РАЗДЕЛ 2
РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ СЖИМАЕМОСТИ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ
2.1. Инженерно-геологические условия опытных площадок
Площадка 1. Описание инженерно-геологических условий составлено на основании материалов изысканий, выполненных Киевским отделением ПромтрансНИИпроект и ЧерномирНИИпроект (отчет № 1704, 1974 г.).
В административном отношении площадка располагалась у пос. Григорьевка в 25 км к северо-востоку от г. Одессы на территории станции "Промышленная" припортового завода. В геоморфологическом отношении площадка приурочена к устьевой правобережной части Григорьевского лимана. В геологическом строении площадки принимают участие четвертичные отложения литологически представленные лессовидными грунтами:
Слой 1 - супесь лессовидная, темно-бурая, твердая, просадочная, мощностью до 2 м.
Слой 2 - суглинок лессовидный, тяжелый, от твердого до полутвердого, просадочный, мощностью 4,1...4,5 м.
Слой 3 - суглинок лессовидный с деградированной структурой, буровато- и красновато-желтый, полутвердый, непросадочный, мощностью 5,5...6,0 м.
Ниже залегают красно-бурые глины. Супеси и суглинки 1 и 2 слоев обладают практически аналогичными свойствами и выделены в один инженерно-геологический элемент. Грунты слоев 1 и 2 проявляют просадочные свойства от замачивания как при природном давлении, так и при нагрузках его превышающих.
Нормативное значение величины коэффициента относительной просадочности при бытовом давлении равно 0,017. Физико-механические показатели грунтов приведены в таблице 2.1.
На рассмотренной площадке автор принял участие в испытаниях лессовидных суглинков двумя фундаментами:
- квадратным площадью 4 м2, размерами 2 ? 2 м, индекс Ф-1;
- прямоугольным площадью 6 м2, размерами 2 ? 3 м, индекс Ф-2.
Площадка 2. Описание инженерно-геологических условий составлено на основании материалов изысканий выполненных ОФ УкрГИИНТИЗ (отчет
№.2015, 1976 г.), а также лабораторных и полевых определений физико-механических показателей, выполненных автором.
В административном отношении опытный полигон располагался в Киевском районе г. Одессы на 5 ст. Черноморской дороги. В геоморфологическом отношении площадка находится в пределах Причерноморского плато. В геологическом строении верхнего горизонта площадки принимают участие четвертичные отложения литологически представленные лессовидными суглинками и лессами:
Слой 1 - почвенно-растительный слой и суглинок гумусированный. Мощность слоя 0,2-0,6 м.
Слой 2 - суглинок лессовидный коричневый, в кровле с карбонатными включениями, тяжелый, твердый. Мощность слоя 2,4...3,0 м.
Слой 3 - лесс желтый, в кровле с карбонатными включениями, полутвердый, с глубины 6,5 м мягкопластичный и текучий. Мощность слоя 4,6...5,4 м.
Слой 4 - суглинок лессовидный, желтовато-коричневый, средний до тяжелого, от полутвердого до мягкопластичного. Мощность слоя 2,7...3,9 м.
Грунтовые воды в период изысканий выполненных на расположенной рядом площадке станкостроительного техникума в 1969 г. были встречены на глубине 10,6 м, на рассматриваемой площадке в 1976 г. на глубине 7,9 м. На период экспериментальных исследований уровень грунтовых вод поднялся до глубины 4,5...5,0 м.
Физико-механические показатели грунтов приведены в таблице 2.1.
На рассмотренном учебно-экспериментальном полигоне автором выполнен основной объем исследований. Всего проведены 27 испытаний [81, 117, 123]:
1. 11 опытов серии 1 (1.1...1.11) - испытания лессовидных суглинков и лессов природной структуры выполнены круглым штампом площадью 300 см2 по мере проходки шурфа в условиях непрерывного замачивания с интервалом 0,5 м по глубине (8 опытов: 1.1...1.8) и параллельно на первых трех отметках лессовидного суглинка уплотненного статической пригрузкой давлением 0,4 МПа от штампа площадью 1 м2 (3 опыта: 1.9...1.11);
2. 4 опыта серии 2 (2.1...2.4) - испытания круглым штампом площадью 300 см2 механически разрушенного массива из лессовидного суглинка через 3, 10, 23 и 33 месяцев после его искусственного создания. Схемы экспериментов серий 1 и 2 показаны на рис. 2.1;
3. 8 опытов серии 3 (3.1...3.8) - из них 2 испытания (3.1 и 3.2) уплотненного трамбовкой лессовидного основания квадратным штампом площадью 1 м2 и 6 - по 3 параллельно на одинаковых отметках с интервалом 0,5 м по глубине протрамбованного слоя (3.3...3.5) и после пригрузки протрамбованного слоя давлением 0,3 МПа от штампа площадью 1 м2 (3.6...3.8);
4. 4 опыта серии 4 (4.1...4.4) - испытания лессовидного суглинка природной структуры квадратным штампом площадью 1 м2: два в условиях естественной влажности (4.1 и 4.4) и два при непрерывном замачивании грунтового основания (4.2 и 4.3). Схемы экспериментов серий 3 и 4 показаны на рис. 2.2.
Методика всех проведенных экспериментов предусматривала исследование параметров сжимаемости лессовидных грунтов основания с помощью глубинных магнитных марок, а силовое воздействие на штамп - ступенчатую циклически возрастающую нагрузку-разгрузку при условной стабилизации для нагрузки 0,2-0,3 мм/сут. и при разгрузке - 0,1 мм/сутки [77, 84, 121].
Рис. 2.1. Геологический разрез, схема и объем выполненных экспериментальных исследований на площадке 2. Рис. 2.2. Геологический разрез, схема и объем выполненных экспериментальных исследований на площадке 2. Площадка 3. Описание инженерно-геологических условий составлено на основании материалов изысканий выполненных организацией п/я А-1521 (отчет № 801826, 1980 г.).
В административном отношении площадка располагалась на территории завода "Эпсилон" в северной части г. Одессы в районе промузла Кулендорово. В геоморфологическом отношении район приурочен к Причерноморскому плато. Геологическое строение участка характеризуется четвертичными отложениями литологически представленными лессовидными и лессовыми породами:
Слой 1 - почвенно-растительный слой, мощностью до 0,8 м.
Слой 2 - суглинки и глины лессовидные, желт