Tara-s.ru

Тара и Упаковка
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент фильтрации грунта (водопроницаемость)

Коэффициент фильтрации грунта (водопроницаемость)

Положим, архитектор настаивает на анализе почвы, а бригадир утверждает, что и так все ясно и для строительства никаких анализов делать не требуется.

Существует много видов скважин на воду. Применительно к Московской области скважины на воду бывают двух видов

И так начнем… В первую очередь для определения грунтов на участке используют «живое» визуальное обследование.

Предложения о покупке собственной земли практически никогда не раскрывают те опасности и неприятности, которые может таить в себе такая покупка

Весомыми факторами для определения того, какой глубины должен быть фундамент необходимы параметры по: глубине промерзания, виду грунта, уровню грунтовых вод и нагрузки, которая будет действовать на фундамент.

Геология грунта проводиться перед началом строительства для того, чтобы понять какого типа грунт на вашем участке и выбрать подходящий фундамент

По закону Паретто правильно и грамотно составленный план проекта – это уже 80% успешной работы

Для проектирования и строительства фундамента такое исследование имеет очень большое значение, от которого будут зависеть долговечность и безупречная служба вашего дома

Строительство здания без учета типа грунтов под ним также неразумно, если бы здание строилось из материалов, свойства и качество которых неизвестны.

Над заданным уровнем воды можно задать исходный уровень воды, моделирующий состояние непосредственно перед резким падением УГВ.

Резкое падение воды

Сперва рассчитываем исходное поровое давление u :

высота от исходного уровня воды к точке P

удельный вес воды

Высота h — это расстояние от точки P (где определено значение порового давления) до исходного уровня воды — это в случае, когда исходный уровень воды находится ниже поверхности земли. Если исходный уровень воды расположен выше поверхности земли высота h принимается от точки P до уровня земли (см. разрез 1 на рис.). Когда оба уровня воды находятся выше поверхности земли, то высота h — будет расстоянием от точки P до пониженного уровня воды (см. разрез 2 на рис.).

Вторым шагом будет определение убыли порового давления в области между исходным и пониженным УГВ:

высота между исходным и пониженным уровнем воды

удельный вес воды

Как и в предыдущем расчёте давления, здесь тоже могут иметь место три опции положения уровней воды, т.е. три способа как получить высоту hd . Когда оба уровня расположены под поверхностью земли, то hd — это расстояние между исходным и пониженным уровнем воды. Когда исходный уровень воды находится над поверхностью земли, то высота hd пониженного уровня воды принимается только до уровня поверхности земли (см. разрез 1 на рис.). В последнем случае оба уровня могут находиться над поверхностью земли, т.е. разность уровней hd равна нулю (см. разрез 2 на рис.).

В третьем шагу определяем конечное значение порового давления u . Убыль давления Δu переумножаем на коэффициент редукции исходного порового давления X , который должен задаваться для каждого отдельного грунта в диалоговом окне в рамке «Грунты». В расчёт войдёт значение коэффициента X грунта на участке определения порового давления, т.е. в месте точки P (а не грунта, расположенного в области между исходным и пониженным УГВ). У водоприницаемого грунта равен X = 1, у практически неводопроницаемого X = 0. В расчёт принимается конечное значение порового давления:

Читайте так же:
Инструкция по применению грунтовки гф 021

исходное поровое давление

поправочный коэффициент исходного порового давления

убыль порового давления

Коэффициент подсчета площади откоса

Сегодняшний пост пополнит рубрику «Земляные массы» и затронет вопросы, которых я еще не касалась по этой теме. Я уже не раз рассказывала, как правильно заполнить ведомость земляных масс, но при этом почему-то не посчитала нужным рассказать, как выполнить сам план этих самых масс :).

Рассмотрим на конкретном примере пошаговое построение плана земляных масс. К работе над земляными массами переходят уже тогда, когда полностью отработан план организации рельефа.

Моя последовательность работ:
Шаг 1.

Копирую план организации рельефа с топосъемкой на отдельный лист, объединив их в блок. С блоком работать удобнее, так как строить картограмму мы будем поверх плана, заполненного горизонталями и существующими отметками рельефа местности. После определения «черных» и «красных» отметок мы наш блок успешно удалим, но об этом чуть позже, идем дальше.

Шаг 2.

Проектируемый участок я делю на квадраты, вычерчивая сетку 20х20 м поверх нашего «блока» — плана организации рельефа. Проектируемые и существующие здания под сетку не заносим – так, как показано на примере. Конечно, в зависимости от формы проектируемой территории, зданий и сооружений, ячейки сетки могут получится любой формы: прямоугольники, треугольники, трапеции и т.д.

Шаг 3.

