Qué instrumentos se utilizan para determinar las características de deformación de los suelos. Valores normativos de características de resistencia y deformación de suelos. Determinación del módulo de deformación por características físicas.

17.08.2023

Propiedades de deformación y resistencia de los suelos y sus características.

Compresibilidad El suelo caracteriza su capacidad de deformarse sin destrucción bajo la influencia de una carga externa. Las propiedades de deformación de los suelos se caracterizan por el módulo de deformación total. mi , Relación de Poisson, relaciones de compresibilidad y consolidación, módulos de corte y volumen. La compresibilidad de suelos dispersos bajo carga se debe al desplazamiento de partículas minerales entre sí y, en consecuencia, a una disminución del volumen de poros.

Fuerza del suelo determinado por su resistencia al corte , que puede describirse mediante la dependencia lineal de Coulomb

τ = p tgφ + c,

Dónde τ – resistencia al corte, MPa; R – presión normal, MPa; bronceado φ es el coeficiente de fricción interna; φ es el ángulo de fricción interna, grados; C – embrague, MPa.

Cantidades φ Y C necesario para cálculos de ingeniería de resistencia y estabilidad.

La resistencia de los suelos rocosos está determinada principalmente por sus enlaces estructurales, es decir. adherencia, pero en mayor medida agrietamiento.

La resistencia temporal del suelo rocoso a la compresión uniaxial (resistencia a la compresión última) es una característica de clasificación importante, según la cual el suelo se clasifica en rocoso (> 5 MPa) o no rocoso (< 5 МПа).

La composición químico-mineral, estructuras y texturas de los suelos, el contenido de materia orgánica se determinan en laboratorios geológicos dotados del equipamiento necesario (microscopio electrónico de rayos X, etc.). Las propiedades físicas y mecánicas de los suelos se estudian en los laboratorios de ciencias del suelo y en el campo en futuras obras de construcción. Se presta especial atención a la fiabilidad de los resultados obtenidos.

Para cada característica del suelo se realizan varias determinaciones y se realiza su análisis estadístico. Para cualquier IGE, debe haber al menos tres definiciones.

Laboratorio de tierra. Las muestras de suelo para investigaciones de laboratorio se toman por capas de suelo en fosas y perforaciones en las instalaciones.

Las muestras de suelo se entregan al laboratorio en forma de monolitos o muestras sueltas. Los monolitos son muestras de suelo con una estructura intacta, las cuales deben tener unas dimensiones de 20 x 20 x 20 cm. En suelos arcillosos limosos es necesario mantener la humedad natural gracias a una capa impermeable de parafina o cera en su superficie. En suelos sueltos (arena , grava, etc.) .) se toman muestras con una masa mínima de 0,5 kg.

En condiciones de laboratorio, es posible determinar todas las características físicas y mecánicas, cada una según su propio GOST: humedad natural y densidad del suelo - GOST 5180-84, resistencia a la tracción - GOST 17245-79, composición granulométrica (de grano) - GOST 12536- 79, etc. El laboratorio determina la humedad, densidad de las partículas del suelo y algunos otros.

Trabajo de campo. El estudio de suelos en el campo tiene una ventaja sobre el análisis de laboratorio, ya que permite determinar todos los valores de las características físicas y mecánicas en la aparición natural de los suelos sin destruir su estructura y textura, manteniendo el régimen de humedad. Al mismo tiempo, se simula el trabajo de macizos de suelo en los cimientos de edificios y estructuras. Estos estudios de suelos se han utilizado cada vez más en los últimos años, al mismo tiempo que se mejoran los equipos técnicos y se utilizan ordenadores. Los métodos rápidos le permiten obtener rápidamente las propiedades del suelo. Para predecir el comportamiento de los macizos de suelo durante el período de operación de edificios y estructuras, es aconsejable combinar razonablemente estudios de laboratorio y de campo.

Entre los métodos de prueba de deformación de suelos para determinar la compresibilidad, se debe considerar el método de referencia. pruebas de sello de campo (GOST 20278-85). Los resultados de otros métodos de prueba, tanto de campo (presimetría, conducción dinámica y estática) como de laboratorio (compresión y estabilometría) deben compararse con los resultados de las pruebas de estampado.

Al determinar las características de resistencia de los suelos, los resultados más confiables se obtienen mediante pruebas de campo al cortar pilares de suelo directamente en el sitio de construcción (GOST 23741-79). Debido al alto costo y la intensidad de la mano de obra, estos trabajos se llevan a cabo solo para estructuras del nivel I (clase) de responsabilidad. Estos incluyen edificios y estructuras de gran importancia económica, instalaciones sociales y que requieren una mayor confiabilidad (edificios principales de centrales térmicas, centrales nucleares, torres de televisión, tuberías industriales de más de 200 m, edificios de teatros, circos, mercados, instituciones educativas, etc. ).

Para otros casos de construcción (clase de estructuras II y III), indicadores suficientemente confiables. Con Y φ obtenido como resultado de pruebas de laboratorio de suelos en dispositivos de corte plano (GOST 12248-78) y compresión triaxial (GOST 26518-85).

Las características de resistencia también se pueden determinar mediante el método de sondeo de paletas, cuyos resultados, al diseñar estructuras críticas, se comparan con las pruebas de corte para garantizar la confiabilidad de los resultados.

Ensayos de deformación de suelos. La compresibilidad de los suelos se estudia mediante métodos de estampación, presiómetros, sondeos dinámicos y estáticos.

Método de sello. EN En suelos no rocosos, se instalan sellos en el fondo de los pozos o en el fondo de los pozos, a los que se transfieren cargas estáticas (GOST 20276-85). Sello en el agujero – Se trata de una losa redonda de acero u hormigón armado con una superficie de 5000 cm 2. Para crear una presión determinada debajo del sello, se utilizan gatos o plataformas con carga (Fig. 49).

El calado de los sellos se mide mediante deflectómetros. En el pozo, en la marca de la suela del sello y fuera de él, se toman muestras de suelo para estudios de laboratorio paralelos. El sello se carga por etapas, dependiendo del tipo de suelo y su estado, resistiendo hasta que se estabilicen las deformaciones. Como resultado de las pruebas, se trazan gráficas de la dependencia del asentamiento del sello de la presión y del tiempo por pasos de carga. Después de esto, el módulo de deformación del suelo se calcula utilizando la fórmula mi , MPa.

Sello en un pozomi. El análisis del suelo se realiza en un pozo con un diámetro de más de 320 mm y una profundidad de hasta 20 m, hasta el fondo del pozo se baja un sello con un área de 600 cm 2. La carga sobre el sello se transmite a través de la barra, sobre la que se ubica la plataforma con la carga. El módulo de deformación también está determinado por la fórmula.

Estudios de presimetro realizado en suelos arcillosos. El presiómetro es una cámara cilíndrica de goma que se introduce en el pozo a una profundidad predeterminada y se expande mediante la presión del líquido o del gas. Bajo las presiones creadas, se miden los desplazamientos radiales de las paredes del pozo, lo que permite determinar el módulo de deformación y las características de resistencia del suelo.

Arroz. 49. Determinación de la compresibilidad del suelo con sellos:

a, b - hoyos; c – pozo de sondeo; 1 - sellos; 2 - gato;

3 - pilotes de anclaje; 4 – plataforma con carga; 5 - varilla

sondeo(o penetración ) se utiliza para estudiar espesores de suelo hasta una profundidad de 15 a 20 m. La densidad y resistencia de los suelos y su variabilidad en una sección vertical están determinadas por la resistencia a la penetración en el suelo de una punta de metal (sonda). El sondeo se refiere a métodos rápidos para determinar las propiedades mecánicas de suelos arenosos, arcillosos y organógenos que no contienen o tienen pocas impurezas de piedra triturada o guijarros. Según el método de inmersión de la punta, se distingue el sondeo. dinámico y estático . En el sondeo estático, el cono se presiona suavemente en el suelo, y en el sondeo dinámico, se impulsa con un martillo.

Sonido estático y dinámico. permitir:

Divida el espesor del suelo en capas separadas;

Determinar la profundidad de suelos rocosos y de grano grueso;

Establecer aproximadamente la densidad de las arenas, la consistencia de los suelos arcillosos, determinar el módulo de deformación;

Evaluar la calidad de suelos compactados artificialmente en terraplenes y formaciones aluviales;

Medir el espesor de suelos organógenos en pantanos.

