РГР 1. 1. Построение геологической колонки

• Название: 1. Построение геологической колонки
• Дата: 24.08.2022
• Размер: 189.74 Kb.
• Имя файла: РГР 1.docx
• Тип: Документы; #652401

Содержание
1. Построение геологической колонки………………………………..2

2. Классификация песчаного грунта. Определение нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов и значение условного расчетного сопротивления грунта……………………………………4

3. Классификация глинистого грунта. Определение нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов и значение условного расчетного сопротивления грунта……………………………………7

Приложение 1……………………………………………………………...9

Приложение 2…………………………………………………………………10

Список литературы……………………………………………………………12

1 Построение геологической колонки

Построение геологической колонки производится в соответствии с исходными данными, приведенными на рисунке 1, таблицах 1 и 2 [1].

Схема напластований грунтов представлена тремя слоями: первый – песчаный грунт; второй и третий – глинистый грунт.
Таблица 1.1 – Исходные данные по первому слою грунта

Число единиц шифра	Стратигра-фический индекс	Мощность слоя, м	Наименование песчаного грунта	Плотность грунта ρ, г/см3	Плотность частиц грунта ρsг/см3	Влажность w, %
8	аQ4	2,8	средний	1,94	2,69	21

Таблица 1.2 – Исходные данные по второму слою грунта

Число десятков шифра	Стратигра-фический индекс	Мощность слоя, м	Предел прочности		Плотность грунта ρ, г/см3	Плотность частиц грунта ρsг/см3	Влажность w, %
			wl,%	wp,%
5	аQ1	5,4	27	9	2,10	2,75	13

Масштаб геологической колонки принимаем 1:100. Абсолютная отметка устья скважины (точка пересечения ствола скважины с поверхностью земли) принимается равной +135,6 м.

Мощность первого слоя равна глубине залегания его подошвы. Абсолютные отметки подошвы слоев определяются как разность абсолютной отметки устья скважины и глубины залегания подошвы соответствующего слоя.

Мощность первого слова равна глубине залегания его подошвы – 2,8 м. Глубина залегания подошвы второго слоя – 2,8 + 5,4 = 8,1 м.

Глубина залегания подошвы третьего слоя – 8,1 + 16 = 24,1 м.

В середине графы двумя линиями обозначены ствол скважины и с обеих сторон от ствола показаны условными обозначениями литологический состав пород каждого слоя.

Глубины залегания подошв слоев:

135,6-2,8=132,8 м – 1 слой;

132,8-5,4=127,4 м – 2 слой;

127,4-16,0=111,4 м – 3 слой.

Геологическая колонка буровой скважины представлена на рисунке 1.

2 Классификация песчаного грунта. Определение нормативных значений прочностных и деформационных свойств грунтов и значение условного расчетного сопротивления грунта

По данным лабораторных исследований песчаного грунта известны: вид грунта – песок средний; плотность грунта = 1,94 г/см³; плотность частиц грунта _s= 2,69 г/см³; природная влажность w = 21 %.

Необходимо определить: плотность сухого грунта _d, г/см³; плотность водонасыщенного грунта _sb, г/см³; пористость грунта n; коэффициент пористости е; степень влажности S_r. Установить разновидность грунта по степени влажности и по плотности сложения. Определить нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов (с_n, _n, Е_n) и значение условного расчетного сопротивления грунта (R₀). Дать наименование грунта по имеющимся характеристикам
Плотность сухого грунта _d (отношение массы твердой компоненты грунта при естественной структуре, исключая массу воды в его порах, к занимаемому этой породой объему) определяется по формуле

(2.1)

– плотность грунта, 1,94 г/см³;

w – природная влажность в долях единицы, 21%.

При ρ = 1,94 г/см³; w =21%; по формуле (2.3)

Плотность водонасыщенного грунта _sb (массы единицы объема при естественной пористости под водой) определяется по формуле

(2.2)

где – плотность частиц грунта, 2,69 г/см³;

– плотность воды, 1,0 г/см³;

е – коэффициент пористости.

