предел прочности массива скального грунта на растяжение
и сжатие
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image84.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image85.emf.jpg)
предел прочности массива на сдвиг
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image86.emf.jpg)
липкость (предел адгезионной прочности глинистых грунтов) L;
теплопроводность талого грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image87.emf.jpg)
теплопроводность мерзлого грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image88.emf.jpg)
объемную теплоемкость талого грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image89.emf.jpg)
объемную теплоемкость мерзлого грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image90.emf.jpg)
коэффициент сжимаемости мерзлого грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image91.emf.jpg)
коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image92.emf.jpg)
коэффициент оттаивания
;
![](public://doc_files/531/987/8/files/image93.emf.jpg)
коэффициент трения на контакте сооружения с грунтом
.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image94.emf.jpg)
При необходимости следует определять и другие характеристики грунтов.
5.5 Состав необходимых характеристик из числа перечисленных в 5.3 и 5.4 определяется в техническом задании на проведение инженерно-геологических изысканий в зависимости от особенностей инженерно-геологических условий участка, назначения, класса и технических характеристик проектируемого сооружения, характера и величины ожидаемых нагрузок и воздействий, состава и методов расчетов и т.п. Там же указываются особенности процесса возведения и условий эксплуатации сооружений, которые могут повлиять на изменение физико-механических свойств грунтов. В составе технического задания и программы на проведение инженерно-геологических изысканий должна быть разработана программа специальных полевых и лабораторных исследований и определений физико-механических свойств грунтов.
5.6 Программы специальных полевых и лабораторных исследований должны содержать методики испытаний грунтов и интервалы нагрузок, в пределах которых следует определять значения механических параметров, назначенные с учетом состава, природного состояния грунтов и предполагаемых условий взаимодействия сооружения с грунтовым основанием, требования к испытательному оборудованию и т.д. При соответствующем обосновании допускается применение методов, не регламентированных действующей системой ГОСТ.
5.7 Инженерно-геологические условия строительства должны конкретизироваться и детализироваться путем обобщения и анализа результатов полевых и лабораторных исследований грунтов и построения инженерно-геологических (численных или физических) моделей (схем) основания с учетом указаний раздела 6 настоящего свода правил. Оценка неоднородности грунтов основания, выделение ИГЭ и РГЭ и вычисление нормативных и расчетных значений характеристик выполняются путем статистической обработки результатов испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ 20522 и раздела 6 настоящего свода правил.
5.8 Нормативные значения характеристик грунтов
должны устанавливаться на основе результатов полевых и лабораторных исследований, проводимых в условиях, максимально приближенных к условиям работы грунта в рассматриваемой системе "сооружение - основание". За нормативные значения всех характеристик следует принимать их средние статистические значения.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image95.emf.jpg)
Расчетные значения характеристик грунтов X должны определяться по формуле
![](public://doc_files/531/987/8/files/image96.emf.jpg)
где
- коэффициент надежности по грунту, определяемый в соответствии с ГОСТ 20522.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image97.emf.jpg)
При классификации грунтов применяются нормативные значения характеристик, при решении задач проектирования - как нормальные, так и расчетные значения.
5.9 Расчетные значения характеристик грунтов
, с,
,
и
для расчетов по предельным состояниям первой группы обозначаются
,
,
,
и
, второй группы -
,
,
,
и
. При определении расчетных значений
,
,
,
и
коэффициент надежности по грунту
определяется при односторонней доверительной вероятности
. Расчетные значения характеристик для расчетов по предельным состояниям второй группы следует принимать равными нормативным, т.е. при значении
.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image98.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image99.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image100.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image101.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image102.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image103.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image104.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image105.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image106.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image107.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image108.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image109.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image110.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image111.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image112.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image113.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image114.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image115.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image116.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image117.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image118.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image119.emf.jpg)
Для оснований сооружений III и IV классов, а также для оснований сооружений I и II классов на стадии обоснования строительства расчетные значения физико-механических характеристик грунтов допускается принимать с использованием аналогов, корреляционных связей и т.д.