En la fig. 50 muestra una estación de registro de penetración.

Arroz. 50. Estación de registro de penetración:

1 – sonda-sensor; 2 - varilla; 3 - mástil; 4 – cilindro hidráulico; 5 - canal de comunicación; 6 - estación de hardware; 7 - panel de control

Ensayos de resistencia de suelos. La resistencia de los suelos al corte está determinada por los valores límite de tensiones durante la destrucción. Los experimentos se llevan a cabo en pozos, dejando pilares columnares de suelo intacto, a los que se aplican fuerzas de compresión y corte. Para determinar correctamente la fricción interna y la adherencia específica, el experimento se lleva a cabo en al menos tres pilares con diferentes fuerzas de compresión. El cambio también se produce durante la rotación del impulsor, que es un dispositivo de cuatro palas. Se presiona contra el suelo y se gira mientras se mide el par, a partir del cual se calcula la resistencia al corte.

Trabajo de construcción con experiencia.. Durante la construcción de instalaciones del I nivel de responsabilidad (clase), los estudios de campo de suelos son de particular importancia, por lo que se recurre a trabajos experimentales.

Montones experimentados. En el sitio de construcción, se sumerge una pila de inventario y se observa la naturaleza de su inmersión y la resistencia del suelo. Al aplicar cargas al pilote y medir la precipitación en cada paso, se determina la capacidad de carga del suelo en condiciones de humedad natural y durante el remojo. Los resultados de las pruebas se comparan con datos calculados basados en pruebas de suelo de laboratorio.

Fundaciones experimentadas. Disponen los cimientos del futuro edificio en tamaño natural y en la profundidad de diseño. Se aplica una carga a los cimientos como si fuera una futura construcción y se observa la compresión del suelo base. De esta forma se determina la capacidad portante real del suelo y el asentamiento del futuro edificio.

Edificios experimentales. Se proporciona una evaluación cuantitativa de las propiedades de hundimiento del loess de acuerdo con los datos de pruebas de suelos de laboratorio y de campo. En condiciones reales, bajo edificios construidos en tamaño natural, la base de loess se satura con agua y se observa la naturaleza del desarrollo del proceso, se determinan los valores de hundimiento y se evalúa el estado de las estructuras del edificio. También se llevan a cabo trabajos experimentales similares al evaluar los efectos dinámicos en las estructuras y cimientos de los edificios.

Procesamiento de los resultados de los estudios de suelo.. La evaluación de las propiedades de los macizos de suelo se lleva a cabo sobre la base de características físicas y mecánicas como resultado de estudios de laboratorio de muestras de suelo individuales y trabajos de campo en el territorio del macizo. Las características obtenidas en laboratorio y en campo corresponden únicamente a aquellos lugares donde se tomaron muestras y se realizaron ensayos de suelos en campo. En este sentido, los resultados de investigación dispares y los indicadores estándar deben generalizarse, es decir, procesarse estadísticamente para obtener valores promedio y su posterior uso en cálculos base.

Observaciones estacionarias en estudios de ingeniería-geológicos e hidrogeológicos, se llevan a cabo para evaluar el desarrollo de procesos geológicos desfavorables (karst, deslizamientos de tierra, etc.), el régimen de las aguas subterráneas y la temperatura. Las mediciones se realizan durante el funcionamiento de edificios y estructuras, pero También se puede iniciar durante los períodos de diseño. Duración del trabajo: hasta 1 año o más.

Página 27 de 34

VALORES NORMATIVOS DE RESISTENCIA Y CARACTERÍSTICAS DE DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS

1. Características de los suelos dadas en la tabla. 1-3, se permite su uso en los cálculos de los cimientos de estructuras de acuerdo con las instrucciones del párrafo 2.16.

tabla 1

con norte jn, grados. y módulo de deformación mi, MPa (kgf / cm 2), suelos arenosos de depósitos cuaternarios

Arenoso	Notación características	Características de los suelos con coeficiente de porosidad. mi igual a

Grava y grande	jnorte
talla mediana	jnorte
	jnorte
polvoriento	jnorte

Tabla 2

Valores reglamentarios de adherencia específica. con norte, kPa (kgf / cm 2), ángulo de fricción interna jn, grados. y módulo de deformación mi, MPa (kgf / cm 2), suelos limo-arcillosos sin loess de depósitos cuaternarios

Nombre de los suelos y límites de sus valores normativos.		Designaciones características	Características del suelo con coeficiente de porosidad. mi igual a
Tasa de flujo
	0 £ ILLINOIS 0,25€	jnorte
	0,25< ILLINOIS 0,75€	jnorte
	0 < ILLINOIS 0,25€	jnorte
marga	0,25 < ILLINOIS 0,5€	jnorte
	0,5 < ILLINOIS 0,75€	jnorte
	0 < ILLINOIS 0,25€	jnorte
	0,25 < ILLINOIS 0,5€	jnorte
	0,5 < ILLINOIS 0,75€	jnorte

Tabla 3

Valores normativos del módulo de deformación de suelos limo-arcillosos sin loess.

Origen y

nombre del suelo

Módulo de deformación del suelo mi, MPa (kg / cm 2), con un coeficiente de porosidad mi igual a

edad del suelo

mercancías y los límites de los valores estándar de su índice de flujo

0 £ ILLINOIS 0,75€

margas

0 £ ILLINOIS 0,75€

0,25< ILLINOIS 0,5€

0,5< ILLINOIS 0,75€

Cuaternario

aluvial

0 £ ILLINOIS 0,75€

0,25< ILLINOIS 0,5€

0,5< ILLINOIS 0,75€

0 £ ILLINOIS 0,75€

margas

0 £ ILLINOIS 0,75€

0,25 < ILLINOIS 0,5€

0,5< ILLINOIS 0,75€

Morena

margas

ILLINOIS 0,5€

Depósitos jurásicos del Oxfordiano

0,25€ ILLINOIS£ 0

0< ILLINOIS 0,25€

0,25 < ILLINOIS 0,5€

2. Características de los suelos arenosos en tabla. 1 se refiere a arenas de cuarzo con granos de diversas redondez, que contienen no más del 20% de feldespato y no más del 5% en cantidad de diversas impurezas (mica, glauconita, etc.), incluida la materia orgánica, independientemente del grado de humedad del suelo. sr . .

3. Características de los suelos arcillosos limosos en la Tabla. 2 y 3 se refieren a suelos que no contienen más del 5% de materia orgánica y que tienen un grado de humedad sr= 0,8.

4. Para suelos con valores intermedios mi, frente a los indicados en la Tabla. 1-3, se permite definir valores c norte, jnorte Y mi por interpolación.

Si los valores mi, ILLINOIS Y sr los suelos van más allá de los límites previstos en la tabla. 1-3, especificaciones Connorte, jnorte Y mi debe determinarse a partir de los datos de pruebas directas de estos suelos.

Se permite tener en cuenta las características. con norte, norte Y mi según los límites inferiores correspondientes mi, ILLINOIS Y sr Tablas 1-3 si los suelos importan mi, ILLINOIS Y sr por debajo de estos valores límite.

5. Para determinar los valores Connorte, jnorte Y mi de acuerdo con las tablas 1-3, se utilizan valores estándar mi, ILLINOIS Y sr(cláusula 2.12).

Contenido

SP 22.13330.2011
Versión actualizada de SNiP 2.02.04-88
Autor NIIOSP lleva el nombre de N.M. Gersevanov

Capítulo 5.3. PAG.:

Los principales parámetros de las propiedades mecánicas de los suelos que determinan la capacidad portante de los cimientos y su deformación son las características de resistencia y deformación de los suelos (ángulo de fricción interna φ, adherencia específica C, resistencia última para la compresión uniaxial de suelos rocosos RC, módulo de deformación mi y coeficiente de deformación transversal υ de suelos). Se permite utilizar otros parámetros que caractericen la interacción de los cimientos con el suelo base y se establezcan empíricamente (fuerzas de levantamiento específicas durante la congelación, factores de rigidez de la base, etc.).
NOTA Además, salvo que se indique lo contrario, el término "características del suelo" significa no sólo las características mecánicas, sino también físicas de los suelos, así como los parámetros mencionados en esta cláusula.

