Особливості проектування фундаменту на скельних грунтах 

Особливості проектування фундаменту на скельних грунтах

У даній статті ми розглянемо геологічні властивості скельних грунтів та особливості проектування фундаменту на скельних грунтах. Гірські породи, що залягають на поверхні землі і, на порівняно невеликій глибині, називають ґрунтами. Це грунтово-рослинний шар, суглинки, супіски, піски, глинисті породи, полускальні і скельні породи. За гранулометричним складом, за характером і міцностю зв'язку між частинками породи поділяють на: зв'язкові, незв'язні, великоуламкові, полускальні і скельні.

Особливості проектування фундаменту на скельних грунтах

До скельних грунтів відносяться міцні магматичні, метаморфічні і ряд осадових порід (пісковики, кварцити, конгломерати, карбонатні породи, породи зцементовані кременистих цементом) з межею міцності при одновісному стисненні більше п'ятдесяти мегапаскаль. В таких породах існують міцні зв'язки між частинками. Скельні породи поділяють за межі міцності при стисненні, по тому, наскільки можуть розчинитися, або розм'якнути у воді. Частинки в таких породах зцементувати, між ними міцні кристалізаційні зв'язки. В результаті зволоження зв'язки не змінюються. Такі ґрунти майже не стискаються, водостійкі.

Скельні грунти можуть складатися з декількох порід з різними міцнісними характеристиками. Початкове залягання таких порід може бути порушено, наприклад, в зонах розломів, в зонах вивітрювання, в зонах тектонічних порушень. У даних зонах в породах утворюються тріщини, зв'язки між частинками можуть бути розірвані, міцність порід буде незначним у таких місцях. Часто ці зміни відбуваються в зонах контактів різних порід, верств.

Вартість геологічних вишукувань від 5 900 грн за виїзд

За характером тріщинуватості виділяють максимально тріщинуваті скельні породи, сильно і середньо тріщинуваті, монолітні та шаруваті ґрунти. В тріщинуватих породах сила зчеплення між частинками знижується. У шаруватих породах сили зчеплення вздовж і поперек шару сильно розрізняються. Властивості не тріщинуватих скельних порід практично не залежать від температурних змін. Часто по тріщинах в скельних породах циркулюють грунтові води. З часом у скельних ґрунтах в результаті вивітрювання утворюються тріщини, порода розпадається на дрібні шматки.

Найбільш міцними скельними ґрунтами є магматичні, потім йдуть метаморфічні. Менше міцність у осадових грунтів. В цілому скельні грунти дуже стійкі і мають показник міцності до 5 Мпа при одновісному стисненні. Такі ґрунти майже не стискаються при тиску.

Міцнісні властивості скельних грунтів знаходяться в прямій залежності від складу, від характеристик цементу, від наявності тріщин і від того, наскільки породи вивітрилися. Для визначення зміни міцності при намоканні породи обчислюють коефіцієнт розмочування у воді. При насиченні водою у деяких глинистих скельних порід, порід з глинистим цементом, крейди, мергелю, алевролітів, аргілітів міцність може знизитися в два-три рази.

Деякі скельні породи (типу гіпсу, кам'яні шари) можуть розчинитися у воді. Є такі породи, які можуть у воді розм'якшуватися. Така особливість проявляється у глиноутримуючих грунтів. Розм'якшення ґрунту призводить до погіршення несучої здатності і опору зрушення, збільшення стисливості грунту.

За ступенем розчинності виділяють важко-, середньо- та легкорозчинні грунти. Для розчинних грунтів вказують ступінь розчинності. Практично не розчиняються магматичні, метаморфічні опади, опади, зцементовані на кремнистому цементі. Погано розчиняються: вапняки, доломіт, пісковики. До средньоростворюючих відносяться крейда, ангідрит та гіпс. У розчинних грунтах можуть утворитися карстові порожнини.

Найбільший опір при стиску спостерігається у нефриту, дрібнозернистого граніту, залізистих кварцитів, габро-діабазів. На міцність грунту впливають різні фактори, серед яких розміри частинок, їх щільність, зв'язок між ними. При збільшенні кількості пор і тріщин міцність породи знижується. Особливо міцні дрібнозернисті породи з рівномірними зернами.

Міцність ґрунтів може погіршити водні розчини різного складу. Це також слід враховувати при виконанні робіт - проектування фундаменту на скельних грунтах. На поверхні порід можуть протікати різні фізико-хімічні процеси. Вода з розчиненими в ній різними речовинами може адсорбуватися на частки, послаблювати зчеплення між частинками. В результаті міцність скельних порід може знижуватися. Цей процес може бути оборотним після того, як порода висохне.

Для оцінки поведінки ґрунту під основою будівель і споруд визначають міцність порід уздовж прогнозованої площини руйнування на основі лабораторних і польових даних, результатів математичного моделювання. Для тріщинуватих порід міцність розрізняється в різних площинах. Зріз породи робиться з урахуванням напрямку можливих результуючих тисків. Міцність грунтів може залежати одночасно від опору порід зрушення і від міцності порід на стиснення. Опір зрушенню впливає від ступеня вивітрювання - тоді руйнуються зв'язки між частинками і можуть змінитися самі частинки.

Основи розраховуються за граничної несучої здатності і граничних деформацій. Для розрахунку осідання споруди під навантаженнями використовують величину рівноважного модуля загальної деформації.

ТОВ "ГІЛЬДІЯ ІНЖИНІРИНГ" виконає весь комплекс інженерно-геологічних досліджень на скельних грунтах якісно і в строк.

Коментарі та запитання:


Ваші запитання, зауваження та побажання Ви можете залишити тут. Ми обов'язково відповімо на всі Ваші звернення