Исследование условий применения штампов малого диаметра для определения модуля деформации песчаных грунтов. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Стог, Иван Онофреевич

• Стог, Иван Онофреевич
• 1971

Оглавление диссертации Стог, Иван Онофреевич

В в е д е н и е

Глава 1. ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИ!

НАГРУЗКАМ!

§ 1. Краткий обзор развития метода испытаний грунтов статическими нагрузками

§ 2. Шакторы,ис*<шающие т результаты испытаний грунтов статическими нагрузками и существующие рекомендации по их устранению

§ 3. Некоторые задачи дальнейшего развития метода испытаний грунтов статическими нагрузками .*.

Гдава П. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНВД

§ 1. Лабораторная установка ЛУ-1 для определения характеристик сжимаемости грунтов . 2?

§ 2. Аппаратура для определения контактных давлений под штампом малого диаметра

§ 3. Подготовка грунтового основания к испытанию.

Глава I. УСТАНОВЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МОДУЛЯ ДЕШРМЩШ ПЕСЧАНЫХ ГРШТОВ ПРИ

ПОМОЩИ ШТАМПОВ МАЛОГО ДИАМЕТРА

§ 1. Контактные давления под штампом малого диаметра, установленным- на поверхности песчаного основания

§ 2. Контактные давления под штампом малого диаметра, заглубленным в песчаное основание

§ 3. Исследование влияния диаметра заглубленного штампа на результаты испытаний

Глава 1У. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА 1СШТАН1Й 'ПЕСЧАНЫХ И СУПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ В БУРОВЫХ СКВАЖИНАХ СТАТИЧЕСКИ® НАГРУЗКАМ!

§ 1. Влияние нарушение структуры грунта при проходке скважины и неровностей поверхности забоя на результаты испытаний

§ 2. Изображение экспериментальных кривых осадок штампов при помощи математических уравнении.

§ 3. Новый способ построения начального участка кривой осадки штампа при испытаниях грунтов в буровых скважинах статическими нагрузками

§ 4. Практическое применение штампов малого диаметра

§ 5. Указания по проведению испытаний грунтов в буровых скважинах штампами малого диаметра

ВЫВОДЫ .■.*

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование условий применения штампов малого диаметра для определения модуля деформации песчаных грунтов.»

Проектирование фундаментов вданжй и сооружений на нескальных основаниях ноже® быть осуществлено только при наличии характеристик сжимаемости грунтов♦ От правильности определения этих характеристик во многом зависят качество, стоимость и сроки строительства.

Неправильная оценка деформативности грунта может привести к возведению фундаментов с большим неоправданным запасом или же к чрезмерному развитию их осадок, способных вызвать аварийное состояние здания или сооружения.

В настоящее время характеристики сжимаемости грунтов определяются по результатам лабораторных и полевых испытаний. К первым относятся испытания образцов грунта в одометрах и стабилометрах, а ко вторым - испытания грунтов в шурфах и буровых скважинах статическими нагрузками.

Компрессионные испытания грунтов в одометрах являются довольно простыми и не дорогими, но часто дают заниженные значения модуля деформации. Это связано с нарушением структуры образцов грунта при их отборе, упаковке, транспортировке и зарядке в одометры /13, 51, ?7/. Существенное влияние на результаты испытаний оказывают макро и микронеровности торцов образца /15, 52/,а также трение между его боковой поверхностью и внутренней стенкой одометра. Характеристики сжимаемости грунтов, определяемые по результатам компрессионных испытаний, в большинстве случаев могут быть использованы в практике строительства только после введения к ним поправочных коэффициентов /4, 5, 22, 83/.

При испытаниях образцов грунта в стабилометрах число погрешностей оказывается меньшим, чем при испытаниях в одометрах. В стабилометрах трение о стенки прибора устранено, а влияние неровностей поверхности образца сводится к минимуму га счет его большой высоты /30, 83/.

Наиболее достоверными являются значения модуля деформации, вычисленные по результатам полевых испытаний грунтов статическими нагрузками /27, 29, 76, 81/. Возможность получения таких данных объясняется, во-первых, тем,что в случае проведения полевых испытаний исключается то нарушение структуры грунтов, которое имеет место при извлечении образцов из грунтового массива, их упаковке, транспортировке и зарядке в одометры или стабилометры; во-вторых, объем исследуемого грунта во много раз превосходит объем лабораторных образцов; в-третьих, полевые испытания моделируют напряженное состояние грунта в основании фундамента.

