Нормативные значения следует определять как средние арифметические сумм частных значений статической и предельной динамической составляющих максимальных касательных напряжений при предельном значении числа циклов. Расчетные значения определяют так же, как расчетные значения s_{u , I , II}.

(Введен дополнительно, Изм. № 1)

2.8. Нормативные значения модуля деформации Е и коэффициента уплотнения а_n нескальных грунтов следует определять по результатам компрессионных испытаний или испытаний методом трехосного сжатия с учетом их напряженно–деформированного состояния. При использовании метода трехосного сжатия следует выполнять требования ГОСТ 26518–85. При использовании метода компрессионных испытаний следует выполнять указания п. 7.7. Значения Е_n и a_n должны определяться как средние арифметические частных значений этих характеристик, полученных в отдельных испытаниях, или как значения, устанавливаемые по осредненным зависимостям измеряемых в опытах величин.

Расчетные значения модуля деформации E и коэффициента уплотнений а следует принимать равными нормативным.

Для оснований сооружений II–IV классов расчетные значения Е допускается принимать по таблицам, приведенным в СНиП 2.02.01–83, с введением коэффициента т_c, принимаемого по обязательному приложению 3.

2.9. Нормативные значения коэффициентов поперечной деформации рекомендуется определять по результатам испытаний методом трехосного сжатия. Значения по результатам испытаний следует определять как средние арифметические частных значений этой характеристики, полученных в отдельных испытаниях, или как значения, устанавливаемые по осредненным зависимостям измеряемых в опытах величин.

Расчетные значения коэффициента поперечной деформации v следует принимать равными нормативным.

Расчетные значения коэффициента v при обосновании допускается принимать по табл. 2.

Таблица 2

Грунты	Коэффициент поперечной деформации v
Глины при:
IL< 0	0, 20–0, 30
0< IL 0, 25	0, 30–0, 38
0, 25< IL 1	0, 38–0, 45
Суглинки	0, 35–0, 37
Пески и супеси	0, 30–0, 35
Крупнообломочные грунты	0, 27
Примечание. Меньшие значения v принимаются при большей плотности грунта.

2.10. Нормативные значения параметров ползучести и определяются как средние арифметические частных значений этих характеристик и полученных для расчетов осадок по результатам компрессионных испытаний и для расчетов горизонтальных смещений по результатам сдвиговых испытаний. При этом испытания должны проводиться с фиксацией деформаций во времени на каждой ступени нагрузки. Частные значения и следует определять исходя из зависимости

(2)

где – частные значения деформации компрессионного сжатия (при компрессионных испытаниях) или деформации сдвига (при сдвиговых испытаниях) в момент времени t;

– частные значения мгновенной деформации компрессионного сжатия (при компрессионных испытаниях) или деформации сдвига (при сдвиговых испытаниях).

Расчетные значения и следует принимать равными нормативным.

2.11. За нормативное значение коэффициента фильтрации k_n следует принимать среднее арифметическое частных значений коэффициента фильтрации грунта, определяемых путем испытаний его на водопроницаемость в лабораторных или полевых условиях с учетом структурных особенностей основания (в том числе возникающих после возведения сооружения). Например, при резко выраженной фильтрационной анизотропии грунта, когда его водопроницаемость изменяется в зависимости от направления более чем в 5 раз, необходимо определять коэффициенты фильтрации по главным осям анизотропии, указывая при этом ориентировку этих осей в пространстве.

Расчетные значения коэффициента фильтрации k следует принимать равными нормативным.

Примечание. Для портовых сооружений и речных сооружений III и IV классов расчетные значения коэффициентов фильтрации грунтов основания допускается определять по аналогам, а также расчетом, используя другие физико–механические характеристики грунтов.

2.12. Расчетные значения осредненного критического градиента напора I_{cr, m} в основании сооружения с дренажем следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

Расчетные значения местного критического градиента напора I_cr следует определять, используя расчетные методы оценки суффозионной устойчивости грунтов либо путем испытаний грунтов на суффозионную устойчивость в лабораторных или натурных условиях.

Для несуффозионных песчаных грунтов I_cr допускается принимать при выходе потока в дренаж 1, 0, а за дренажем – 0, 3. Для пылевато-глинистых грунтов при наличии дренажа или жесткой пригрузки при выходе на поверхность грунта I_cr допускается принимать 1, 5, а при деформируемой пригрузке – 2, 0.

2.13. Нормативные значения коэффициентов упругой и гравитационной водоотдачи и следует определять в натурных условиях по результатам наблюдений за изменением напоров и уровней воды в инженерно–геологическом элементе основания при изменении напора в определенной точке (например, в опытной скважине).

Расчетные значения коэффициентов и следует принимать равными нормативным.

Примечание. Значения и оснований сооружений II –IV классов допускается определять по результатам испытаний в лабораторных условиях.