Нормативные прочностные характеристики водонасыщенных лессовых суглинков Верхнего Приобья
Г.И. Швецов, д.г.-м.н., профессор, чл.-корр. РААСН;
Ю.П. Гуляев, д.т.н., профессор, Сибирская государственная геодезическая академия (Новосибирск)
В соответствии со СНиП II-15-74 величина расчетного давления на лёссовые просадочные грунты должна находиться на основе прочностных характеристик, определенных в условиях полного водонасыщения. В связи с этим производилось статистическое обобщение значений удельного сцепления и углов внутреннего трения лёссовых суглинков Верхнего Приобья, находящихся в водонасыщенном состоянии. Для математической обработки экспериментальных данных детально анализировались результаты сдвиговых испытаний, выполненных инженерно-геологической лабораторией «Алтай ТИСИЗ».
Из 11000 паспортов испытаний лёссовых грунтов, различных по виду, природному состоянию, методики опытов было отобрано 370 опытных данных для лёссовых водонасыщенных суглинков, качество которых было вполне удовлетворительным.
В основу статистического обобщения было положено отыскание корреляционной зависимости между величинами удельного сцепления С, углов внутреннего трения ϕ и коэффициент пористости e как обусловливающей наиболее высокую тесноту связи для исследуемых суглинков (см. табл. 1, п/п 1).
По полученным экспериментальным данным были составлены корреляционные таблицы зависимостей ϕ и С от e, вычислены средние значения исследуемых характеристик. Используя теорию полиномов Чебышева, составлялись уравнения регрессии. Для выбора уравнения регрессии определялась дисперсия, рассчитывалась величина среднеквадратического отклонения. Теснота связи полученных зависимостей оценивалась корреляционным отношением.
Результаты расчетов приведены в табл. 1.
Полученные значения коэффициентов корреляции свидетельствуют о высокой тесноте связи искомых переменных в уравнениях регрессии. Таким образом, определенные по этим уравнениям величины удельного сцепления и углов внутреннего трения будут близки к экспериментальным данным.
Используя приведенные зависимости для лёссовых водонасыщенных суглинков составлена таблица нормативных значений удельного сцепления и углов внутреннего трения. Из табл. 2 следует, что с увеличением коэффициентов пористости величины прочностных характеристик водонасыщенных лёссовых суглинков уменьшаются. Однако, степень уменьшения величины ϕ и С различная. Если угол внутреннего трения уменьшается всего на 4°, то удельное сцепление – в три раза. Таким образом, удельное сцепление водонасыщенных лёссовых суглинков обладает большей активностью изменения по сравнению с углом внутреннего трения.
Проведенные результаты исследований позволили составить таблицу нормативных значений прочностных характеристик водонасыщенных лёссовых суглинков Верхнего Приобья (табл. 3). Полученные величины нормативных прочностных характеристик являются дополнением к ранее составленной таблице и их можно рекомендовать в практику проектирования оснований зданий и сооружений на лёссовых грунтах (см. табл. 1, п/п 1).
