к.т.н. Хрянина О.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, РОССИЯ

ЗАВИСИМОСТЬ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ОТ ГЕНЕЗИСА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

В работе представлен анализ результатов выполненных ранее инженерно-геологических изысканий на территории застройки г. Пензы [1].

Литолого-стратиграфический разрез построен на участке от пересечения улиц Пушкина, Некрасова, Ключевая до основания склона Западной Поляны. На разрезе представлены все типы отложений в пределах строительной зоны деятельности (ограниченная, местами сохранившаяся третья надпойменная терраса долины р.Суры, абс. отметки от 160-165 до 175-180 метров и вторая надпойменная терраса долины р.Сура, абс. отметки от 150-155 м до 165 м). В таблице 1 приведены физико-механические характеристики глин различного генезиса, определенные с доверительной вероятностью 0,98 [2].

Таблица 1

Характеристика	Удельный вес γ, кН/м	Коэфициент пористости n, д.е.	Пределы		Число пластичности, IP, д.е.	Показатель текучести IL, д.е.	Угол внутреннего трения φ, град	Удельное сцепление с, кПа	Модуль деформации Е, МПа
			пластичности WP	текучести WL
Делювиальный dQ	17,93	0,85	0,17	0,37	0,2	0,3	20	40	7
Аллювиальный аQ	16,86	1,05	0,18	0,37	0,19	0,38	18	34	5
Элювиальные еQ	17,25	1,23	0,35	0,69	0,35	0,32	19	36	8,5

Делювиальные отложения III надпойменной террасы р.Суры в виде глин тугопластичных мощностью 1,2-8,6 м, которые подстилаются аллювиальными отложениями в виде глин опесчаненных, известково-слюдистых мощностью 8,5-9,3 м.

Делювий пологих склонов, перекрывающий аллювиальные террасовые отложения, характеризуются рыхлым сложением. Наименьшие значения предела текучести свойственны для глинистых разностей делювия и аллювия, что можно объяснить большим содержанием органики. Наиболее прочными являются делювиальные грунты, которые служат хорошим основание для сооружений.

Элювиальные грунты имеют наиболее высокое значение коэффициента пористости, преимущественно полутвердую консистенцию, и как следствие этого меньшую сжимаемость. Занимают промежуточное положение по прочности.

Аллювиальные отложения II надпойменной террасы р. Суры в виде глин слюдистых, ожелезненных, слоистых мощностью 6,2-8,6 м, которые подстилаются элювиальными отложениями мелового периода в виде полутвердых и тугопластичных глин с вскрытой мощностью до 17 метров.

Аллювиальные глины в зоне водонасыщения преимущественно мягкопластичной консистенции, в зоне аэрации – тугопластичные. Имеют наименьшую прочность и большую деформируемость по сравнению с грунтами другого генезиса. Водонасыщенность аллювия, невыдержанность слоев по простиранию, линзовидное выклинивание вызывает значительные и неравномерные осадки сооружений, их деформацию.

Для аллювиальных отложений г. Пензы коэффициент бокового давления белее единицы, это указывает на то, что грунты ранее были подвергнуты воздействию внешней нагрузки, например, были пригружены толщей вышележащих отложений, которые были перемещены в результате тектонических процессов в верхней части земной коры. Эти процессы могли происходить миллионы или десятки миллионов лет назад, однако глинистый грунт «запомнил» эти воздействия.

Угол внутреннего трения зависит от генезиса грунтов в незначительной степени (5-10 %), а по силам сцепления существенно меняется от 10-до 15 %. Это обстоятельство необходимо учитывать в расчетах.

Для сравнительной оценки несущей способности свай, погружаем их в грунты разного генезиса. В таблице 2 приводятся результаты расчета по известной формуле [3] с использованием значений показателя текучести слоев для призматической сваи длиной 8 метров и сечением 0,3 х 0,3 м.

Таблица 2

Генезис грунтов	Показатель текучести IL, д.е.	Несущая способность сваи F, кН
dQ	0,30	515
aQ	0,38	477
eQ	0,32	397

Из приведенной таблицы видно, что несущая способность свай F сильно зависит от генезиса грунтов, в которые погружаются сваи.

Литература

1. Клинкова А.П. Устойчивость склонов Западнополянской возвышенности. Отчет. - Пенза: архив Пензенского треста инженерно-строительных изысканий, 1973.

2. ГОСТ 20522-96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. МНТКС, М.: 1997.

3. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. М., 2004. 80 с.