5.10 В области многолетней мерзлоты физические, механические и фильтрационные характеристики основания зависят от льдистости (влажности) и температуры пород. Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики массива в криолитозоне следует определять преимущественно полевыми методами (штамповые опыты, откачки и нагнетания воды, геофизические методы). Массив должен быть охарактеризован как в естественном, так и в прогнозном (после оттаивания) состоянии.
5.11 При проектировании системы "сооружение-основание" следует учитывать возможное изменение физико-механических характеристик грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения, связанное с изменением гидрогеологического режима, напряженно-деформированного состояния основания, последовательностью и условиями ведения строительных работ, искусственным регулированием физико-механических свойств грунтов и т.д. Для сильнодеформируемых (при Е < 0,2 МПа), легковыветриваемых, сильнотрещиноватых, размокающих и набухающих под воздействием воды полускальных грунтов следует применять состав и методы определения физико-механических характеристик и расчетов, соответствующие как скальным, так и нескальным грунтам.
Для районов распространения многолетнемерзлых грунтов следует также учитывать изменение температурного режима основания, приводящее к изменению состояния, механических и теплофизических свойств грунтов.
Характер и интенсивность возможных изменений свойств грунтов оснований в процессе строительства и эксплуатации сооружений должны прогнозироваться на весь срок службы сооружения на основе результатов соответствующих модельных и экспериментальных исследований и их последующей корректировки по результатам натурных наблюдений (мониторинга).
5.12 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов для оценки состояния гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации следует устанавливать на основе результатов инженерно-геологических изысканий, выполненных на стадии "проект", результатов геотехнического контроля при возведении сооружений и с учетом данных натурных наблюдений. В необходимых случаях следует проводить дополнительные инженерно-геологические исследования по специально разработанным программам.
5.13 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов при дополнительных изысканиях для целей ремонта, реконструкции и эксплуатации должны устанавливаться по специальной программе. Программа изысканий должна учитывать специфику существующих сооружений, а методы испытаний и исследований следует назначать с учетом методик предшествующих испытаний и исследований.
Характеристики нескальных грунтов
5.14 Определение характеристик прочности грунтов в стабилизированном состоянии (в эффективных напряжениях)
и с' следует выполнять методом трехосного сжатия по консолидированно-дренированной схеме (ГОСТ 12248). Для оснований и сооружений III - IV классов при соответствующем обосновании допускается использовать метод одноплоскостного среза по консолидированно-дренированной схеме (ГОСТ 12248) и/или по консолидированно-недренированной схеме с измерением порового давления.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image120.emf.jpg)
Определение прочности грунтов в нестабилизированном состоянии (сопротивление недренированному сдвигу
) следует выполнять методом трехосного сжатия по неконсолидированно-недренированной (в особых случаях - по консолидированно-недренированной схеме). Для оснований и сооружений III и IV классов допускается при соответствующем обосновании использовать метод одноплоскостного среза по неконсолидированно-недренированной схеме ("быстрый срез").
![](public://doc_files/531/987/8/files/image121.emf.jpg)
Примечания
1 Характеристики прочности
и с в нестабилизированном состоянии (в полных напряжениях) определяются в исключительных случаях только для специально обоснованных расчетных схем.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image122.emf.jpg)
2 При определении значений
, с' и
для инженерно-геологических схем допускается использовать методы статического зондирования и вращательного среза.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image123.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image124.emf.jpg)
5.15 Нормативные и расчетные значения характеристик
и с' следует определять применительно к гипотезе прочности Кулона или Кулона-Мора путем статистической обработки всех пар предельных значений максимальных и минимальных главных напряжений, полученных методом трехосного сжатия (либо пар значений нормальных и предельных касательных напряжений, полученных методом одноплоскостного среза) в соответствии с ГОСТ 20522.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image125.emf.jpg)
5.16 Расчетные значения характеристик
,
и
следует вычислять, используя коэффициент надежности по грунту
при односторонней доверительной вероятности
.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image126.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image127.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image128.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image129.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image130.emf.jpg)
Если полученное таким образом значение
будет более 1,25 (для илов - 1,4) или менее 1,05, то его необходимо принимать соответственно равным
(для илов - 1,4) и
.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image131.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image132.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image133.emf.jpg)
Расчетные значения характеристик
,
и
следует принимать равными нормативным их значениям.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image134.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image135.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image136.emf.jpg)
5.17 Для грунтов оснований сооружений I-III классов дополнительно к испытаниям указанными лабораторными методами следует проводить испытания в полевых условиях методами статического и динамического зондирования, вращательного среза, а для оснований бетонных и железобетонных сооружений - методом сдвига штампов. Испытания указанными методами и определение по их результатам нормативных значений характеристик
,
и
следует проводить для условий, соответствующих основным расчетным случаям в периоды строительства и эксплуатации сооружения.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image137.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image138.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image139.emf.jpg)
5.18 При испытаниях крупнообломочных грунтов допускается применение моделирования гранулометрических составов и методов, включающих получение экспериментальных зависимостей характеристик прочностных и деформационных свойств испытуемого грунта от параметров плотности сложения и гранулометрического состава.