Однако испытания грунтов статическими нагрузками являются громоздкими, трудоемкими, дорогими и требуют много времени для их проведения. Кроме того,они часто дают заниженные значения модуля деформации. Такое положение вызвано затруднениями в создании плотного контакта подошвы штампа с грунтом /20, 22, 78/,а также частичным нарушением структуры грунта при проходке выработки /21, 47, 50/. В то же время только при помощи этих испытаний можно получить достоверные данные о деформативности грунта, особенно когда невозможна отобрать ненарушенные образцы (иэ песков,глин текучей консистенции и других грунтов).

Поэтому целью настоящей работы является усовершенствование метода испытаний грунтов статическими нагрузками.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Стог, Иван Онофреевич

ВЫВОДЫ

1. Испытания песчаных и супесчаных грунтов в буровых скважинах статическими нагрузками по стандартной методике часто дают резко заниженные значения модуля деформации. Это обтэясняется влиянием на результаты испытаний частичного нарушения структуры грунта при проходке скважины и неровностей поверхности эабоя.

2. При доведении зачистки забоя ниже 1фомки обсадной трубы, как это рекомендует ГОСТ 12374-66, может произойти обрушение незакрепленных стенок скважины после извлечения зачистителя, которое приведет к образованию дополнительных неровностей поверхности вабоя. Поэтому зачистку следует довести только до уровня нижней кромки обсадной трубы.

3. Преувеличение осадок штампа, вызванное частичным нарушением структуры грунта при проходке скважины и неровностями поверхности забоя, наблюдается не только в пределах первых ступеней нагрузок, но и на протяжении всего начального участка кривой 5 =^ (Р),по которому определяется модуль деформации.

4. Деформации, обусловленные частичным нарушением структуры грунта при проходке скважины и неровностями поверхности вабоя, завершаются в пределах относительных осадок штампа 0 < бь 0,2. При дальнейших увеличениях осадок кривая 5 (Р) всегда отражает реальную деформатив-ность грунта.

5. Участок кривой 5 (Р).получаемый при относительных осадках штампа бо-^ 0,2, целесообразно использовать для построения ее начального участка, отражающего реальную деформативность грунта. б. Разработан новый способ построения начального уча

7. Картина взаимодействия заглубленного штампа малого диаметра и песчаного основания аналогична взаимодействию штампов стандартных размеров.

8. Испытания песка заглубленными штампами диаметром от 15 до 277 мм дают одинаковые значения модуля деформации.

Установлена возможность проведения испытаний песчаных и супесчаных грунтов в буровых скважинах штампами малого диаметра. Это приводит к ревкому снижен» громоздкости, трудоемкости и стоимости испытаний грунтов статическими нагрузками.

10. Испытания песчаных и супесчаных грунтов в шурфах теперь мог^ут быть заменены испытаниями в буровых скважинах штампами малого диаметра. Такая замена приведет не только к большому экономическому эффекту, но и к исключению таких мероприятий, применяемых при испытаниях в шурфах, как защита грунта от атмосферных осадков и замораживания. стка кривой 5 = 4 (Р) по второму ее участку, полученному при относительных осадках штампа 5©> 0,2.

Список литературы диссертационного исследования Стог, Иван Онофреевич, 1971 год

1. Аргунов П.П. Метод скоростного определения механичес-ких характеристик грунтов на месте постройки. "Известия АН СССР", S 3-4, 1943.

2. Абелев Ю.М. Методика испытаний грунтов на глубине.

3. Апрод Л.И. 0 количественной оценке модулей деформации песчаных грунтов Киева. Наука и техника в городском хозяйстве. Вып. 7. Киев,"Будивельник",1966.

4. Березанцев В.Г. и др. Исследование прочности песчаныхоснований. Труды ЦНШС,вып.28.М. ,Трансжелдори8дат, 1958.

5. Березанцев В.Г., Ярошенко В.А» Особенности деформирования песчаных оснований под фундаментами глубокого 8вложения. "Основания, фундаменты и механика грунтов", i 1, 1962.

6. Березанцев В.Г. 0 смешанном напряженном состоянии оснований фундаментов глубокого заложения. "Основания, фундаменты и механика грунтов", i 5, 1963.

