[Ram]

Класс скальных грунтов
Группа полускальных
Подгруппа осадочных

ИГЭ-6 (P3s) – аргиллит очень низкой прочности размягчаемый нерастворимый. Резуль-таты испытаний физико-механических свойств грунта и их статистического обобщения при-водятся в табл. 3.3.5.
Плотность грунта 2,30 т/м3 , естественная влажность 10,6%; водопоглощение – 28%.
Предел прочности на одноосное сжатие составляет:
- в водонасыщенном состоянии – 0,5 МПа
- в воздушно-сухом состоянии – 7,2 МПа
- при естественной влажности – 2,0 МПа
грунты залегают на глубине 10-15м и являются коренными породами.
Вопрос: Как определить модуль деформации для данного грунта??
И что характерезует Предел прочности на одноосное сжатие ?

Заранее спасибо!

[AMS]

Аргиллиты - глинистые сцементированные грунты, имеющие преимущественно т.н. кристаллизационные структурные связи разной степени растворимости водой (чаще всего карбонатного цемента). В связи с этим одним из важных свойств аргиллитов является понятие "размягчаемость".
Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc - отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади его первоначального поперечного сечения.
Если Вы эти данные приводите из отчета по ИГИ и там не нашли для него модуля деформации грунта Е - то так и должно быть - для группы полускальных грунтов, куда относятся аргиллиты он НЕ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ. Расчет оснований, сложенных скальными и полускальными грунтами как правило, ведется согласно норм проектирование только по I группе предельных состояний. То, что он низкой прочности - это в своей группе скальных грунтов он "слабый", но по отношению к несвязным грунтам - очень даже прочный ("очень слабый", "сильно выветрелый" - такие оценки этой группы грунтов очень многих проектировщиков вводят в заблуждение!).
Но если, например, Вы проектируете высотное здание, б/н сваи расположены на аргиллитах и т.д. то в задании на проведение инженерных изысканий необходимо предусмотреть определение дополнительных (к ГОСТ) показателей свойств грунтов, в том числе Е (или заказать дополнительно).
Табличные значения Е для такого класса грунтов находятся в пределах от 20 до > 40 МПа, но их используют только для предварительной оценки оснований и зависит от разновидности (щебенистые, дресвяные, глыбовые и т.д.)
Удачи!

[Ram]

В моем варианте 12 этажное монолитное здание с плитным фундаметом без свай. Среднее давление под подошвой плиты на глубине -3,3м составляет 2-2,2кг/см2. УГВ -2м.
основанием служит: 1-галечник мощностью 5-10м Е=56Мпа и пески 1,5-2м Е=45Мпа,потом глины в виде линз 0,8-2м Е=19Мпа и наконец аргилит-кореные породы с непонятным Е??? грунты в замоченном состоянии,в 100м русло реки.
Предварительно задав Е=20Мпа для аргелита и подсчитав деформацию в Ing+ получаю осадку 11см.

Согласно приложению И .в СП 50-101-2004 в таблице Е может быть и менее 20Мпа.
Таблица И.3 - Значения модуля деформации разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов

Разновидность крупнообломочных грунтов Значения модуля деформации , МПа,
при исходных образующих породах

магматических
и метаморфических
осадочных сцементированных

содержащих кварц
бескварцевых
песчаники
аргиллиты
и алевролиты

Глыбовые
Не менее 60
Не менее 50
Не менее 50
Не менее 40

Щебенистые выветрелые
40-60
35-50
40-50
35-40

Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые
30-40
25-35
30-40
20-35

Дресвяные сильновыветрелые
Менее 30
Менее 25
Менее 30
Менее 20

Вопрос не будет ли продавливаться галичниковый грунт (мощность5-10м) при залегании под ним менее прочного коренного грунта аргелита??Как просадочный.
Достаточно ли принятая осадка?
Зараннее благодарен!

Хотел спросить вас, а глубину сжимаемой толщи вы какую принимаете?
что то для 12 этажного здания многовато. вряд ли НДС грунтов будет сещественно изменяться на глубине ваших аргелитов.
и поэтому я бы их вообще в расчете не учитывал. :roll:

[AMS]