SP 50-101-2004 "Diseño y disposición de cimentaciones
y cimientos de edificios y estructuras"
Autor NIIOSP ellos. N.M. Gersevanova, Empresa Unitaria Estatal Mosgiproniselstroy

cláusula 5.1.8
Las características físicas y mecánicas de los suelos incluyen:

- densidad del suelo y sus partículas y humedad (GOST 5180 y GOST 30416);
- coeficiente de porosidad;
- distribución del tamaño de partículas para suelos gruesos y arenas (GOST 12536);
- humedad en los límites de plasticidad y fluidez, número de plasticidad e índice de fluidez para suelos arcillosos (GOST 5180);
- ángulo de fricción interna, cohesión específica y módulo de deformación del suelo (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 y GOST 30672);
Ver Valores reglamentarios de estas características - Apéndice A SP 22.13330.2016
- resistencia a la tracción bajo compresión uniaxial, indicadores de ablandamiento y solubilidad para suelos rocosos (GOST 12248).

Para suelos específicos, cuyas características de diseño de cimientos se establecen en la Sección 6, y al diseñar estructuras subterráneas (Sección 9), se deben determinar adicionalmente las características especificadas en estas secciones. Según una tarea especial, se pueden determinar adicionalmente otras características del suelo necesarias para los cálculos (por ejemplo, reológicas).
Las características físicas de los suelos incluyen:
Para suelos específicos, cuyas características de diseño de los cimientos se establecen en la Sección 6 de SP 22.13330.2011, y al diseñar los cimientos de las partes subterráneas de las estructuras (ver Sección 9), las características especificadas en estas secciones deben ser adicionalmente determinado.
Los suelos con propiedades desfavorables específicas incluyen:

Para conocer la definición de las propiedades de los suelos agitados, consulte la página del sitio "Características de diseño de suelos agitados".

Al determinar la resistencia de diseño del suelo. R Bases de casas de madera pertenecientes a la 3.ª clase de responsabilidad reducida, según valores tabulares. R0(B.1-B.10 del Apéndice B) no es necesario determinar características físicas y mecánicas tales como:

Ángulo de fricción interna, adherencia específica, módulo de deformación y coeficiente de deformación transversal de suelos (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 y GOST 30672);

Vea un ejemplo de cómo determinar las propiedades de los suelos para reemplazar una base en la página del sitio web: "Ejemplo de cálculo de la base de una casa de madera"

Definiciones

Apéndice A. p.:

Coeficiente de porosidad e determinado por la fórmula (Ver A.6 GOST 25100-2011)
e = (ρ s - ρ d)/ρ d , (A.5)

Densidad del suelo seco (esqueleto) ρ d determinado por la fórmula (ver A.16 GOST 25100.2011)
ρ d = ρ/(1+ w), (A.8)

Índice de flujo I L- la relación entre la diferencia de humedad correspondiente a dos estados del suelo: W natural y en el límite rodante Wp, con el número de plasticidad Ip
A.18 GOST 25100-2011, Índice de flujo ILLINOIS d.u., es un indicador del estado (consistencia) de los suelos arcillosos; determinado por la fórmula
I L = (w - w p)/I p , (A.9)

Número de plasticidad I p(Ver A.31 GOST 25100-2011), %; determinado por la fórmula
Yo p = w L - w p , (A.17)

Compresibilidad- la capacidad del suelo para disminuir de volumen bajo la acción de una fuerza externa, caracterizada por el coeficiente de compresibilidad m0(la tangente de la pendiente de la curva de compresión), determinada por la fórmula (Ver 5.4 GOST 12248-2010)

m 0 = (e i - e i+1)/ (p i+1 - p i) 5,32

e i y e i+1 - coeficientes de porosidad correspondientes a las presiones p i y p i+1 . Capítulo 5.1.6. PAG.:

Con base en los valores de las cargas cortante horizontal y normal medidas durante el ensayo, las tensiones cortante y normal τ y σ, MPa, se calculan mediante las fórmulas:
τ = 10Q/A; (5.3)
σ=10F/A; (5.4)

Adhesión específica C Y ángulo de fricción interna φ el suelo se definen como parámetros de dependencia lineal
τ = σtan(φ) + c (5.5)

Módulo de deformación según ensayos de compresión E k- coeficiente proporcionalidad entre la presión y la deformación total lineal relativa del suelo que surge bajo esta presión, caracterizando las deformaciones residuales y elásticas de arenas de suelos finos y limosos, arcillosos, organominerales y orgánicos (ver 5.4 GOST 12248-2010)

Fuente: GOST 12248-2010 densidad del suelo ρ: la relación entre la masa de suelo, incluida la masa de agua en sus poros, y el volumen ocupado por este suelo (g / cm 3 t / m 3)
densidad del suelo seco ρ d - la relación entre la masa de suelo seco (excluida la masa de agua en sus poros) y el volumen ocupado por este suelo (g / cm 3 t / m 3)
densidad de las partículas del suelo ρ s es la relación entre la masa de suelo seco (excluida la masa de agua en sus poros) y el volumen de la parte sólida de este suelo (g / cm 3 t / m 3). La capacidad de humedad total Wo es el contenido máximo posible de todos los tipos posibles de agua en el suelo cuando sus poros están completamente llenos.

w sat = n.ρ w/pd

En mesa. 9 muestra los valores aproximados de la densidad de las partículas del suelo ρ s que no contienen sales solubles en agua ni sustancias orgánicas.

Fuerza del suelo llamó su capacidad para resistir la destrucción. En el caso general, la destrucción del suelo puede ser causada por fuerzas de diferente naturaleza (mecánica, térmica, eléctrica, etc.), por lo que los tipos correspondientes de resistencia del suelo se distinguen según la naturaleza de los efectos destructivos. Para fines geotécnicos, es ante todo importante saber fuerza mecánica suelos, es decir, su capacidad para resistir la destrucción bajo la influencia de tensiones mecánicas. Si las características de deformación de los suelos se determinan bajo tensiones que no conducen a la destrucción (es decir, subcríticas), entonces los parámetros de resistencia de los suelos corresponden a tensiones destructivas críticas y se determinan bajo cargas últimas que causan la separación del cuerpo en partes (por ejemplo suelos elásticos) o un cambio irreversible en la forma de los cuerpos como resultado de la deformación plástica del flujo (para suelos plásticos).

La naturaleza física de la resistencia de los suelos está determinada por las fuerzas de interacción entre sus elementos estructurales: cristales, granos, fragmentos, agregados, partículas, es decir, depende del tipo y características de los enlaces estructurales. Cuanto mayor sea la fuerza de interacción entre los elementos estructurales del suelo, mayor será su resistencia en su conjunto. Por tanto, los suelos rocosos, entre los que predominan los fuertes enlaces estructurales químicos (cristalización y cementación), tienen mayor resistencia que los suelos dispersos con enlaces estructurales físicos y fisicoquímicos débiles.

Dado que diferentes tensiones (normales, tangenciales, volumétricas o combinaciones de ellas) pueden actuar sobre la muestra de suelo analizada, entonces como medida de su fuerza Se pueden elegir diferentes tipos de tensiones críticas o sus proporciones, son estas medidas las que se parámetros de fuerza.

Por ahora, más de dos docenas condiciones de resistencia desarrolladas para describir el comportamiento de suelos arcillosos y arenosos. Según la clasificación propuesta por W.-F. Chen, todos los estados de tensión de los suelos se pueden subdividir en uno y dos parámetros modelos. Los modelos de un parámetro incluyen las condiciones de resistencia Tresca, Mises, Lade, Duncan. Los modelos de dos parámetros incluyen las condiciones propuestas por Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, R. Lade, M.V. Malyshev y otros Después de la publicación de W.-F. Han pasado muchos años (1984), durante los cuales se han propuesto condiciones de resistencia o modelos de suelo, que pueden denominarse multiparamétrico. Los más complejos incluyen hasta 6 parámetros independientes determinados a partir de experimentos muy complejos y costosos. A pesar de la variedad de condiciones de fuerza, en la práctica sólo se utilizan unas pocas de ellas. Esta es, en primer lugar, la condición de resistencia de Mohr-Coulomb, el modelo Cap y multisuperficie modelos (Prevost, 1977, 1985; Dafalias, 1985). Los dos últimos grupos de modelos de suelo son más complejos y no permiten obtener soluciones en forma analítica, por lo que se utilizan en mecánica no lineal y resolución de problemas numéricos.