При проектировании искусственных оснований кроме указанных выше характеристик следует назначать допустимые диапазоны контрольных значений плотности сухого грунта и влажности грунта, укладываемого в основание. Для искусственных оснований из крупнообломочных грунтов (галечников, горной массы и т.п.), кроме того, следует назначать допустимые диапазоны изменения гранулометрического состава грунта. Диапазоны изменения контрольных значений характеристик свойств и гранулометрического состава следует назначать по результатам лабораторных и полевых опытно-производственных испытаний.
При определении деформационных характеристик, гранулометрического состава, плотности сухого грунта и влажности грунта, укладываемого в основание, допускается использование экспериментально обоснованных косвенных методов.
5.19 Нормативные значения статического модуля деформации
нескальных грунтов следует определять по результатам полевых штамповых и прессиометрических опытов, а также по результатам компрессионных испытаний и (или) испытаний методом трехосного сжатия согласно требованиям ГОСТ 12248. Для грунтов оснований и грунтовых сооружений I и II классов проведение испытаний методом трехосного сжатия является обязательным. Траектории нагружения образцов и методики обработки результатов испытаний должны учитывать историю нагружения грунтового массива (величину давления предуплотнения
и степень переуплотнения грунта), диапазоны изменения напряжений в РГЭ и метод расчета или модельного исследования, для которых предназначены расчетные характеристики.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image140.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image141.emf.jpg)
В том случае если ожидаемое максимальное давление на элемент основания превышает давление предуплотнения
, следует определять не только вторичный
, но и первичный
модули деформации. Вторичный модуль
определяется по компрессионной кривой в интервале напряжений от бытового на изучаемой глубине до
. Первичный модуль
определяется по компрессионной кривой в интервале напряжений от
до максимального ожидаемого напряжения на изучаемой глубине.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image142.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image143.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image144.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image145.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image146.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image147.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image148.emf.jpg)
Нормативные значения
и
могут назначаться как постоянными, так и переменными по глубине.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image149.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image150.emf.jpg)
Для оснований сооружений IV класса расчетные значения Е допускается принимать по таблицам, приведенным в СП 22.13330, с введением коэффициента
, принимаемого по обязательному приложению В.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image151.emf.jpg)
Модуль деформации скальных, мерзлых грунтов на стадии обоснования инвестиций может быть определен с помощью сейсмоакустических методов.
Расчетные значения модулей деформации
и
следует принимать равными нормативным.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image152.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image153.emf.jpg)
5.20 Коэффициент уплотнения а определяется методом компрессионного либо трехосного сжатия согласно ГОСТ 12248. Нормативные значения
должны определяться в соответствии с ГОСТ 20522, расчетные значения коэффициента уплотнения следует принимать равными нормативным.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image154.emf.jpg)
5.21 Нормативные значения коэффициентов поперечной деформации
рекомендуется определять по результатам испытаний методом трехосного сжатия по консолидированно-дренированной схеме с независимым измерением продольных и поперечных деформаций образца грунта. Значения
следует определять как средние арифметические частных значений этой характеристики, полученных в отдельных испытаниях, или как значения, устанавливаемые по осредненным зависимостям измеряемых в опытах величин.
![](public://doc_files/531/987/8/files/image155.emf.jpg)
![](public://doc_files/531/987/8/files/image156.emf.jpg)