Физико-механические характеристики грунтов

Большинство из требуемых физико-механических характеристик грунтов для проектирования оснований зданий и сооружений можно определить как в лабораторных, так и полевых условиях. Более привлекательным, исходя из затрат времени и следовательно стоимости изысканий, является определение физико-механических характеристик грунтов в полевых условиях, например, используя методы статического (Cone penetration Test - СРТ), динамического (DPT – Dynamic Penetration Test и SPT – Standard Penetration Test), бурового зондирования (Russian Drilling Test - RDT, испытания винтовым штампом (Russian Screw Test – RST), испытания плоским штампом (Plate Load Test – PLT), вращательным срезом (Vane Shear – VS) и др. (см., например, Болдырев, 2013).

Параметры, измеряемые при статическом (qc, fs, u, Vs) и динамическом (N, pуд.) зондировании могут быть использованы для оценки свойств грунтов на основе корреляционных уравнений между измеренными параметрами зондирования и характеристиками грунтов (γ, φ, с, Е и др.) полученных другими методами испытаний, такими как лабораторные испытания, испытания методом вращательного среза, испытания плоским и винтовым штампами и др.

Как правило, известные корреляционные уравнения не привязаны к генезису грунтов и относятся к классу глобальных уравнений, которые необходимо корректировать исходя из местных геологических условий. В этом случае уравнения называются локальными или региональными. Методика построения региональных корреляционных уравнений была предложена в ПНИИИС в 1981 году. Некоторые из глобальных корреляционных уравнений можно найти на сайте (www.geotek-bim.ru), которые включены в программу Geotek Field. В программе имеется модуль «Статистика», который позволяет построить региональные уравнения, если имеются данные лабораторных испытаний образцов грунтов и данные статического или динамического зондирования.

Так как статическое зондирование является косвенным методом определения свойств грунтов, то для корректировки значений характеристик грунтов из СП 446.1325800.2019 (приложение Ж) к конкретным инженерно-геологическим условиям следует провести лабораторные испытания грунтов и ввести коррективы в соответствующее уравнение СП. Например, модуль деформации (Е, МПа) определяется в СП 446.1325800.2019 используя зависимость:

E=aqc

где qс - удельное сопротивление грунта под конусом, МПа; α – коэффициент, зависящий от генезиса и разновидности грунта.

Определение нормативного угла внутреннего трения песчаных грунтов φ по данным статического зондирования выполняется с использованием табл. Ж.3 СП 446.1325800.2019. При необходимости нормативное значение угла внутреннего трения может быть приведено к региональным условиям выполнив испытания песка в приборе одноплоскостного среза или трехосного сжатия. Определения типа корреляционного уравнения и его построение рассмотрены в модуле «Статистика».

Лабораторные испытания

Полевые испытания

Характеристики грунтов, определяемые из SCPTU испытаний