То RAM:
Извиняюсь, что задержал с ответом - надо был срочно сдавать работу.
Начнем по порядку:
1) То, что осадака получилась 12 см- можете считать, , что в расчетах по деформациям все О-кей!. Для вашего случая предельная величина осадки 22,5 см (если иного не было оговорено в техусловиях на проектирование). Откройте в СП таблицу предельно допустимых величин деформаций оснований . Ваше монолитное каркасное здание относится к п. 1.1 , для которого предельная величина осадки составляет 15 см. Далее смотрим примечание 5. к этой-же таблице и умножаем на 1,5 - итого получаем 22,5 см.
При определенных ИГУ можно воспользоваться и Примечанием 3. и умножить еще на 1,2. (Но это надо совести совсем не иметь - ему еще и 22,5 см мало! - подумают в экспертизе, но промолчат :wink: ) (В ранее действующих нормах проектирования в таблице предельных величин деформаций не было монолитных каркасных зданий и приходилось ограничиваться 12 см.)
2) Аргилиты по прочностным характеристикам (при любом их состоянии) относятся к классу полускальных грунтов. Для аргиллитов, данные для которых Вы приводите R =0,5 Мпа - поверьте, в такой грунт не возможно сваи забить - ломать их будет и по определению он не может являться слабым грунтом !. Аргиллитовый щебень мало чем уступает по прочности другим разновидностям обломочных осадочных пород.
3) Нельзя сравнивать Е и R - это по определению принципиально разные вещи, относящиеся к разным группам предельных состояний.
4) То, что аргиллит в ЕСТЕСТВЕННОМ состоянии, т.е. в условиях природного залегания имеет прочность на сжатие R= 2МПа и по генезису является подстилающим коренным слоем (водоупором), то его полного замачивания на значительную глубину быть не может. Как он существовал миллионы лет в таком состоянии с R=2 МПа, столько же и еще будет находиться. Водоносный горизонт, находящийся, как я понял в аллювиальных речных отложениях, не зависимо от колебания УГВ, подтопления территории, не может заметно изменить прочностные свойства аргиллитов. В состояние полного водонасыщения его приводят искуственно, в лабораторных приборах - но он таким на глубинах 12-15 м никогда не будет!. Это еще один нъю-анс, которй очень часто помагает проектировщикам при оценке свойств грунтов.
Откуда все это знаю - у нас в Астане все высотки - от 35 до 50 этажей на аргиллитах и песчаниках. Поэтому и приходилось вникать в проблему.
Можно было ограничиться п 1. и дальше не развивать тему!
Good byе.

[dlyareg]

Подскажите пожалуйста где можно почитать поподробней про свойства аргиллитов и песчаников. Может быть какие-нибудь труды по исследованию свойств или практические статьи.

Сообщение от dlyareg Подскажите пожалуйста где можно почитать поподробней про свойства аргиллитов и песчаников. Может быть какие-нибудь труды по исследованию свойств или практические статьи.

Есть такие книги:
"Уплотнение и осадки грунтов" (автора скажу в понедральник) - старая книга(годов 70-х), но как все старое очень подробная.
Так же рекомендую обратить внимание на лит-ру связанную с грунтовыми плотинами(там тоже иногда попадается инфа по скальным и полускальным грунтам)...
______________________________
Добавлено:
Автор книги Е.М. Куприянов. издание1954г.

[AMS]

Сообщение от dlyareg Подскажите пожалуйста где можно почитать поподробней про свойства аргиллитов и песчаников. Может быть какие-нибудь труды по исследованию свойств или практические статьи.

Могу добавить к тому, что порекомендовал ЛИС :
1. "Грунтоведение. Изд. МГУ, 1986г. Под редакцией ч/корр АН Е.М. Сергеева", 386 стр. - предназначена для студентов геологических специальностей. Порекомендовал бы с нее начинать всем, кто имеет желание освоить геотехнику. Лучше книги о физичесих свойствах грунтов не встречал. Осадочным горным породам, в т.ч. рассматриваемым, в ней отведено 22 стр. В свое время при поступлении в аспирантуру в НИИОСП очень даже помогла. Сейчас по ней читаю лекции студентам строительных специальностей по геотехнике в разделе "Свойства и классификация грунтов".
2. " Лысенко М.П. Состав и физико-механические свойства грунтов. "Недра", 1982 г., 320 стр" - предназначена для инженеров - геологов, студентов и аспирантов ВУЗов. - в этой книге есть изложение и физических и механических свойств сцементрированных осадочных горных пород.
Не обращайте внимание на год издания. Свойства аргиллитов, поверте мне за это время не изменились - как были аргиллитами, так ими и остались.
Попробуйте также задать в любом поисковике интересующую вас проблему, в т.ч. аргиллиты (пишется с двумя Л :wink: ) - не один десяток страниц покажет.
По поводу конкретного вопроса - в Вашем случае для аргиллита R=2 МПа ( в естественном состоянии). А это 20 кгс/см2 - для такого грунта Е будет гораздо больше, но для этого надо знать к какой разновидности осадочных горных пород он относиться - если в описании геологии этого нет - можете обращаться с претензиями к геологам - по ГОСТ это они должны в первую очередь определять. Тогда не надо гадать, какой модуль деформации брать по таблице.
Но у аргиллитов есть одно неприятное свойство - в открытых котлованах или в насыпях он довольно быстро выветривается и превращается в глину. Но если не предусмотрен котолован до глубины залегания кровли аргиллитов, то в чем проблемы - он с таким R всегда и останется! (если уточнить - в геологически обозримое время).