Следующим шагом проставляю на всех пересечениях сетки существующие (черные) и проектируемые (красные) отметки рельефа местности. Для этого и нужен наш блок с планом организации рельефа и топосъемкой. По топосъемке я определяю существующую отметку, по плану организации рельефа – проектируемую отметку рельефа местности в местах пересечений сетки.

Проектируемая отметка ставиться над существующей отметкой на чертеже (так, как показано на картинке). Всё, дальше наш «блок» нам уже не нужен. Удаляем топосъемку с планом организации рельефа. У нас останется только сетка с отметками.

Шаг 4.

Следующая задача – подсчитать разницу между проектируемой и существующей отметкой. Тут все просто: от проектируемой (красной) отметки отнимаем существующую (черную) отметку и записываем результат слева от проектируемой отметки (смотрим на пример ниже). Результат может быть отрицательный (со знаком минус), положительный и равен нулю (в случае, если значения красной и черной отметок рельефа совпадают). Отрицательный результат означает «выемку», положительный — «насыпь».

По окончанию этой работы мы имеем набор геометрических фигур с высотами каждой ее вершины и можем переходить к следующему шагу.

Читайте так же:
Есть ли грунтовка по оцинковке
Шаг 5.

После того, как мы определили высотные отметки на каждом пересечении сетки, самое время построить линию нулевых работ. Показывается она штрихпунктирной линией и располагается между выемкой и насыпью. Если все высотные отметки только положительные или только отрицательные, то линии нулевых работ на чертеже не будет (как раз мой случай). Это значит, что грунт всей проектируемой территории мы либо насыпаем, либо вынимаем.

Так как на моем плане земляных масс весь грунт насыпной (все высотные отметки со знаком «плюс» или равны нулю), я покажу как построить линию нулевых работ на примере отдельной квадратной ячейки. Предположим, что квадратная ячейка имеет длину стороны 20 м и высотные отметки +3,0; -2,0; -4,0; 0,0. Между отметкой насыпи +3,0 и выемки -2,0 пройдет линия нулевых работ. По рассматриваемой стороне ячейки перерабатывается 5 м грунта: 3 м насыпаем и 2 м срезаем. Делим длину стороны на 5 и определяем в какой точке проходит линия нулевых работ 20/5=4 м (4 м длины на 1 м высоты). Значит «ноль» расположен на расстоянии 8 м от отметки -2,0 или 12 м от отметки +3,0.

Наносим точку на стороне квадрата между отметками +3,0 и -2,0 и соединяем с отметкой 0,0. Продлеваем линию нулевых работ таким образом через все ячейки, имеющие отметки и выемки и насыпи. «Выемку» по проектируемому участку заштриховываем линиями под углом 45 градусов. Переходим к следующему шагу.

Шаг 6.

Теперь нам необходимо определить объем каждой ячейки. Тут вариантов не так уж и мало: можно вспомнить школьную математику или воспользоваться онлайн калькулятором (правда калькуляторы в основном придуманы только на подсчет котлованов с откосами или траншей). Я пользуюсь простой и удобной программкой ZEMMAS которую вы можете скачать на сайте в рубрике «Материалы для СКАЧИВАНИЯ». Правила пользования предельно просты: находите нужную вам фигуру (тип ячейки) и вводите необходимые данные для подсчета объема (например, для прямоугольной ячейки надо указать длины двух сторон в метрах (замеряем по плану) и высотные отметки вершин фигуры (это те отметки, которые мы получили путем отнимания существующей отметки от проектируемой (см. шаг 4).

Полученный объем проставляем в центр ячейки сетки на плане. Важно не упускать знаки отметок. Если высотная отметка со знаком «минус», значит и в программу мы вписываем ее со знаком минус. Объем «выемки» на плане указывается со знаком «минус», «насыпи» — со знаком «плюс».

Отдельно расскажу про подсчет объемов по откосам, образованным насыпью. Уклон откоса принимается от вида грунта. Для примера обозначим уклон откоса 1:1,5 (наиболее часто применяемый уклон для Беларуси). Предположим, что высота насыпи – 1 м, тогда в ширину откос займет 1,5 м. В сечении наш откос будет выглядеть так:

Читайте так же:
Как отмыть грунтовку от одежды

Мы получили прямоугольный треугольник и знаем значения его катетов: 1 м и 1,5 м. Имея такие исходные данные, легко вычислить площадь прямоугольного треугольника по формуле ½*1*1,5 (вспоминаем школу и нашу уверенность в том, что эти дурацкие формулы из геометрии нам никогда в жизни не понадобяться, затем громко смеемся). Площадь нашего откоса в сечении = площади прямоугольного треугольника = 2,5 кв.м.

Зная длину откоса (а мы ее всегда знаем) не сложно вычислить объем, умножив площадь его сечения на длину. Кто не понял, длину замеряем по чертежу.