Коэффициент пористости е (отношение общего объема пор в грунте к объему только грунтовых частиц)

(2.3)

При г/см³; г/см³ по формуле (2.3)

Тогда при ρ_s = 2,69 г/см³; е = 0,681; = 1 г/см³ плотность водонасыщенного грунта по формуле (2.2)

Пористость грунта n (суммарный объем всех пор в единице объема грунта) рассчитывается по формуле

(2.4)

При ρ_s = 2,69 г/см³; = 1,60 г/см³; по формуле (2.4)

Степень влажности S_r (влажность, характеризующая степень заполнения пор грунта водой) вычисляется по формуле

(2.5)

где – плотность воды, г/см³.

При ρ_s = 2,69 г/см³; е = 0,681; = 1 г/см³; w = 21%; по формуле (2.5)


Наименование грунта:

• 
  по плотности сложения, определяемой через коэффициент пористости е = 0,681 – песок средней плотности (приложение 1, таблица 1.1);
  
• 
  по степени влажности S_r= 0,829 – водонасыщенный (приложение 1, таблица 1.2).
  

Наименование грунта– песок средний, средней плотност, водонасыщенный.

Определение нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов (с_n, _n, Е_n) проводим используя нормативные таблиц, приведенные в приложение 1, таблица 1.3 и значения коэффициента пористости е = 0,681 методом интерполяции:
Определение нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов (с_n, _n, Е_n) проводим используя нормативные таблиц и значения коэффициента пористости е = 0,681 методом интерполяции:

c_n <1 кПа;

_n = 35 град;

Е_n = 30 МПа;

Расчетное сопротивление песка среднего плотного независимо от степени водонасыщения, R₀ = 400 кПа.

3 Классификация глинистого грунта. Определение нормативных значений прочностных и деформационных свойств грунтов и значения условного расчетного сопротивления грунта

По данным лабораторных исследований глинистого грунта известны: природная влажность w = 0,13 доли ед.; влажность на границе текучести w_L = 27 %; влажность на границе раскатывания w_P = 9 %, плотность грунта = 2,10 г/см³; плотность частиц грунта _s= 2,75 г/см³.

Необходимо определить число пластичности (I_P), консистенцию (I_L) глинистого грунта, дать наименование грунта. Определить нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов (с_n, _n, Е_n) и значение условного расчетного сопротивления грунта (R₀).
Число пластичности определяется по формуле

(3.1)

где ;

влажность на границе раскатывания.

При = 27%; = 9%; по формуле (3.1)
=27-9 =18.
Следовательно, грунт – глина.

Показатель текучести

(3.2)

При w =13%; = 9%; = 18%; по формуле (3.2)

Наименование грунта:

• 
  по числу пластичности I_P= 18 – глина (приложение 2, таблица 2.1);
  
• 
  по показателю текучести I_L= 0,22 – полутвердая (приложение 2, таблица 2.2).
  

Наименование грунта – глина полутвердая.

Для определения условного расчетного сопротивления грунта R₀ необходимо определить коэффициент пористости е.

При ρ_s = 2,75 г/см³; ρ= 2,10 г/см³; w =13%

По исходным данным I_L= 0,22 и е = 0,480 из таблицы 2.3 (приложение 2) находим нормативное значение угла внутреннего трения методом интерполяции:



Расчетное сопротивление R₀ находится для значения е = 0,480 путем интерполяции сначала по коэффициенту пористости е, затем интерполяция производится по показателю текучести I_L, пользуясь приложением 2, таблица 2.4.


Приложение 1

Физико-механические характеристики песчаных грунтов
Т а б л и ц а 1.1 – Подразделение песчаных грунтов по коэффициенту пористости

Вид песков	Плотность сложения песка
	плотные	средней плотности	рых.1ые
Гравелистые, крупные и средние	е < 0,55	0,55 < е < 0,70	е > 0,70
Мелкие	е < 0,60	0,60 < е < 0,75	е > 0,75
Пылеватые	е < 0,60	0,60 < е < 0,80	е > 0,80

Т а б л и ц а 1.2 – Классификация песчаных грунтов по водонасыщению

Наименование по степени влажности	Значение степени влажности
Маловлажные	0 r≤ 0,5
Влажные	0,5 r≤ 0,8
Водонасыщенные	0,8 r≤ 1,0

Т а б л и ц а 1.3 – Нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов

Вид песчаных грунтов	Обозначение характеристик фунта	X коэфс	аракгеристики грунтов при [жциенте пористосш е, равном
		0,45	0,55	0,65	0,75
Гравелистые и крупные	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	2 43 50	1 40 40	<1 38 30	<1 <38 <30
Средние	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	3 40 50	2 38 40	<1 35 30	<1 <35 <30
Мелкие	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	6 38 48	4 36 38	2 32 28	<2 28 18
Пылеватые	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	8 36 39	6 34 23	4 30 18	2 28 11
Примечание - Для промежуточных значений е характеристики определяются интерполяцией.