[alektich]

К профессиональным сообщениям АМS и ЛИС могу добавить то, что аргиллиты имеют одно очень нехорошее свойство: слоистость, они залегают слоями (пластами) и по границам слоев имеют низкие значения прочностных свойств, близкие к слабым суглинкам. При наклонном залегании пластов аргиллитов с углами более 10 град. и в сейсмических районах, что свойственно, например для г.Сочи, возникает проблема сползания зданий по этим границам пластов.

[AMS]

Согласен, что формы залегания аргиллитов могут быть самые разнообразные - от сплошного, практически не трещиноватого массива до сланцевоподобных аргиллитов - все определяется генезисом ( происхождением, исходным материалом, процессами метаморфизма).
В той литературе, которую порекомендовал - написано еще больше и начинать геотехнику я бы все-же порекомендовал с академического грунтоведения - на 400 страницах только физические свойства грунтов, в том числе относящихся к особым ,их состав и строение. Как арифметика для математиков.
Механики грунтов Цытовича, Далматова, инженерной геологии Маслова для серьезной научной работы явно не достаточно - хотя это тоже в принципе базовые учебники. Но предназначение их несколько иное.

[AMS]

To RAM:
Скорее всего ситуация на вашем объекте проектирования проще - многовато будет 12 см (как верно заметил выше ЛИС). При таких грунтах, расположенных выше аргиллитов можно всей проектной фирме спать спокойно, осадка в любом случае будет меньше 22,5 см.

[Ram]

Спасибо всем за четкие и мгновенные разъяснения. Геологи тоже потвердили,что аргиллит имеет довольно большой Е =30МПа. Геологический разрез прикреплен ниже.
Но тут ситуация усугибилася,один проектный институт типа ЛенНИИ дает заключение,что рядом спроектированно здание гос "Кубань",кот стоит на сваях-стойках опирающихся в данный коренной грунт. Рядом проходит русло реки Сочи. грунды с большим кооэф фильтращии 86 м/сутки. И поэтому нужно делать анологично свайеное поле ,плиту и тд
Просто непонятно.
Зачем делать такие затраты,если здание и так довольно с большим запасо надеж сидит прекрасно на плите. Даже если сделать цементацию для гарантии защиты от грун вод.То все равно будет дешевле.
Уважаемые спецы,что нужно делать в данной ситуации.Как доказать обратное??
[ATTACH]1191480950.rar[/ATTACH]

[AMS]

Не открывая файл, понял о чем толкует ЛенНИИ (что-такого не припомню, может быть ЛенЗНИИЭП- но суть не в этом).
Они имеют в виду, что при значительной скорости движения воды возможна т.н. механическая суффозия (вынос) мелких пылеватых и глинистых частиц из основания и проявления т.н. дополнительных суффозионных осадок. По большому счету они правы - но в каждом конкретном случае, в зависимости от нагрузок, глубины расположения активной зоны и т.д. этот вопрос должен рассматриваться с учетом особенностей инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

[Ram]

Суффозия возможна,но если придусмотреть меры защиты в виде вертикальной противофильтроционной завесы? Скажем устройство иньекции или цементационных свай в грунте? Возмодна ли такая схема эксплуатации?

[AMS]

Распечатал геологию - действительно, при таких грунтах ( галечник с гравием и валунами) коэфициент филитрации по определению будет иметь значительную величину. Но именно это обстоятельство и может существенно повлиять скажем так, в положительную сторону на оценку надежности основания. Одним словом - при таком коэффициенте фильтрации все что можно было вынести за геологически сопоставимый поромежуток времени было вынесено. Песчаный и пылеватый заполнитель - он постоянно находится в движении - сколько было вынесено с этого участка, столько будет и внесено, т.е. имеет место баланс скорости и содержания мелких фракций . Суффозионные осадки более существенную роль играют в однородных по составу супесях, суглинках. Мероприятия, о которых Вы напоминаете - по стоимости сопоставимы со стоимостью надземной части здания. При таком Кф цементация не получиться - вынесет все, вместе с инъекторами. Так-что в конкретной ситуации не стоит опасаться каких-либо существенно влияющих на деформированное состояние основания суффозионных процессов. Если общая осадка в 1,5 - 2 раза меньше предельно допустимой величины - 22,5 см - то о чем речь!.
Здесь может появиться другая проблема - наклонный пласт аргиллитов. На эту ситуацию следует обратить больше внимания, чем на суффозионные осадки. Попробуйте нарисовать пространственное положение пласта, используя разрезы по другим скважинам. Есть методы расчета крена фундаментных плит на наклонных пластах, но в СНиПах их к сожалению нет,- там только Егоровская формула для внецентренно нагруженной фундаментной плиты. Многое в этом случае будет зависить от глубины расположения низа активной (сжимаемой) зоны , но Вы я думаю все это давно просчитали по методу ограниченной сжимаемой толщи (площадь плиты наверняка больше 100 м2). Проанализируйте расчет и сделайте выводы.
Удачи!.