Шаг 7.

Выдохните, осталось совсем чуть-чуть. Под планом земляных масс приводим маленькую табличку, куда вносим все значения объемов ячеек со знаком «плюс» — строка «насыпь» и все объемы ячеек со знаком «минус» — строка «выемка». В конце каждой строки приводим итоговую цифру – сумму полученных объемов по «насыпи» и «выемки» соответственно.

Определение расчетного сопротивления грунта основания

Выполняется сравнение расчетного сопротивления грунта основания полученного в модуле ГРУНТ с результатами ручного расчета по СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений».

Исходные данные

Размеры фундамента bxl=20х30м; глубина заложения фундамента d=2м; здание с гибкой конструктивной схемой; подвал отсутствует; характеристики грунтов определены по таблицам. Нагрузка на основание N=120000кН; среднее давление по подошве фундамента p=200кН/м 2

Характеристики грунтов основания:

R_расчетное_сопротивление_01

Напластование грунтов:

R_расчетное_сопротивление_02

Параметры нагрузки:

R_расчетное_сопротивление_03

Параметры расчета:

R_расчетное_сопротивление_04

Результаты расчета в модуле ГРУНТ

R_расчетное_сопротивление_05

Rz=392.085кН/м 2 по подошве фундамента (отметка +98.000).
Rz=570.161кН/м 2 на глубине 3.5м от подошвы фундамента (отметка +94.500).

Определение расчетного сопротивления грунта основания под подошвой фундамента R (отметка +98.000)

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле 5.7 (п. 5.6.7 СП 22.13330.2016):

R_расчетное_сопротивление_f_1

γС1 и γС2 – коэффициенты условий работы по табл. 5.4 СП 22.13330;
k – коэффициент, принимаемый равным 1, если характеристики определены непосредственными испытаниями и 1.1, если по таблицам;
Mγ, Mq и Mc – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
kz – коэффициент, принимаемый равным 1 при b<10 м и kz=Z0/b+0.2 при b>10, здесь Z0=8м;
b – ширина подошвы фундамента;
γII – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;
γ’II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;
cII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf – толщина конструкции пола подвала;
γcf – расчётное значение удельного веса конструкции пола подвала;
db – глубина подвала.

γС1=1.25 и γС2=1, т.к. непосредственно под фундаментом залегает грунт ИГЭ-2 песок пылеватый.
k=1.1 т.к. характеристики грунтов определены по таблицам.
Коэффициенты Mγ, Mq и Mc определяются по таблице 5.5 СП 22.13330 в зависимости от угла внутреннего трения φ. Данная таблица составлена на основании формул:

Читайте так же:
Естественный откос для грунтов

Т.к. основание под фундаментом неоднородное, то, в соответствии с пунктом 5.6.10 СП 22.13330, для определения R следует принимать средневзвешенные значения характеристики грунтов по глубине ZR=0.5b при b<10м и ZR=4+0.1b при b≥10м.

При ширине фундамента b=20м → ZR=4+0.1*20=6м.

№ИГЭhi, мγi, кН/м 3Сi, кПа, кН/м 2φi, градhi*γi, кН/м 2hi*Сi, кН/мhi*φi, м*град
22.0017.201.0031.0034.402.0062.00
33.0017.858.0022.0053.5524.0066.00
41.0018.3520.0018.0018.3520.0018.00
6.000106.3046.00146.00
средние значения17.7177.66724.333
№ИГЭhi, мγi, кН/м 3hi*γi, кН/м 2
11.0017.6517.65
21.0017.2017.20
2.0034.85
среднее значение17.425

Осредненные характеристики определяются по формуле:

Коэффициент, зависящий от ширины фундамента: kz=Z0/b+0.2=8/20+0.2=0.6

R_расчетное_сопротивление_f_2

Определение расчетного сопротивления грунта основания на глубине 3.5м от подошвы фундамента (отметка +94.500)

Распределение напряжений по глубине сжимаемой толщи:

R_расчетное_сопротивление_06

По глубине сжимаемой толщи должно выполняться условие (условие 5.9 СП 22.13330):

где σzp, σzγ и σzg – вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента.

Определим σz и Rz на глубине Z=3.5м от подошвы фундамента.

Rz определяется для условного фундамента шириной:

где Az=N/σzp=120000/196.224=615.55м2; σzp=196.244кН/м2 – дополнительное давление на глубине Z=3.5м от подошвы фундамента (определено при помощи модуля ГРУНТ); a=(l-b)/2=(30-20)/2=5м.

Средневзвешенные значения характеристики грунтов определяются по глубине ZR=4+0.1*20.23=6.23м.