Para evaluar la resistencia de los suelos, el más comúnmente utilizado teoría del estado límite, según el cual se determinan ciertos parámetros de valores de tensión críticos (límites) que una muestra de suelo puede soportar sin destrucción. Los límites de resistencia se denominan límites que cuando se exceden, se produce la destrucción del suelo y éste no percibe las fuerzas que se le aplican. Los valores críticos de los parámetros corresponden a diferentes tipos de estado tensional del suelo, en los que se puede ubicar y que pueden caracterizarse por los valores de las tensiones principales. σ1, σ2 y σ3, y σ1, σ2 y σ3 como tales estados se consideran con mayor frecuencia (Fig. 8.27):

corte plano ( σ1> 0, r > 0, figura. 8.27 A);
tensión uniaxial σ1 0, σ2= σ3= 0, figura. 8.27 b);
compresión uniaxial (cuando s1 > 0, σ2 = σ3= 0, figura. 8.27 V)
compresión triaxial (σ2 = σ3 ≠ σ1> 0, figura. 8.27 (d,d, mi).

Arroz. 8.27. Esquemas de experimentos: sobre corte (a): sobre tensión uniaxial (b); para compresión uniaxial (c): para compresión triaxial: para determinar la resistencia no drenada de suelos (d): la resistencia drenada de suelos arenosos (e) y arcillosos (f)

Características de resistencia de suelos dispersos (ángulo de fricción interna <р y la cohesión específica c) se puede obtener probando suelos mediante métodos de laboratorio: corte o compresión triaxial, tensión, pero el ángulo de reposo, indentación de un sello con una superficie esférica o cónica, y en el campo - pruebas para cortar suelo pilares en fosos o fosas. Los parámetros de las propiedades de resistencia y los métodos de laboratorio para su determinación, regulados por los documentos reglamentarios vigentes, se dan en la Tabla. 8.30.

Para suelos arcillosos saturados de agua con un índice de fluidez //,> 0,5, suelos organominerales y orgánicos, para los cuales es difícil preparar pilares para pruebas de campo o muestreo para pruebas de laboratorio, las características de resistencia (сn) para calcular las bases a partir de estas Los suelos en estado no estabilizado se pueden determinar mediante el método de campo de corte rotacional en pozos o macizo.

Valores (arroz Los niveles de responsabilidad de arenas y suelos arcillosos para las estructuras II y III se pueden determinar mediante métodos de campo de corte traslacional y anular en pozos. Al mismo tiempo, para estructuras del 11º nivel de responsabilidad, los valores obtenidos <р y c deben especificarse sobre la base de su comparación con los resultados de pruebas paralelas del mismo suelo mediante métodos de laboratorio para corte o compresión triaxial, y en el campo - pruebas de corte de pilares de suelo en fosas o fosas.

Valores (R Y Con Se pueden determinar suelos arenosos y arcillosos. método de sondeo estático. y arenas (excepto limosas saturadas de agua) - método de sonido dinámico. Para estructuras de niveles de responsabilidad I y II, los valores obtenidos mediante sondeo (arroz deben refinarse sobre la base de su comparación con los resultados de pruebas paralelas del mismo suelo mediante métodos de laboratorio para corte o compresión triaxial, y en el campo, pruebas de corte de pilares de suelo en pozos o pozos. En otros casos, se permite determinar los valores. (arroz sólo según datos de sondeo [114].

Prueba de corte rotacional del impulsor Se debe realizar para evaluar los valores máximos de resistencia al corte. con y Suelos organo-minerales y orgánicos y suelos arcillosos de consistencia fluida y plástica blanda en condiciones no drenadas. La metodología de prueba y la interpretación de los resultados obtenidos deben realizarse de acuerdo con GOST 20276-99 (o ASTM D2573, NEN 5106 cuando se realizan encuestas junto con inversores extranjeros o según sus términos de referencia).

La determinación de las características de resistencia de los suelos en condiciones de laboratorio debe realizarse mediante el método de compresión triaxial (GOST 12248), y sus resultados deben usarse para corregir los datos de prueba para un corte de un solo plano. Se pueden implementar otros tipos de estados de tensión en dispositivos de corte directo y anular (Fig. 8.28, i), en instalaciones con distorsión de muestra (Fig. 8.28, b), utilizando impulsores de corte de laboratorio (Fig. 8.28, V) y al probar muestras cilíndricas sólidas y huecas para torsión (Fig. 8.28, d, mi). Las muestras de suelo pueden tener la forma de: cubo, paralelepípedo, cilindro macizo o hueco, espiral maciza o hueca.

Tabla 8.30

Métodos para determinar las características de resistencia de suelos no congelados.

El final de la mesa. 8.30

Arroz. 8.28. Esquemas y fotografías de dispositivos:

a - corte anular: b - corte directo con distorsión de la muestra; c - versión de laboratorio del impulsor y probador de impulsor de campo; d, e - esquemas para probar la torsión de probetas cilíndricas sólidas y huecas (81. 92]

Los dispositivos de corte anular se utilizan para determinar la resistencia de los suelos tanto en deformaciones de corte pequeñas como grandes (cientos de por ciento). La mayoría de los suelos muestran una disminución en la resistencia al aumentar la deformación por corte después de alcanzar el estado máximo. Este proceso se puede fijar en el dispositivo de corte anular, así como utilizar el dispositivo de corte directo. bajo carga cinemática de la muestra. En el dispositivo de corte anular (Fig. 8.29), además de los valores del ángulo máximo y límite de fricción interna, se mide el parámetro fuerza residual (r g, Se utiliza para calcular la estabilidad de pendientes, pendientes de pozos, muros de contención y para modelar procesos de deslizamiento de tierra o movimiento del suelo en la zona de falla a lo largo de un plano de deslizamiento ya formado. La principal ventaja del ensayo de corte anular radica en la deformación por corte con un área de muestra constante durante todo el experimento, así como la capacidad de realizar ensayos de suelo con una deformación por corte de más del 10 ... 30%, lo que no es posible con Dispositivos de corte directo o de corte simple. Además, en las condiciones del corte anular, la orientación de las partículas en el estado post-pico no cambia, que se caracteriza por una cohesión casi nula y una fricción mínima.

Cuando se prueba en un dispositivo de corte de anillo, el suelo se encuentra en dos anillos (superior o inferior), uno de los cuales gira y el otro (superior o inferior) permanece inmóvil. El experimento se lleva a cabo a presión normal constante, que está determinada por la dependencia:

Dónde R- cargar por el peso de la mercancía, el sello y la varilla; GRAMO 0 y G,- respectivamente, los radios interior y exterior del sello anular.

El esfuerzo cortante se calcula a partir de la magnitud del par. METRO

Arroz. 8.29. Dispositivos de corte que determinan tensiones directas y residuales: a - esquemas experimentales con dispositivos de anillo; o - esquema del dispositivo de anillo; c - foto de una palanca de cambios de anillo (fabricada por Wykeham Farrance)

El método de corte anular permite recrear condiciones similares a las naturales en el laboratorio y obtener valores muy precisos de resistencia residual, que dependen no solo de la presión normal en el plano de corte, sino también de la velocidad de corte. Generalmente, cuando se desplazan las pendientes, la velocidad de movimiento de las masas de suelo se observa de 5 cm/año a 50 cm/día.

Dispositivos de corte simples con distorsión de la muestra (Fig. 8.28, b) permiten simular diversas condiciones de cargas de corte. Los resultados se utilizan para calcular la estabilidad de las pendientes submarinas de las plataformas continentales, caracterizadas por una presencia estratificada de suelos arcillosos; al predecir el comportamiento de los suelos debajo de los cimientos de plataformas marinas o cerca de la superficie lateral de pilotes. La unidad está diseñada para compactar la muestra de drenaje y luego cortarla. La deformación por corte es causada por un desplazamiento horizontal de la parte inferior de la muestra con respecto a la superior, los anillos se deslizan uno sobre otro y el diámetro de la muestra permanece constante, por lo que cualquier cambio en el volumen es el resultado del movimiento vertical de la parte superior. dispositivo de sujeción. Durante la fase de corte de la prueba, la altura vertical de la muestra se mantiene constante mediante un accionamiento vertical conectado en retroalimentación al sensor de mezcla. Las muestras de suelo pueden tener forma de cilindro, rectángulo o cubo.