Т а б л и ц а 1.4 – Условные расчетные сопротивления песчаного грунта

Вид песков	Rо, МПа (кгссм")
	плотные	средней плотности
Крупные	(0,6) 6,0	(0,5) 5,0
Средние	(0,5) 5,0	(0,4) 4,0
Мелкие:
маловлажные	(0,4) 4,0	(0,3) 3,0
влажные и водонасыщенные	(0,3) 3,0	(0,2) 2,0
Пылеватые:
маловлажные	(0,3) 3,0	(0,25) 2,5
влажные	(0,2) 2,0	(0,15) 1,5
водонасыщенные	(0,15) 1,5	(0,10) 1,0

Приложение 2

Физико-механические характеристики глинистых грунтов

Т а б л и ц а 2.1 – Классификация глинистых грунтов по виду

Вид фунта	Число пластичности
Супесь	I Р ≤7
Суглинок	7Р≤ 17
Глина	1Р > 17

Т а б л и ц а 2.2 – Классификация глинистых грунтов по консистенции

Консистенция		Показатель текучести
Супесь	твердая	IL <0
	пластичная	0 ≤ IL ≤ 1
	текучая	IL >1
Суглинок и глина	твердые	IL <0
	полутвердые	0 ≤ IL ≤ 0,25
	тугопластичные	0,25 < IL ≤ 0,5
	мягкопластичные	0,5 < IL ≤ 0,75
	текучепластичные	0,75 < IL ≤ 1
	текучие	IL >1

Т а б л и ц а 2.3 – Нормативные значения удельных сцеплений, кПа; углов внутреннего трения, град; значения модулей деформаций, МПа

Вид глинистых грунтов и пределы нормативных значений их консистенции		Обозначения характеристик грунта	Характеристики фунтов при коэффициенте пористости, равном
			0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супеси	0< IL ≤ 0,25	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	15 30 32	11 29 24	8 27 16	- - 10	- - 7	- - -	- - -
	0,25 < IL ≤ 0,75	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	13 28 32	9 26 24	6 24 16	3 21 10	- - 7	- - -	- - -
Суглинки	0< IL ≤ 0,25	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	47 26 34	37 25 27	31 24 22	25 23 17	22 22 14	19 20 11	- - -
	0,25< IL ≤ 0,5	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	39 24 32	34 23 25	28 22 19	23 21 14	18 19 11	15 17 8	- - -
	0,5< IL ≤ 0,75	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	- - -	- - -	25 19 17	20 18 12	16 16 8	14 14 6	12 12 5

Окончание таблицы 2.3

Глины	0L < 0,25	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	- - -	81 21 28	68 20 24	54 19 21	47 18 18	41 16 15	36 14 12
	0,25 IL < 0,5	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	- - -	- - -	57 18 21	50 17 18	43 16 15	37 14 12	32 11 9
	0,5 < IL < 0,75	Сn, кПа φn, град Еп, МПа	- - -	- - -	45 15 -	41 14 15	36 12 12	33 10 9	29 7 7

Т а б л и ц а 2.4 – Условные расчетные сопротивления глинистых грунтов

Вид глинистых грунтов	Коэффициент пористости г грунта	Rо, кПа при консистенции грунта
		IL =0	IL=1
Супеси	0,5	300	300
	0,7	250	200
Суглинки	0,5	300	250
	0,75	250	180
	1,0	200	100
Глины	0,5	600	400
	0,6	500	300
	0,8	300	200
	1,0	250	100
Примечание - Для промежуточных значений е и IL значения Rо определяются интерполяцией.

Литература

1 Беспалова М.В. Дорожное грунтоведение и механика земляного полотна: учеб-метод. Пособие по выполнению курсовой работы. Гомель, БелГУТ 2010 – 44с.

2 СТБ 943–2007. Грунты. Классификация. – Мн. : Министерство архитектуры и стр-ва РБ, 2007. – 20 с.