7. Баранов Д.С. Измерительные приборв,методика и некоторые результаты исследования распределений давлений в песчаном грунте. Научное сообщение ЦНШСК,i 7,М.,1959.

8. Гольдштейн М.Н. Механика грунтов. Инженерные сооружении. Справочник. Т.1. М.,МашстройИ8дат, 1950.

9. Гольдштейн М.Н. и др. Несущая способность и сжимаемостьпесчаных оснований под фундаментами глубокого 8вложения. "Основания,фундаменты и механика грунтов", i 6, 1962.

10. Гольдштейн М.Н. О некоторых проблемах современной механики грунтов и фундаментостроения. "Основания, фундаменты и механика грунтов" , i 2, 1971.

11. Голубков В.Н. Несущая способность свайных оснований.1. Машстройнвдат,1950.

12. Горячева Е.С. К вопросу определения модуля осадки порезультатам компрессионных испытаний. Материалы по гидрогеологии и инженерной геологии. Конференция младших научных сотрудников и ст. инженеров.ВСЕГИН-ГЕО Отдел НТИ, М., 1959.

13. Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками. ГОСТ 12374-66.

14. Далматов Б.И. Расчет оснований зданий и сооружений попредельным состояниям. Издательство литературы по строительству. Л.,1968.

15. Джанардан Джха. О некоторых вопросах моделированияв механике грунтов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. 1.» 1964.

16. Ермолов 1.В. Испытание грунтов статической натруэкойниже уровня грунтовых вод. Труды Теплоэлектропроек-та, вып. 8. И., "Энергия", 1969.

17. Кв8нов Л.В., Рукавцов А.М. Опыт испытания грунтовстатическими нагрузками в скважинах. Со."Механика грунтов, основания и фундаменты". Краткое содержание докладов к XXIУ научной конференции ЛИСИ.Л.,1966.

18. Игнатова 0.1., Михеев В.В. Исследование зависимостимежду модулем деформации и физическими характеристиками глинистых аллювиальных грунтов. "Основания,фундаменты и механика грунтов", ¥ 4, 1965.

19. Игнатова О.И. Корректировка значений модуле! деформации глинистых грунтов пластичной консистенции, определенных на компрессионных приборах. "Основания,фундаменты и механика грунтов", 1 2, 1968.

20. Инструкция по исследованию строительных свойств грунтов на месте постройки (ШОС). Госстройиздат, 1933.

21. Инструкция по испытанию грунта статической нагрузкой .

22. Министерство строительства СССР, И182-53. Госстройиздат , 1954.

23. Инструкция по испытанию свай и грунтов. ВНИИ транспортного строительства. М., 1956.

24. Курдюмов В.И. Краткий курс оснований и фундаментов.1. СПб, 1902.

25. Колоколов Ю.Б.Голубов I.A. Результаты экспериментовв практику строительства. Сборник обмена опытом и технической информации (Министерство строительства БССР), Ш В, Минск, i960.

26. Князев С.Н. Наблюдения эа осадками и смещениями гидроэлектростанции и водосливной плотины. Труда Гидропроекта им. С.Я.Жука. Сб. 5. М., 1961.

27. Коломенский HJB. Современное состояние лабораторныхи полевых методов изучения пород в инженерно-геологических целях. Инженерно-геологические свойства горных пород и методы их изучения. АН СССР. Отделение геолого-географических наук. М., 1962.

28. Лалетин Н.В. Основания ш фундаменты. М., издательство1. Высшая школа", 1970.

29. Липовецкая Т.3>. Экспериментальные исследования распределения нормальных напряжений в подошве жестких фундаментов на мягких грунтах. Труды координационных совещаний по гидротехнике. ВНШГ Вып. I. М.-1., Гос-энергоиздат, 1962.

30. Лазебник Г.Е. и др. О методике измерения напряжений вгрунтах под фундаментами. "Основания, фундаменты и механика грунтов", № 5, 1966.

31. Лушников В.В. Сопоставление результатов полевых илабораторных исследований сжимаемости элювиальных глинистых грунтов. Вопросы строительной механики. Труды Уральского политехнического института им.С.М. Кирова. Сб. 158. Свердловск, 1967.