№ИГЭhi, мγi/γsbi, кН/м 3Сi, кПа, кН/м 2φi, градhi*γi, кН/м 2hi*Сi, кН/мhi*φi, м*град
31.50017.8508.00022.00026.77512.00033.000
43.00018.35020.00018.00055.05060.00054.000
51.52318.85050.00016.00028.70976.15024.368
6.023110.534148.150111.368
средние значения18.35224.59718.490
№ИГЭhi, мγi/γsbi, кН/м 3hi*γi, кН/м 2
11.00017.65017.650
23.00017.20051.600
31.50017.85026.775
5.50096.025
среднее значение17.459

Коэффициент, зависящий от ширины фундамента: kz=Z0/b+0.2=8/20.23+0.2=0.595

Примеры решения задач

Задание Укажите в чем отличие фильтрации в глинистых грунтах? Решение Фильтрация в глинистых грунтах начинается при наличии начального градиента фильтрации (рис.1). При этом закон Дарси записывают следующим образом: где — начальный градиент фильтрации. На рис. 1 приведена зависимость скорости фильтрации от градиента напора для двух видов грунта песка и глины (огрубленный график). Рис. 1 Зависимости скорости фильтрации от градиента напора эмпирически получают в виде кривой, которая состоит из трех участков: первый, когда скорость фильтрации практически равна нулю, второй — переходный (криволинейный), третий прямолинейный -установившийся (отражен на рис.1 (2)), когда скорость фильтрации пропорциональна градиенту. И так, фильтрация воды в вязких глинистых грунтах начинается только тогда, когда градиент напора достигает некоторого начального значения, которое преодолевает внутреннее трение, которое оказывают движению водно — коллоидные пленки.

Читайте так же:
Как делать грунтовку кирпича

Задание Какова величина коэффициента фильтрации, если коэффициент проницаемости пористой среды равен , кинематический коэффициент вязкости фильтрующейся жидкости ? Фильтрация происходит по закону Дарси. Решение В качестве основы для решения задачи используем формулу, связывающую коэффициент фильтрации и коэффициент проницаемости: Динамическая вязкость связана с кинематической вязкостью соотношением: удельный вес с плотностью: где — ускорение свободного падения. Подставим выражения (2.2) и (2.3) в (2.1), имеем: Ответ

Определение по техническим стандартам

Коэффициент уплотнения грунта является условным безразмерным показателем или величиной, который по своей сути ведёт отсчёт из реального соотношения данных плотности имеющегося вещества к плотности почвы max (условный показатель максимума грунта). Если мы посмотрим на землю, как на объективный тип материала, то заметим, что его структура имеет микроскопические видимые и невидимые поры, заполненные естественным воздухом или обработанный влагой. Учитывая закон уплотнения сжимаемости грунта, в процессе выработки пор становится очень много, и рыхлость является основным показателем, где общая насыпная характеристика плотности будет значительно меньшим показателем, чем коэффициент уплотнения грунта в утрамбованном виде. Этот важнейший параметр необходимо учитывать при возведении земляных подушек под основание фундамента объекта, а также при проведении дорожных работ. Если не производить трамбовку почвы, то в будущем имеет место появления риска усадки здания, дефектов на готовом дорожном полотне.

Ниже приведена таблица, исходя из которой, можно оперировать данными при расчёте коэффициента уплотнения грунта по таблице СНИП.

Тип землипочвыОптимальные показатель влажностиПараметр максимальной плотности из расчёта тм 3
Песчаные0,08/0,121,80-1,88
Супесчаные0,09/0,151,85-2,08
Супесчано-пылевидные0,16/0,221,61-1,80
Суглинистые0,12/0,151,65-1,95
Тяжёлые, кат. суглинистые0,16/0,201,67-1,79
Пылевидные, кат. суглинистые0,18/0,211,65-1,74
Глиняные0,19/0,231,58-1,80

«При проведении расчёта и определения уплотнения коэффициента грунта, нужно помнить, что для насыпной категории плотность будет меньше, чем для аналогичных характеристик утрамбованной почвы.»

Вопросы

Олег, 41 год (г. Саратов): Какие госты работают на эту тему?

Ответ: ГОСТ 25100-2011 и 25100-95 о классификации грунтов,12248 — об определении прочности и деформируемости, 17245-79 — об определении временного сопротивления при одноосном сжатии, 23161-2012 — об определении параметра просадочности, 28622-90 и 28622-2012 — об определении степени пучинистости и т.д.

Виталий, 26 лет (г. Сыктывкар): Ведется ли сейчас разработка участков с использованием взрывчатки?

Ответ: Да. Иногда неподходящему грунту требуется «демонтаж» взрывом или послойная резка скрепером с дальнейшей заменой на приемлемый. Со взрывом образуется конусообразное углубление, а земля частично выбрасывается из нее наверх.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector