№№ | 1 | 2 | 3 | 4 |
We, % | 17,0 | 17,0 | 17,2 | 17,4 |
IL | 0,11 | 0,11 | 0,12 | 0,13 |
|
|
Песчаные разности под болотными отложениями, на исследуемых объектах, обладали свойствами плывунов и требовали применения специальных методов проходки, в отдельных случаях наблюдалось газовыделение. Пески, в которых отмечается активная микробиологическая деятельность, проявляют ярко выраженные плывунные свойства, хотя их гранулометрический состав не отвечает зерновому составу истинных плывунов. Переход песков в плывунное состояние связан с сорбцией тонкодисперсных частиц биотического и абиотического генезиса на зернах песка.
Процесс перехода песков в состояние плывунов в результате снижения коэффициента фильтрации и их водоотдачи под влиянием торфяных отложений был промоделирован в лабораторных условиях. Исследования физических моделей позволили оценить характер снижения коэффициента фильтрации среднезернистых песков в зависимости от роста величины бактериальной массы, а также преобразование их гранулометрического состава. Коэффициент фильтрации песков при значениях СБ, близких к нулевым, составлял 16 – 22 м/сутки. Сорбция микроорганизмов и продуктов их метаболизма на частицах песка и заполнение его порового пространства снизило величину коэффициента фильтрации до 1,5 м/сутки (рисунок 4).
|
|
|
|
|
|
Проведенные эксперименты подтверждают характер зависимости экспоненциального вида, установленной ранее проф. , между величиной суммарного белка (СБ) и коэффициентом фильтрации, которая была получена по результатам исследований микробно пораженных литориновых песков в историческом центре города:
К(СБ) =
, где КСБmin – максимальная величина коэффициента фильтрации песка на начальном этапе при минимальном фиксированном содержании СБmin; К(СБ) – коэффициент фильтрации на момент времени t при накоплении суммарного белка до величины СБ(t); a - эмпирический коэффициент, который для среднезернистых песков равен 8*10-4.
|
В ходе экспериментальных работ учитывалась величина органической компоненты, определяемая по значениям потерь при прокаливании, и составившая менее 0,3% от общей массы при снижении коэффициента фильтрации до 1,5 м/сутки. Следовательно, даже незначительное содержание органической составляющей вызывает резкое снижение водопроницаемости и водоотдачи песчаных разностей за счет развития микроорганизмов и образования продуктов их метаболизма.
3. В расчетах несущей способности свай и свайных фундаментов необходимо учитывать изменение показателей физико-механических свойств песчано-глинистых грунтов, залегающих ниже толщи погребенных болот, на базе использования результатов экспериментальных исследований.
В схемах расчета несущей способности свай, прорезающих погребенные болотные отложения (торфа) предложено (согласно СНиПу 2.02.03-85) вводить силы отрицательного либо нулевого трения только в пределах торфа и перекрывающих его образований – природных либо техногенных. Если в пределах длины погруженной части сваи залегают напластования торфа толщиной более 30 см и возможна планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то расчетное сопротивление грунта – fi, расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах длины погруженной части сваи) слоя торфа, предполагается принимать: а) при подсыпках высотой менее 2 м – для грунтовой подсыпки и слоев торфа – равным нулю; б) при подсыпках высотой от 2 до 5 м – для грунтов, включая подсыпку – равным 0,4 значений, указанных в таблице СНИПа 2.02.03-85, но со знаком «минус», а для торфа – минус 0,005 МПа (отрицательные силы трения); в) при подсыпках высотой более 5 м – для грунтов, включая подсыпку – равным значениям, указанным в таблице СНИПа 2.02.03-85, но со знаком «минус», а для торфа – минус 0,005 МПа.
Ниже слоя торфа, используют показатели сопротивления сдвигу неизмененных отложений, для глинистых – в зависимости от консистенции и глубины из залегания, а для песчаных – с учетом их гранулометрического состава, плотности и также глубины залегания. Расчет по такой схеме предполагает получение завышенных значений несущей способности висячей сваи. Опыт строительства свайных фундаментов при наличии в разрезе захороненных торфов показывает, что во многих случаях наблюдается развитие длительных и неравномерных осадок, приводящих к переходу сооружения в аварийное либо предаварийное состояние. Для надежности проектирования и повышения достоверности расчетов несущей способности висячих свай рекомендуется ввести уточнение в значения расчетного сопротивления по боковой поверхности. Как известно, величина сопротивления по боковой поверхности представляет собой величину общего сопротивления сдвигу нарушенного сложения: τ = с + σ tgφ, где величина σ будет зависеть от глубины, представляя горизонтальную составляющую напряжения собственного веса породы. Как показали проведенные экспериментальные исследования, а также изучение преобразования песчано-глинистых пород под захороненными болотами, наблюдается снижение показателей сопротивления сдвигу с и φ и переход глинистых грунтов в квазипластичное состояние, которое описывается уравнением τ = с, означающим независимость сопротивления сдвигу глинистых пород от величины σ, т. е. от глубины залегания. В связи с этим рекомендуется в глинистых отложениях одного и того же генезиса, возраста и консистенции, залегающих ниже слоя торфа использовать постоянное значение f. Для песков, залегающих под торфами следует снижать величину угла внутреннего трения по результатам экспериментальных исследований их прочности при минимальных нормальных давлениях, обеспечивающих отсутствие уплотнения.
Согласно исследованиям, проведенным на различных объектах Санкт-Петербурга, можно проследить закономерность изменения показателей сопротивления сдвигу песчано-глинистых отложений различного генезиса под захороненными болотными отложениями относительно нормативных значений (ТСН 50-302-2004) (таблица 4).
Таблица 4 – Сравнительная оценка показателей сопротивления сдвигу для песчано-глинистых отложений, служащих основанием зданий и сооружений в Санкт-Петербурге
Тип отложений | Изменение показателя текучести | с, МПа | φ, град | ||
ТСН 50-302-2004 | Опытные данные* | ТСН 50-302-2004 | Опытные данные* | ||
Озерно-ледниковые | 0 < IL ≤ 0,5 | 0,035-0,023 | 0,028-0,018 | 17-12 | 0-3 |
0,6 < IL ≤ 1,0 | 0,021-0,015 | 0,016-0,012 | 17-12 | 0-2 | |
1,1 < IL ≤ 1,7 | 0,013-0,007 | 0,01-0,009 | 17-12 | 0-2 | |
Моренные | 0 < IL ≤ 0,5 | 0,030-0,017 | 0,026-0,02 | 24-22 | 0-5 |
0,6 < IL ≤ 1,0 | 0,015-0,01 | 0,02-0,017 | 24-22 | 0-4 |
*Данные получены автором в результате исследования песчано-глинистых отложений различного генезиса под захороненными болотными отложениями.
На основании вышеизложенных факторов и проведенной сравнительной оценки приведенных показателей можно рекомендовать для повышения достоверности расчетов несущей способности висячих свай, ввести изменения в значения расчетного сопротивления по боковой поверхности сваи для различных типов отложений под захороненными болотами (таблица 5).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