32. Ленинградское отделение ГШ Фундаментпроект.Объект:

33. Большая Охта,квартал 40, корпус 29, скв.1 2,1964.35» Ленинградское отделение ГНИ Фундаментпроект. Отчет об инженерно-геологических исследованиях 1-го микрорайона северо-западной части Васильевского острова. Т.П.» 1968.

34. Ленинградское отделение ГШ Теплоэлектропроект. Отчетоб инженерно-геологических исследованиях территории Северной ТЭЦ, 1970.

35. Морозов В.Н., Стог 1.0. Определение модуля деформациигрунтов в скважинах штампами малого диаметра. Сб."Механика грунтов, основания и фундаменты". Краткое содержание докладов к ХХУП научной конференции ЛИСИ. Л., 1968.

36. Морозов В.Н., Стог М.О. Испытание грунтов в буровыхскважинах штампами малого диаметра. "Сб."Механика грунтов, основания и фундаменты" . Краткое содержание докладов к ХХШ научной конференции ЛШС1.Л.,1969.

37. Морозов В.Н., Стог И.О. Контактные напряжения подштампами малого диаметра. Механика грунтов и фунда-ментостроение. Сборник научных трудов ЛИС1 № 61, Л., 1970.

38. Морозов В.Н., Алдунгаров М.М., Стог И.О. Характер зависимости плоского штампа от нагрузки. Сб."Механика грунтов, основания и фундаменты*. Краткое содержание докладов к ХХУШ научной конференции ЛИСП.Л.,1969.

39. Морозов В.Н., Алдунгаров М.М. Особенности взаимодействия трубчатых свай с грунтовым массивом. Механика грунтов и фундаментостроение. Сборник научных трудов ЛИСИ № 61. Л., 1970.

40. Муреенко Ю.Б. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния песчаного основания под жесткими фундаментами. Автореферат диссертации, представленной на соискание ученой степени к.т.н. Новочеркаск, 1964.

41. Мурзенко Ю.Н. Результаты экспериментальных исследований характера распределения нормальных контактных напряжений по подошве жестких фундаментов на песчаном основании. "Основания,фундаменты и механика грунтов", » 2, 1965.

42. Николаева Г.Я. К вопросу об определении характеристиксжимаемости грунтов. Труды Харьковского инженерно-строительного института. Вып.2. Харьков, Харьковский государственный университет, 1963.

43. Польшин Д.Е., Токарь P.A. Глубинные испытания грунтови испольвование их результатов. "Строительная промышленность" , 1 И, 1935.

44. Польшин Д.Е. Влияние площади и формы фундамента наего осадку. "Стройиндустрия", №3, 1937.

45. Роза С.А. Характеристика сжимаемости грунтов. Сборник

46. Гидроэнергопроекта № 6, Госэнергоиздат, 1940.

47. Роза С;А. Изучение уплотняемости и несущих свойствгрунтов, слагающих основание сооружений".Ленинград, 1947.

48. Рое а С.А. Расчет осадки сооружений гидроэлектростанций. Госэнергоиздат. М.-Л., 1959.

49. Роза С.А. Информационный сборник 22. Ленгидэп,1961.

50. Рыженко А.П. О влиянии стенок лотка на результатыштамповых испытаний несвязных грунтов. Вопросы расчета прочности и деформативности оснований и фундаментов. ВНИК транспортного строительства. Труда. Вып. 59. М., Транспорт, 1966.

51. Рыженко А.П. Экспериментальные исследования прочностигравийно-песчаных оснований фундаментов глубокого заложения. Вопросы расчета прочности и деформативности оснований фундаментов. ВН№ транспортного строительства. Труды. Вып. 59. М., Транспорт, 1966.

52. Родштейн А,Г. Контактные напряжения под жесткими фундаментами на песчаном основании. М.,В0ДГЕ0, 1952.

53. Родштейн А.Г. Некоторые итоги натурных исследованийраспределения реактивного давления грунта под подошвой жестких фундаментов. "Основания, фундаменты и механика грунтов", № 2, 1959.

54. Рекомендации по намерению давлений не контакте сооружений с грунтом. ШЙСК Госстроя СССР. Киев, 1966.

55. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования (СНиП П-Б.1-62х). М., Стройиздат, 1962 и 1964.

56. Терцаги К. Строительная механика грунта на основе егофизических свойств. М.-Л.,Госстройиздат, 1933.