[Ram]

При землетресении ,что свойственно г.Сочи по сейсмическим свойствам грунты относятся ко II категории, сейсмическая интенсивность на участке 824 баллов (рис.3). При этом опасный резонансный период колебаний грунтов составляет 0,3-0,4 секунды при коэффициенте динамичности 2,56-3,93.
Возможно ли сползание грунтов при горизонтальном толчке,и какими мерами можно ограничится?
в гелогии нет данных о таких свойствах, а также сведений о угле внутреннего трения аргеллита. Как можно расчитать сопротивление грунта против сдвига?

[AMS]

Сопротивление грунтов сдвигу можно определить только тогда, когда есть величина угла внутреннего трения и сцепеления. Но учитывая, что аргилит относиться к классу полускальных пород (не смотря не его характеристики), прочность его определяет R. В принципе подвижки по наклонному пласту могут иметь место. Такие задачи решают расчетные программные комплексы, в которых есть объемные конечные элементы грунта - ими можно смоделировать пространственную модель основания и задать сейсмику.
С другой стороны, значительных подвижек (сползания) по наклонному пласту не будет - не на краю же откоса или склона находится. Здесь необходимо учитывать сопротивление сдвигу по пласту мощных гравийно-галечниковых отложений, расположеных по направлению сдвига.
К сожалению, в большей степени это подсказывает интуиция, а не конретный расчет - но это и для специалистов достаточно сложная задача. Бывают такие ситуации, что чем больше в них вникаешь, тем больше возникает проблем!!.
Но в конечном итоге всегда находится решение.

[alektich]

to RAM

При землетресении ,что свойственно г.Сочи по сейсмическим свойствам грунты относятся ко II категории, сейсмическая интенсивность на участке 824 баллов (рис.3). При этом опасный резонансный период колебаний грунтов составляет 0,3-0,4 секунды при коэффициенте динамичности 2,56-3,93. Возможно ли сползание грунтов при горизонтальном толчке,и какими мерами можно ограничится? в гелогии нет данных о таких свойствах, а также сведений о угле внутреннего трения аргеллита. Как можно расчитать сопротивление грунта против сдвига?

Я уже отмечал в п.9 особенности аргиллитов Сочи - слоистость (их относят к глинистым сланцам). Я знаком с материалами анализа оползневых процесов этого района за последние двадцать лет. Материалы свидетельствуют о том, что большинство из них произошли именно по границам пластов в аргиллитах. Об этом знают и большинство инженерно-геологических организаций этого региона. В отчетах сегодня приводят С и Фи по границам пластов. Цифры очень низкие. Например Фи=10град. Одним из рекомендуемых вариантов здесь рассматривается свайный, с заделкой (анкеровкой) свай в разные пласты аргиллитов вразбежку, чтобы не создать плоскость сдвига по одному пласту при сейсмике.

[AMS]

Все правильно, в тех ситуациях, где это можно сделать - наиболее оптимальный вариант.
Но в данном случае с применением свай есть одна мааленькая проблемка - в галечниковый грунт с гравием и валунами мощностью от 8 м и больше сваи не забить, а с буронабивными свами длиной 10-15 м заказчик без штанов останется. Как пройти валуны - алмазными коронками? Конкретную геологию то же надо учитывать (посмотрите файл!)
И еще - оползневые процессы на свободных склонах (способов закрепления которых достаточно много - от защемленных подпорных стен до корневидных свай) - согласитесь, несколько иное, чем здесь. Есть, так скажем, нью-ансы.

[alektich]

to AMS
Я дал только информацию к рассуждению, которую считаю важной, и не в коей мере не навязываю это решение в данном конкретном случае. Тем более для принятого такого решения нужно иметь на порядок больше информации по объекту. А RAM по молекулам выдает ее на обсуждение. Но и принимать решение ему самому.