La ventaja de este dispositivo es que si, en condiciones Corte recto la destrucción de la muestra de suelo se produce a lo largo de un plano horizontal prefijado, luego en condiciones turno simple la falla se producirá a lo largo de una serie de planos de corte horizontales (o verticales) sobre las áreas más débiles del suelo con la menor resistencia. A diferencia de las pruebas de corte directo (donde es prácticamente imposible soportar condiciones sin drenaje), las pruebas de corte directo tienen una muestra recubierta de caucho, lo que permite realizar pruebas tanto con drenaje como sin drenaje mientras se mantiene el volumen del suelo, así como también las mediciones de presión de poro. Los ensayos en condiciones de corte simples permiten determinar no sólo los parámetros de resistencia, sino también el módulo de corte. GRAMO.

Los ensayos de corte directo en un solo plano o anular se llevan a cabo principalmente para condiciones de estabilidad del suelo, cuando hay planos de fractura obvios o cuando las características de resistencia se determinan en la superficie de contacto entre el fruto y la cimentación. Los resultados de estas pruebas concuerdan bien. Los esfuerzos bajo condiciones de corte circunferencial son más uniformes y es más fácil obtener grandes deformaciones de corte y determinar la resistencia residual del suelo en esta prueba que en un probador de corte directo. La preparación de muestras para pruebas en condiciones de corte directo requiere menos mano de obra en comparación con el corte anular.

La comparación de los resultados de las pruebas en condiciones de corte simple con los resultados de las pruebas en compresión triaxial o corte directo indica que en condiciones de corte simple, la resistencia máxima es menor y la diferencia en los valores de resistencia residual es menos significativa. Teniendo en cuenta estas diferencias, se recomienda tomar valores máximos de resistencia al corte con factores de reducción de 0,77 a 0,85.

Para estudios de campo de la resistencia de suelos débiles (turba, limo, suelos fluidos y arcillosos fluido-plásticos), se utiliza un medidor de corte de impulsor. En el laboratorio se utiliza un minidispositivo similar. El impulsor consta de dos placas rectangulares idénticas mutuamente perpendiculares montadas sobre un eje vertical (Fig. 8.28, V), al que se aplica el par y se mide su valor límite, utilizado para calcular resistencia al corte no drenado con y.

En instalaciones que funcionan según los esquemas de torsión cortante (Fig. 8.28, d) y torsión de un cilindro hueco (Fig. 8.28,<)), образцы фиксируются в основании, и вращение производится вокруг вертикальной оси в верхней части образца. Изначально для этих схем испытаний применялись стабилометры кручения, в 1957 г. W. Kirpatric предложил использовать полые цилиндры грунта, что позволило приводить во вращение верхний нагрузочный штамп, а также создавать давление внутри и с внешней стороны образца. За рубежом приборы для испытаний получили название НСА (Hollow Cylinder Apparatys). При испытании полых цилиндрических образцов (рис. 8.30, V) La compresión triaxial verdadera se modela con la rotación de las direcciones de los ejes de tensión principales (figura 8.30). A). Como resultado, se crea una amplia gama de posibles variantes de un estado tensional complejo en una muestra de suelo, lo cual es especialmente importante para suelos anisotrópicos: se puede cambiar la vertical (

Arroz. 8.30. Ensayos de probetas cilíndricas huecas: a - tensiones máximas y mínimas en los suelos de cimentación: b - dispositivo HSA (fabricante Wykeham Farrance); en dispositivos de preparación de muestras; d - muestra de suelo antes de la instalación en la cámara triaxial

Como ya se señaló, al probar suelos, es necesario elegir las condiciones que más se correspondan con las condiciones reales de funcionamiento del suelo en la base de la futura estructura. Los principales factores externos que afectan la resistencia de los suelos incluyen: tipo de estado de tensión, condiciones de prueba (sistema cerrado o abierto, efecto de presión de poro, etc.), tasa de carga, tipo de carga de muestra (estática o dinámica), etc.

Influencia del tipo de estado de estrés. en condiciones de corte puro, tensión y compresión uniaxial y compresión triaxial(Los esquemas de experimentos se muestran en la Fig. 8.27) para la resistencia del suelo se puede analizar utilizando los círculos de Mohr del pasaporte de resistencia del suelo (Fig. 8.31). Pasaporte de resistencia del suelo es una curva que envuelve los círculos de tensiones de Mohr en las coordenadas de las tensiones normales y cortantes. Círculo límite de Mohr Corresponde al estado de tensión último alcanzado.

para una relación dada de las tensiones normales principales más grandes y más pequeñas, y tiene un radio R=/2 con coordenadas centrales ( / 2; 0). Construir un pasaporte de resistencia según la determinación de la resistencia última en compresión volumétrica, compresión uniaxial y tracción. por la totalidad de valores pareados o c v= ffmáx y Vaya = <7 П ип (полученных при объемном сжатии не менее чем при трех различных значениях бокового давления <7з) в координатах строят полуокружности радиусами /2 с координатами центров / 2; 0) К семейству полуокружностей добавляют полуокружности радиусами (т р /2и<т с /2с координатами центров (-я р / 2; 0) и (я с / 2; 0), где <т р - предел прочности при одноосном растяжении; я с - предел прочности при одноосном сжатии.

Arroz. 8.31. Certificado de resistencia según la determinación de la resistencia última en compresión volumétrica, compresión uniaxial y tracción.

De los diagramas (Fig. 8.31) se deduce que el mismo suelo, dependiendo del tipo de estado tensional, tendrá diferentes valores de los parámetros de resistencia última, el valor más pequeño es típico para condiciones de tensión uniaxial simple (ruptura ), el más grande, para condiciones de compresión volumétrica.

Las características de resistencia del suelo dependen de velocidad de carga de muestra , parámetros de resistencia de suelos rocosos y cohesivos al corte (ángulo de fricción interna (R y la adherencia c) son diferentes para el mismo suelo probado en condiciones de corte rápido o lento. Con una disminución en la tasa de carga (un aumento en la duración de la prueba), el valor de la adherencia específica naturalmente disminuye y el ángulo de fricción interna aumenta. Para identificar el tipo de estado de tensión en el que las tensiones cortantes alcanzan la resistencia última, se utilizan términos como Estabilidad a corto y largo plazo.

Estabilidad a corto plazo Se supone la aparición de una serie de condiciones en una serie de suelos arcillosos débiles, saturados de agua y con baja permeabilidad, tanto durante la construcción como durante la operación de la instalación. Estas condiciones incluyen carga base rápida, falta de drenaje y presión de poro excesiva. En este caso, la resistencia de los suelos arcillosos se estima como condiciones de carga sin drenaje.

Estabilidad a largo plazo Se evalúa en términos de la posibilidad de drenaje y consolidación parcial (o completa) del suelo con la disipación de la presión interal y la estabilización de las deformaciones. Estas condiciones surgen instantáneamente durante la construcción en suelos arenosos y de grano grueso, en suelos arcillosos la estabilización de la deformación dura más tiempo. Cuando ocurren estas condiciones, la resistencia del suelo se estima en condiciones de carga drenada.

En algunos casos, es necesario determinar la estabilidad de la base tanto a corto como a largo plazo. Por ejemplo, durante la construcción de un terraplén en suelos de base saturados de agua, el drenaje estará prácticamente ausente y, después de su construcción, la resistencia cambiará durante el drenaje y la consolidación. En el primer caso, es necesario realizar pruebas no consolidadas-no drenadas, en el segundo - consolidadas-drenadas o consolidadas-no drenadas.

Las condiciones de prueba que afectan la resistencia de los suelos incluyen principalmente Circuitos de prueba cerrados o abiertos (sin drenaje o drenado).

Opciones de fuerza drenada determinado en configuraciones de corte directo y compresión triaxial (pruebas de drenaje consolidado). Al determinar la fuerza en un sistema abierto El agua se puede exprimir del suelo cuando se carga. Debido a esto, la carga que se produce al transferirse al suelo. (O) presión del poro (Y) se disipa gradualmente y puede caer a cero bajo una carga lenta. En suelos no completamente saturados, la presión de poro no se tiene en cuenta. Bajo carga drenada La resistencia de los suelos depende en gran medida de si el suelo experimenta compresión o expansión debido a una carga externa. Si el suelo se expande (por ejemplo, el área frente al muro de contención) o se contrae (detrás del muro de contención), entonces la resistencia del suelo será diferente. La resistencia de los suelos en expansión es menor que la resistencia en compresión.

Parámetros no drenados fuerza con y obtenido de los resultados de pruebas no consolidadas y no drenadas en instalaciones de corte directo y compresión triaxial, que reflejan el comportamiento de un suelo arcilloso de baja permeabilidad a cualquier velocidad de carga, incluso muy lenta. La alta velocidad de construcción de la estructura y la falta de posibilidad de drenaje no permiten que el suelo se consolide y afecte su resistencia. Al determinar la resistencia de suelos saturados de agua. en un sistema cerrado el suelo está aislado del ambiente externo, no puede absorber ni liberar agua cuando está cargado, su contenido de humedad permanece constante. Presión de poro (o neutra) que surge de la carga de la muestra (Y) aumenta en proporción a la carga aplicada (O) hasta el momento de la destrucción de la muestra o permanece constante a un voltaje constante dado o.

Resistencia al corte con s en suelos organominerales y orgánicos saturados de agua se permite identificar con el valor de adhesión específica Con(según el método (R= 0), lo que permite calcular la capacidad portante y la estabilidad de cimentaciones y taludes según esquemas de diseño disponibles mediante programas estándar. Los estudios de campo de suelos organominerales y orgánicos utilizando un impulsor de cuatro palas son en algunos casos la única manera posible de determinar sus propiedades mecánicas. La resistencia no drenada se utiliza como factor de clasificación, por ejemplo, en la norma BS del Reino Unido. En mesa. 8.31 muestra la clasificación de suelos según su resistencia no drenada.

Presencia o ausencia de presión de madriguera. en suelos es de considerable importancia en el estudio de su resistencia. En la mayoría de los casos, los resultados de las pruebas se procesan utilizando la condición de resistencia de Coulomb o Mohr-Coulomb. La resistencia del suelo según Coulomb depende de la presión normal, que puede expresarse en términos de tensiones totales y efectivas. Al determinar los parámetros de resistencia en esfuerzos plenos no se toma en cuenta la presión de poro, asumiendo que esta se disipa en condiciones de drenaje completo, por lo que los ensayos en la etapa de corte se realizan según un esquema abierto, permitiendo el drenaje y carga de la muestra en pasos y manteniéndola hasta que la deformación por corte esté completamente estabilizada. Si se mide la presión de poros, lo cual es posible solo cuando las muestras están completamente saturadas con agua y no hay drenaje, entonces al realizar experimentos de acuerdo con el esquema de corte no consolidado-no drenado o consolidado-no drenado, es posible determinar los parámetros de resistencia en tensiones efectivas. Cuanto mayor sea la presión de poros Y, la parte más pequeña de la presión externa se transfiere al esqueleto del suelo. Para tener en cuenta el efecto de la presión de poro, según K. Terzaghi, se introduce la presión efectiva, luego la ecuación de Coulomb, teniendo en cuenta la presión de la madriguera, toma la forma:

Dónde Oh"- presión efectiva; Y- presión del poro; c" - cohesión específica (en términos de tensiones efectivas).

Tabla 8.31

Resistencia al corte de suelos en ensayos no drenados.

Variedad de suelo	Resistencia al corte no drenado cn. kPa
Fuerza extremadamente baja
Fuerza muy baja	10 < с„ < 20
baja fuerza	20 < con y < 40
Fuerza media	40 < con y < 75
alta resistencia	75 < con y < 150
Muy alta resistencia	150 < с„ < 300
Extremadamente alta resistencia	con y > 300

Por lo tanto, si se tiene en cuenta la presión de la madriguera al calcular la estabilidad de los taludes o la capacidad portante de los cimientos, los parámetros de resistencia se toman en tensiones efectivas; si no se tiene en cuenta la presión de poros, entonces en su totalidad.

La naturaleza de la carga, que también afecta los parámetros de resistencia de los suelos, se manifiesta en diferentes formas de transferir tensiones externas al suelo. Pueden ser estáticos (bajo la acción de cargas constantes o que cambian lentamente) o dinámicos (bajo la acción de cargas variables, cíclicas, periódicas, impulsivas, etc.). Las características y patrones de destrucción de un mismo suelo en condiciones estáticas o dinámicas son diferentes, por lo que bajo influencias dinámicas, la resistencia de los suelos se estudia de manera especial.

1. Características de los suelos dadas en la tabla. 1-3, se permite su uso en los cálculos de los cimientos de estructuras de acuerdo con las instrucciones del párrafo 2.16.

tabla 1

con norte jn, grados. y módulo de deformación mi, MPa (kgf / cm 2), suelos arenosos de depósitos cuaternarios

suelos arenosos		Características de los suelos con coeficiente de porosidad. mi igual a
0,45	0,55	0,65	0,75
Grava y grande	c norte	2(0,02)	1(0,01)	-	-
jn				-
mi	50(500)	40(400)	30(300)	-
talla mediana	c norte	3(0,03)	2(0,02)	1(0,01)	-
jn				-
mi	50(500)	40(400)	30(300)	-
pequeño	c norte	6(0,06)	4(0,04)	2(0,02)	-
jn
mi	48(480)	38(380)	28(280)	18(180)
polvoriento	c norte	8(0,08)	6(0,06)	4(0,04)	2(0,02)
jn
mi	39(390)	28(280)	18(180)	11(110)

Tabla 2

Valores reglamentarios de adherencia específica. con norte, kPa (kgf / cm 2), ángulo de fricción interna jn, grados, suelos limo-arcillosos sin loess de depósitos cuaternarios

	Designaciones de características del suelo.	Características del suelo con coeficiente de porosidad. mi igual a
0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
franco arenoso	0 £ ILLINOIS 0,25€	c norte jn	21 (0,21)	17 (0,17)	15 (0,15)	13 (0,13)	- -	- -	- -
0,25 < ILLINOIS 0,75€	c norte jn	19 (0,19)	15 (0,15)	13 (0,13)	11(0,11)	9 (0,9)	- -	- -
margas	0 < ILLINOIS 0,25€	c norte jn	47 (0,47)	37 (0,37)	31 (0,31)	25 (0,25)	22 (0,22)	19 (0,19)	- -
0,25 < ILLINOIS 0,5€	c norte jn	39 (0,39)	34 (0,34)	28 (0,28)	23 (0,23)	18 (0,18)	15 (0,15)	- -
0,5 < ILLINOIS 0,75€	c norte jn	- -	- -	25 (0,25)	20 (0,20)	16 (0,16)	14 (0,14)	12 (0,12)
Arcilla	0 < ILLINOIS 0,25€	c norte jn	- -	81 (0,81)	68 (0,68)	54 (0,54)	47 (0,47)	41 (0,41)	36 (0,36)
0,25 < ILLINOIS 0,5€	c norte jn	- -	- -	57 (0,57)	50 (0,50)	43 (0,43)	37 (0,37)	32 (0,32)
0,5 < ILLINOIS 0,75€	c norte jn	- -	- -	45 (0,45)	41 (0,41)	36 (0,36)	33 (0,33)	29 (0,29)

Tabla 3

Valores normativos del módulo de deformación de suelos limo-arcillosos sin loess.

Origen y edad de los suelos.	Nombre de los suelos y límites de los valores normativos de su índice de fluidez.	Módulo de deformación del suelo mi, MPa (kg / cm 2), con un coeficiente de porosidad mi igual a
0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05	1,2	1,4	1,6
Depósitos cuaternarios	Aluvial, Deluvial, Lacustre, Lacustre-aluvial	franco arenoso	0 £ ILLINOIS 0,75€	-	32 (320)	24 (240)	16 (160)	10 (100)	7 (70)	-	-	-	-	-
margas	0 £ ILLINOIS 0,75€	-	34 (340)	27 (270)	22 (220)	17 (170)	14 (140)	11 (110)	-	-	-	-
0,25 < ILLINOIS 0,5€	-	32 (320)	25 (250)	19 (190)	14 (140)	11 (110)	8 (80)	-	-	-	-
0,5 < ILLINOIS 0,75€	-	-	-	17 (170)	12 (120)	8 (80)	6 (60)	5 (50)	-	-	-
Arcilla	0 £ ILLINOIS 0,75€	-	-	28 (280)	24 (240)	21 (210)	18 (180)	15 (150)	12 (120)	-	-	-
0,25 < ILLINOIS 0,5€	-	-	-	21 (210)	18 (180)	15 (150)	12 (120)	9 (90)	-	-	-
0,5 < ILLINOIS 0,75€	-	-	-	-	15 (150)	12 (120)	9 (90)	7 (70)	-	-	-
fluvio-brillo	franco arenoso	0 £ ILLINOIS 0,75€	-	33 (330)	24 (240)	17 (170)	11 (110)	7 (70)	-	-	-	-	-
margas	0 £ ILLINOIS 0,75€	-	40 (400)	33 (330)	27 (270)	21 (210)	-	-	-	-	-	-
0,25 < ILLINOIS 0,5€	-	35 (350)	28 (280)	22 (220)	17 (170)	14 (140)	-	-	-	-	-
0,5 < ILLINOIS 0,75€	-	-	-	17 (170)	13 (130)	10 (100)	7 (70)	-	-	-	-
Morena	Margas arenosas	ILLINOIS 0,5€	75 (750)	55 (550)	45 (450)	-	-	-	-	-	-	-	-
Depósitos jurásicos del Oxfordiano	Arcilla	-0,25 £ ILLINOIS £ 0	-	-	-	-	-	-	27 (270)	25 (250)	22 (220)	-	-
0 < ILLINOIS 0,25€	-	-	-	-	-	-	24 (240)	22 (220)	19 (190)	15 (150)	-
0,25 < ILLINOIS 0,5€	-	-	-	-	-	-	-	-	16 (160)	12 (120)	10 (100)

3. Características de los suelos arcillosos limosos en la Tabla. 2 y 3 se refieren a suelos que no contienen más del 5% de materia orgánica y que tienen un grado de humedad sr = 0,8.

4. Para suelos con valores intermedios mi, frente a los indicados en la Tabla. 1-3, se permite definir valores c norte, jn Y mi por interpolación.

Si los valores mi, ILLINOIS Y sr los suelos van más allá de los límites previstos en la tabla. 1-3, especificaciones con norte, jn Y mi debe determinarse a partir de los datos de pruebas directas de estos suelos.

5. Para determinar los valores con norte, jn Y mi de acuerdo con las tablas 1-3, se utilizan valores estándar mi, ILLINOIS Y sr(cláusula 2.12).

APÉNDICE 2
Obligatorio

CÁLCULO DE DEFORMACIONES DE BASES 1

DETERMINACIÓN DEL DEPÓSITO

1. Proyecto de fundación s utilizando el esquema de cálculo en forma de un semiespacio linealmente deformable (sección 2.40) se determina mediante el método de suma capa por capa de acuerdo con la fórmula

Dónde b- coeficiente adimensional igual a 0,8;

s zp , yo es el valor promedio de la tensión normal vertical adicional en i-ésima capa de suelo, igual a la mitad de la suma de las tensiones indicadas en la parte superior z yo - 1 y abajo z yo límites de capas a lo largo de la vertical que pasa por el centro de la base de la base (ver párrafos 2-4);

Hola Y yo- espesor y módulo de deformación, respectivamente i- a capa de suelo;

norte- el número de capas en las que se divide el espesor compresible de la base.

En este caso, la distribución de las tensiones verticales normales 2 a lo largo de la profundidad de la base se toma de acuerdo con el diagrama que se muestra en la Fig. 1.

1 En este anexo, salvo que se indique lo contrario, se adoptan las siguientes unidades:

para cantidades lineales - m (cm), para fuerzas - kN (kgf); para tensiones, presiones y módulos de deformación - kPa (kgf / cm 2); para gravedad específica: kN / m 3 (kgf / cm 3).

Nota. Con una profundidad de cimentación significativa, se recomienda calcular el asentamiento utilizando esquemas de diseño que tengan en cuenta la descompactación del suelo debido a la excavación del pozo.

2. Esfuerzos verticales adicionales en profundidad. z desde la parte inferior de la base: szp- pasando verticalmente por el centro de la base de la cimentación, y s zp , c- a lo largo de la vertical que pasa por el punto angular de una base rectangular, están determinados por las fórmulas:

szp = ap 0 ; (2)

szp,c = ap 0 /4, (3)

Dónde a- coeficiente tomado según la Tabla 1 dependiendo de la forma de la base de la cimentación, la relación de los lados de la cimentación rectangular y la profundidad relativa igual a: oh = 2z/b en la determinación en zp Y oh = z/b en la determinación en zp, c;

pag 0 = pag - szg, 0 - presión vertical adicional sobre la base (para cimientos con un ancho b³ 10 m aceptados R 0 = R);

szg, 0 - tensión vertical por el propio peso del suelo al nivel de la base de la base (al planificar mediante corte, se toma szg, 0 = gd, en ausencia de planificación y planificación llenando szg, 0 = Dios mío, Dónde gramo/- peso específico del suelo ubicado sobre la suela, d Y re n- marcado en la Fig. 1).

Arroz. 1. Esquema de distribución de tensiones verticales en un semiespacio linealmente deformable.

DL- marca de diseño; Países Bajos- marca de la superficie del relieve natural; Florida- marca de la suela de la base; WL- nivel del agua subterránea; ANTES DE CRISTO- el límite inferior del espesor compresible; d Y re n la profundidad de la cimentación, respectivamente, desde el nivel de planificación y la superficie del relieve natural; b- ancho de la base; R- presión media debajo de la base de los cimientos; R 0 - presión adicional sobre la base; szg Y szg, szp Y s zp, 0 - tensión vertical adicional debido a una carga externa a una profundidad z desde la base de la base y al nivel de la base; norte- profundidad del espesor compresible

tabla 1

Coeficiente a

X = 2z/b	Coeficiente a para cimentaciones
redondo	h = yo/b igual a	cinta ( h³ 10)
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2
	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
0,4	0,949	0,960	0,972	0,975	0,976	0,977	0,977	0,977
0,8	0,756	0,800	0,848	0,866	0,876	0,879	0,881	0,881
1,2	0,547	0,606	0,682	0,717	0,739	0,749	0,754	0,755
1,6	0,390	0,449	0,532	0,578	0,612	0,629	0,639	0,642
2,0	0,285	0,336	0,414	0,463	0,505	0,530	0,545	0,550
2,4	0,214	0,257	0,325	0,374	0,419	0,449	0,470	0,477
2,8	0,165	0,201	0,260	0,304	0,349	0,383	0,410	0,420
3,2	0,130	0,160	0,210	0,251	0,294	0,329	0,360	0,374
3,6	0,106	0,131	0,173	0,209	0,250	0,285	0,319	0,337
4,0	0,087	0,108	0,145	0,176	0,214	0,248	0,285	0,306
4,4	0,073	0,091	0,123	0,150	0,185	0,218	0,255	0,280
4,8	0,062	0,077	0,105	0,130	0,161	0,192	0,230	0,258
5,2	0,053	0,067	0,091	0,113	0,141	0,170	0,208	0,239
5,6	0,046	0,058	0,079	0,099	0,124	0,152	0,189	0,223
6,0	0,040	0,051	0,070	0,087	0,110	0,136	0,173	0,208
6,4	0,036	0,045	0,062	0,077	0,099	0,122	0,158	0,196
6,8	0,031	0,040	0,055	0,064	0,088	0,110	0,145	0,185
7,2	0,028	0,036	0,049	0,062	0,080	0,100	0,133	0,175
7,6	0,024	0,032	0,044	0,056	0,072	0,091	0,123	0,166
8,0	0,022	0,029	0,040	0,051	0,066	0,084	0,113	0,158
8,4	0,021	0,026	0,037	0,046	0,060	0,077	0,105	0,150
8,8	0,019	0,024	0,033	0,042	0,055	0,071	0,098	0,143
9,2	0,017	0,022	0,031	0,039	0,051	0,065	0,091	0,137
9,6	0,016	0,020	0,028	0,036	0,047	0,060	0,085	0,132
10,0	0,015	0,019	0,026	0,033	0,043	0,056	0,079	0,126
10,4	0,014	0,017	0,024	0,031	0,040	0,052	0,074	0,122
10,8	0,013	0,016	0,022	0,029	0,037	0,049	0,069	0,117
11,2	0,012	0,015	0,021	0,027	0,035	0,045	0,065	0,113
11,6	0,011	0,014	0,020	0,025	0,033	0,042	0,061	0,109
12,0	0,010	0,013	0,018	0,023	0,031	0,040	0,058	0,106

Notas: 1. En Tabla. 1 marcado: b- ancho o diámetro de la base, yo- la longitud de la base.

2. Para cimentaciones con planta en forma de polígono regular de área A, valores a aceptado como para cimentaciones redondas con un radio

3. Para valores intermedios X Y h coeficiente a determinado por interpolación.

3. Esfuerzos verticales adicionales s zp , tú en una profundidad z pasando verticalmente por un punto arbitrario A (dentro o fuera de la base considerada con una presión adicional a lo largo de la suela igual a R 0) están determinados por la suma algebraica de tensiones s z p, ci en los puntos de las esquinas de cuatro cimientos ficticios (Fig. 2) según la fórmula

. (4)

4. Esfuerzos verticales adicionales s zg , nf en una profundidad z a lo largo de la vertical que pasa por el centro de la cimentación calculada, teniendo en cuenta la influencia de las cimentaciones vecinas o las cargas en áreas adyacentes, se determinan mediante la fórmula

, (5)

Dónde k- el número de fundaciones influyentes.

5. Esfuerzos verticales por el propio peso del suelo. szg en el límite de una capa ubicada a una profundidad z desde la base de la base, está determinada por la fórmula

, (6)

Dónde gramo/- peso específico del suelo ubicado sobre la base de los cimientos;

re n- designación - ver fig. 1;

soldado americano Y Hola- peso específico y espesor respectivamente i a capa de suelo.

La gravedad específica de los suelos que se encuentran por debajo del nivel freático, pero por encima del acuífero, debe tenerse en cuenta como efecto ponderal del agua.

Al determinar szg en la capa resistente al agua se debe tener en cuenta la presión de la columna de agua ubicada por encima de la profundidad considerada.

6. El límite inferior del espesor compresible de la base se toma a una profundidad z = HC, donde la condición s z p = 0,2szg(Aquí s z p- tensión vertical adicional en una profundidad vertical que pasa por el centro de la base de la cimentación, determinada de acuerdo con las instrucciones de los párrafos. 2 y 4; szg- tensión vertical debida al propio peso del suelo, determinada de conformidad con el apartado 5).

Si el límite inferior del espesor compresible encontrado según la condición anterior está en la capa de suelo con el módulo de deformación mi < 5 МПа (50 кгс/см 2) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z = HC, el límite inferior del espesor compresible se determina en función de la condición s z p = 0,1szg.

Arroz. 2. Esquema para determinar tensiones verticales adicionales. s z p,a en la base de la base calculada, teniendo en cuenta la influencia de la base vecina mediante el método de los puntos de las esquinas

A- disposición de la base calculada 1 y de influencia 2; b- disposición de cimientos ficticios con indicación del signo de tensiones s zр, cj en la fórmula (4) en un ángulo i- base.

7. El asentamiento de la base utilizando el esquema de diseño de una capa linealmente deformable (ver punto 2.40 y Fig. 3) está determinado por la fórmula

, (7)

Dónde R- presión media debajo de la base de la cimentación (para cimentaciones con un ancho b < 10 м принимается pag = pag 0 - ver punto 2);

b- el ancho de la base rectangular o el diámetro de la base redonda;

kc Y k m- coeficientes tomados según la tabla. 2 y 3;

norte- el número de capas que difieren en compresibilidad dentro del espesor calculado de la capa h, determinado de conformidad con las instrucciones del apartado 8;

k yo Y k yo - 1 - coeficientes determinados a partir de la tabla. 4 dependiendo de la forma de la base, la relación de los lados de la base rectangular y la profundidad relativa a la que se encuentran la planta y el techo iª capa, respectivamente

yo- módulo de deformación i- a capa de suelo.

Nota. La fórmula (7) se utiliza para determinar el asentamiento promedio de la base cargada con una carga distribuida uniformemente sobre un área limitada. Esta fórmula se puede utilizar para determinar el asentamiento de cimentaciones rígidas.

Tabla 2

Coeficiente kc

Tabla 3

Coeficiente k m

Tabla 4

Coeficiente k

X = 2z/b	Coeficiente k para cimentaciones
redondo	rectangular con relación de aspecto h = yo/b igual a	cinta ( h³ 10)
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2
	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
0,4	0,090	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100	0,104
0,8	0,179	0,200	0,200	0,200	0,200	0,200	0,200	0,208
1,2	0,266	0,299	0,300	0,300	0,300	0,300	0,300	0,311
1,6	0,348	0,380	0,394	0,397	0,397	0,397	0,397	0,412
2,0	0,411	0,446	0,472	0,482	0,486	0,486	0,486	0,511
2,4	0,461	0,499	0,538	0,556	0,565	0,567	0,567	0,605
2,8	0,501	0,542	0,592	0,618	0,635	0,640	0,640	0,687
3,2	0,532	0,577	0,637	0,671	0,696	0,707	0,709	0,763
3,6	0,558	0,606	0,676	0,717	0,750	0,768	0,772	0,831
4,0	0,579	0,630	0,708	0,756	0,796	0,820	0,830	0,892
4,4	0,596	0,650	0,735	0,789	0,837	0,867	0,883	0,949
4,8	0,611	0,668	0,759	0,819	0,873	0,908	0,932	1,001
5,2	0,634	0,683	0,780	0,844	0,904	0,948	0,977	1,050
5,6	0,635	0,697	0,798	0,867	0,933	0,1981	1,018	1,095
6,0	0,645	0,708	0,814	0,887	0,958	1,011	1,056	1,138
6,4	0,653	0,719	0,828	0,904	0,980	1,041	1,090	1,178
6,8	0,661	0,728	0,841	0,920	1,000	1,065	1,122	1,215
7,2	0,668	0,736	0,852	0,935	1,019	1,088	1,152	1,251
7,6	0,674	0,744	0,863	0,948	1,036	1,109	1,180	1,285
8,0	0,679	0,751	0,872	0,960	1,051	1,128	1,205	1,316
8,4	0,684	0,757	0,881	0,970	1,065	1,146	1,229	1,347
8,8	0,689	0,762	0,888	0,980	1,078	1,162	1,251	1,376
9,2	0,693	0,768	0,896	0,989	1,089	1,178	1,272	1,404
9,6	0,697	0,772	0,902	0,998	1,100	1,192	1,291	1,431
10,0	0,700	0,777	0,908	1,005	1,110	1,205	1,309	1,456
11,0	0,705	0,786	0,922	1,022	1,132	1,233	1,349	1,506
12,0	0,720	0,794	0,933	1,037	1,151	1,257	1,384	1,550

Nota. En valores intermedios X Y h coeficiente k determinado por interpolación

8. Espesor de la capa linealmente deformable. h(Fig. 3) en el caso especificado en el párrafo 2.40a, se lleva hasta el techo del suelo con un módulo de deformación mi³ 100 MPa (1000 kgf / cm 2), y con el ancho (diámetro) de la base b³ 10 m y el valor medio del módulo de deformación del suelo base mi³ 10 MPa (100 kgf / cm 2), calculado por la fórmula

, (8)

Dónde h 0 e y - se suponen iguales, respectivamente, para cimentaciones compuestas por: suelos arcillo-limosos 9 my 0,15; suelos arenosos - 6 my 0,1;

kp- coeficiente tomado igual a: kp= 0,8 a presión media debajo de la base de la cimentación R\u003d 100 kPa (1 kgf / cm 2); kp= 1,2 en R\u003d 500 kPa (5 kgf / cm 2), y para valores intermedios, por interpolación.

Arroz. 3. Esquema de cálculo de asentamientos utilizando el esquema de cálculo de la base en forma de capa linealmente deformable.

Si la base está compuesta por suelos arcillosos limosos y arenosos, el valor h está determinado por la fórmula

, (9)

Dónde hs- espesor de la capa calculado según la fórmula (8) suponiendo que la base esté compuesta únicamente de suelos arenosos;

clorhidrato- el espesor total de las capas de suelos arcillo-limosos que van desde la base de la cimentación hasta una profundidad igual a clorhidrato- valor h, calculado mediante la fórmula (8) bajo el supuesto de que la base está compuesta únicamente por suelos arcillosos limosos.

Significado h, calculado mediante las fórmulas (8) y (9), debe incrementarse en el espesor de la capa de suelo con el módulo de deformación mi < 10 МПа (100 кгс/см 2), если этот слой расположен ниже h y su espesor no exceda de 0,2 NORTE. Con un espesor mayor de la capa de dicho suelo, y también si las capas superpuestas tienen un módulo de deformación mi < 10 МПа (100 кгс/см 2), расчет деформаций основания выполняется по расчетной схеме линейно деформируемого полупространства.