57. Терцаги К., Еек Р. Механика грунтов в инженерной практике. Госстройиздат, 1958.

58. Тимошенко С.П. Теория упругости. Л.-М.,изд.0НТЙ,1937»

59. Технические условия на исследование грунтов как оснований сооружений. Госстройиздат, 1939.

60. Тюленев Е.А. и др. Несущая способность песчаных оснований цилиндрических фундаментов глубокого заложения. "Транспортное строительство11. № 12, 1962.

61. Трофименков Ю.Г. 0 второй азиатской конференции по механике грунтов и фундаментостроению (Токио, 1963 ), Материалы по проектированию сложных фундаментов иоснований и по производству изысканий. № 2, ЦВМ. М., 1963.

62. Трофименков Ю.Г. и др. Полевые методы исследованиястроительных свойств грунтов. Госстройиздат.М.,1964.

63. Тыльчевский К.И., Скачко А.Н. Остановка для определения сжимаемости и сопротивления грунтов сдвигу штампами малых площадей с боковой пригрузкой. Труды НОТОснований и подземных сооружений. "Основания и фундаментвГ',вып.55. Госстройивдат, 1964.

64. Таракудиев З.Я., Мурзенко Ю.Н. Контактные напряженияв песчаном основании под заглубленными жесткими штампам®. Первая конференция молодых ученых. Краткое содержание докладов. Свердловск,1968.

65. Таракулиев З.Я. Экспериментальные исследования контактных напряжений под подошвой квадратных фундаментов на песчаном основании. Автореферат диссертации на еоискание ученой степени к,т.н. Новочеркасск. 1969.

66. Улитин А.И. Наблюдения за подъемом дна строительногокотлована. "Гидротехническое строительство",! 6,1955.

67. Хакимов Х.Р. Экспериментальные исследования деформацийоснования."Гидротехническое строительство",» 9,1939.

68. Цытович H.A. Механика грунтов. M«, Стромиздат, 1963.

69. Цытович H.A. и др. Основания и фундаменты. М. /'Высшаяшкода",1970.

70. Цытович H.A., Черкасов И.И. Определение коэффициентасжимаемости грунтов по результатам вдавливания штампов. "Основания, фундаменты и механика грунтов*,! 6, 1970.

71. Черкасов Й.И. Влияние метода установки штампа на результаты испытания грунта пробной нагрузкой. Доклады АН СССР. Т.82. i 3, 1952.

72. Черкасов 1.М. Механические свойства грунтовых оснований. Автотрансиздат. М., 1958.

73. Чижиков П.Г. Зависимости между нагрузками и осадкамимодельного и натурного фундаментов. "Транспортное строительство", ® 6,1962.

74. Чеботарев Г.П. Механика грунтов, основания и земляныесооружения. Госстройиздат, 1968.

75. Швец В.Б. О достоверности определения модуля деформации элювиальных глинистых грунтов по данным компрессионным испытаниям. "Основания, фундаменты и механика грунтов", i 5, 1964.

76. Экимян Н.Б. О влиянии влажности на сопротивление песчаного основания опор глубокого Баложения. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Труды второй конференции молодых научных работников. Издательство литературы по строительству. М., 1968.

77. Ярошенко В.А. и др. Расчет осадок фундаментов на песчаном основании. "Транспортное строительство" , i 7, 1966,

78. Ярошенко В.А., Ковалев Ю.й. Новый лоток ШИТ*. "Основания, фундаменты и механика грунтов", 1 1, 1963.

79. Boussinesq Application des potentiels à 1*étude de 1«équilibre et du mouvement des solides élastiques, Paris, 1885.

80. Kerisel J. Deep foundations basic experimental facts. Б«ерfoundations conference. Mexico, 1964.

81. Mindlin S. JPorce at Point in the Interior of a Semi Infinite1. Solid, Physics, 1936.

82. Mayer A., Herminier R.L. The Bearing Capacity of Piles in

83. Cohesive Soils. Proc. of the Third Int. Oonf. on Soil Mechanics, 1953.

84. Press H. Zentr. der Bauverwaltung, H. 41, 1934.

85. Press H. Baugrundbelastungsversuche mlt fflacher versehiedener Grosse. Bautechnik li. 12, 1930.

86. Shleicher J. Zur Sieorie des Bangrundes. "Der Baningtt,1926.