Нормативные и расчетные характеристики грунтов

Существенное свойство грунта даже в пределах выделенного инженерно-геологического элемента (слоя) – его неоднородность. Это основная причина всегда имеющего место разброса результатов определения любого показателя грунта. Если этот показатель используется в расчетах, сразу возникает вопрос – какое же значение показателя принять?

Согласно СНиП, во всех расчетах при проектировании оснований зданий и сооружений используются расчетные характеристики грунта.

Пусть, например, при испытаниях отобранных образцов грунта получено n значений плотности ρ. Тогда в результате статистической обработки можно получить (ГОСТ 20522-75):

– среднее, или нормативное значение плотности грунта:

;

– среднеквадратическое отклонение σ _ρ и коэффициент вариации V характеристики (здесь плотности):

Расчетное значение характеристики определяется делением нормативного на коэффициент надежности по грунту γ _q:

ρ =ρ _н/ γ _q (2.21)

Значение γ _q определяется по формуле:

(2.22)

где δ – показатель точности оценки среднего значения характеристики.

Он определяется в зависимости от принимаемой доверительной вероятности и коэффициента вариации среднего значения характеристики:

(2.23)

где t_α – табличный коэффициент.

Сопоставляя (2.21) и (2.22), получаем:

. (2.24)

Знак в скобках принимается таким, чтобы обеспечивалась большая надежность расчета.

Пусть, например, по плотности определяется удельный вес грунта. Если он выступает как нагрузка в (2.24) принимается плюс; если же удельный вес используется в формуле расчетного сопротивления основания, опасным будет его занижение и нужно взять ρ со знаком минус.

Определение расчетных значений особенно важно для прочностных характеристик грунта – φ и с, общего сопротивления сдвигу, предела прочности на одноосное сжатие скальных и полускальных грунтов. Для физических характеристик (кроме плотности и удельного веса), а также модуля деформации, допускается принимать γ _q=1, то есть считать расчетные значения равными нормативным.