Динамические характеристики грунтов
Г.1 Для расчетов сейсмостойкости системы "сооружение - основание" следует использовать динамические характеристики коэффициента Пуассона (поперечной деформации) и модуля деформации :
, (Г.1)
, (Г.2)
где , - скорость распространения продольных и поперечных волн соответственно;
- плотность.
Г.2 На предварительных стадиях проектирования при отсутствии прямых измерений скоростей продольных и поперечных волн допускается использовать данные таблицы Г.1, составленной путем обобщения материалов инженерной сейсморазведки. В таблице Г.1 для основных видов горных пород асейсмических районов в естественном залегании (аэрированных, водонасыщенных, мерзлых) приведены рекомендуемые средние значения и среднеквадратические отклонения ряда динамических характеристик, а также даны значения поправочных коэффициентов -, на которые следует умножать значения и для получения расчетных значений скорости волн при интенсивности землетрясений =7-10 баллов
; (Г.3)
, (Г.4)
где - коэффициент пересчета скорости волн, принимаемый по таблице Г.1 в зависимости от интенсивности землетрясений .
Таблица Г.1 - Обобщенные сведения о динамических характеристиках грунтов верхней части разреза в натурных условиях, необходимые для расчетов сейсмостойкости системы "сооружение - основание"
Грунты | Состояние | , г/см | , г/см | , км/с | , км/с | , км/с | , км/с | , МПа | ||||||
Насыпные грунты (пески, гравий, галька и др.) | Аэрированное | 1,40 | 0,05 | 0,25 | 0,07 | 0,15 | 0,03 | 0,22 | 80 | 1,5 | 0,49 | 0,42 | 0,36 | 0,32 |
Водонасыщенное | 1,65 | 0,06 | 1,5 | 0,1 | 0,15 | 0,03 | 0,49 | 110 | 0,8 | 0,64 | 0,57 | 0,52 | 0,47 | |
Мерзлое | 1,63 | 0,06 | 2,8 | 1,2 | 0,39 | 6520 | 0,6 | 0,70 | 0,64 | 0,59 | 0,54 | |||
Глинистые грунты | ||||||||||||||
Супеси | Аэрированное | 1,65 | 0,09 | 0,40 | 0,08 | 0,215 | 0,05 | 0,29 | 200 | 0,5 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 |
Водонасыщенное | 1,90 | 0,04 | 1,75 | 0,04 | 0,215 | 0,05 | 0,49 | 260 | 0,35 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
Мерзлое | 1,88 | 0,04 | 3,15 | 0,15 | 1,7 | 0,08 | 0,29 | 6560 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |
Суглинки | Аэрированное | 1,75 | 0,08 | 0,55 | 0,06 | 0,21 | 0,07 | 0,41 | 220 | 0,50 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 |
Водонасыщенное | 1,85 | 0,08 | 1,60 | 0,1 | 0,25 | 0,07 | 0,48 | 340 | 0,30 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
Мерзлое | 1,83 | 0,08 | 2,55 | 0,12 | 1,35 | 0,06 | 0,31 | 8740 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |
Глины (четвертичного возраста) | Аэрированное | 1,65 | 0,15 | 1,15 | 0,15 | 0,35 | 0,1 | 0,44 | 580 | 0,45 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 |
Водонасыщенное | 1,92 | 0,1 | 1,85 | 0,15 | 0,35 | 0,1 | 0,48 | 700 | 0,25 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
Мерзлое | 1,90 | 0,09 | 2,50 | 0,1 | 1,05 | 0,1 | 0,39 | 5820 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |
Глины коренные (третичного возраста и старше) | Аэрированное | 1,80 | 0,06 | 1,7 | 0,1 | 0,55 | 0,07 | 0,44 | 1570 | 0,1 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 |
Водонасыщенное | 2,10 | 0,05 | 2,2 | 0,1 | 0,70 | 0,06 | 0,44 | 2960 | 0,06 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
Мерзлое | 2,08 | 0,05 | 2,8 | 0,1 | 1,6 | 0,12 | 0,27 | 13520 | 0,06 | 0,96 | 0,95 | 094* | 0,92 | |
_______________ * Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. | ||||||||||||||
Лессы и лессовидные суглинки | Аэрированное | 1,50 | 0,8 | 0,1 | 0,25 | 0,05 | 0,44 | 270 | 0,5 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | |
Водонасыщенное | 2,00 | 1,65 | 0,07 | 0,30 | 0,02 | 0,48 | 530 | 0,3 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | 0,78 | ||
Мерзлое | 1,95 | 2,6 | 0,07 | 1,3 | 0,33 | 8770 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |||
Пески чистые | Аэрированное | 1,40 | 0,08 | 0,55 | 0,17 | 0,35 | 0,13 | 0,16 | 400 | 0,7 | 0,67 | 0,60 | 0,55 | 0,50 |
Водонасыщенное | 2,00 | 0,06 | 1,70 | 0,06 | 0,30 | 0,10 | 0,48 | 530 | 0,5 | 0,74 | 0,68 | 0,63 | 0,59 | |
Мерзлое | 1,98 | 0,06 | 3,7 | 0,12 | 2,0 | 0,08 | 0,29 | 20430 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |
Пески с примесью глины | Аэрированное | 1,50 | 0,04 | 0,55 | 0,1 | 0,35 | 0,1 | 0,16 | 430 | 0,6 | 0,70 | 0,64 | 0,59 | 0,54 |
Водонасыщенное | 1,95 | 0,06 | 1,65 | 0,06 | 0,35 | 0,1 | 0,47 | 700 | 0,35 | 0,80 | 0,75 | 0,71 | 0,67 | |
Мерзлое | 1,93 | 0,06 | 3,5 | 1,8 | 0,33 | 16630 | 0,25 | 0,85 | 0,81 | 0,77 | 0,74 | |||
Крупнообломочные гравийно-галечниковые грунты с песчаным заполнителем | Аэрированное | 2,0 | 0,08 | 0,9 | 0,12 | 0,50 | 0,1 | 0,28 | 1280 | 0,6 | 0,70 | 0,64 | 0,59 | 0,54 |
Водонасыщенное | 2,15 | 0,08 | 2,15 | 0,25 | 0,50 | 0,12 | 0,47 | 1580 | 0,35 | 0,80 | 0,75 | 0,71 | 0,67 | |
Мерзлое | 2,13 | 0,08 | 4,2 | 0,2 | 2,35 | 0,1 | 0,28 | 30110 | 0,20 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |
То же, с супесчаным заполнителем | Аэрированное | 1,90 | 0,08 | 0,90 | 0,12 | 0,5 | 0,1 | 0,28 | 1220 | 0,5 | 0,74 | 0,68 | 0,63 | 0,59 |
Водонасыщенное | 2,10 | 0,07 | 1,7 | 0,2 | 0,5 | 0,45 | 1520 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 | ||
Мерзлое | 2,08 | 0,07 | 4,0 | 2,0 | 0,33 | 22130 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |||
Крупнообломочные гравийно-галечниковые грунты с суглинистым заполнителем | Аэрированное | 1,95 | 0,08 | 0,95 | 0,12 | 0,45 | 0,1 | 0,36 | 1070 | 0,45 | 0,76 | 0,70 | 0,66 | 0,61 |
Водонасыщенное | 2,15 | 0,07 | 1,6 | 0,2 | 0,45 | 0,45 | 1260 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 | ||
Мерзлое | 2,13 | 0,07 | 3,6 | 1,8 | 0,33 | 18360 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |||
То же, с глинистым заполнителем | Аэрированное | 2,0 | 0,08 | 1,0 | 0,1 | 0,4 | 0,1 | 0,4 | 900 | 0,45 | 0,76 | 0,70 | 0,66 | 0,61 |
Водонасыщенное | 2,18 | 0,07 | 1,35 | 0,2 | 0,4 | 0,45 | 1010 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 | ||
Мерзлое | 2,16 | 0,07 | 2,9 | 1,6 | 0,28 | 14160 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |||
Полускальные грунты: мергели, аргиллиты и др. | Аэрированное | 2,30 | 0,2 | 2,5 | 0,2 | 1,20 | 0,2 | 0,35 | 8940 | 0,4 | 0,78 | 0,73 | 0,68 | 0,64 |
Водонасыщенное | 2,34 | 0,2 | з,о | 0,2 | 1,20 | 0,2 | 0,40 | 9440 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 | |
Мерзлое | 2,32 | 0,2 | 3,5 | 0,2 | 1,65 | 0,2 | 0,36 | 17180 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 | |
Скальные слаботрещиноватые грунты | ||||||||||||||
Песчаники | Аэрированное | 2,35 | 0,2 | 2,65 | 0,4 | 1,5 | 0,3 | 0,27 | 13430 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 |
Водонасыщенное | 2,42 | 0,15 | 3,15 | 0,5 | 1,5 | 0,3 | 0,35 | 14700 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |
Мерзлое | 2,42 | 0,15 | 4,4 | 0,3 | 2,45 | 0,2 | 0,28 | 37190 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |
Известняки | Аэрированное | 2,65 | 0,15 | 3,15 | 0,5 | 1,75 | 0,4 | 0,28 | 20780 | 0,3 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,70 |
Водонасыщенное | 2,68 | 0,10 | 3,5 | 0,6 | 1,65 | 0,5 | 0,36 | 19850 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |
Мерзлое | 2,68 | 0,10 | 5,0 | 0,4 | 2,5 | 0,2 | 0,33 | 44560 | 0,2 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 | |
Гранитоиды | Аэрированное | 2,60 | 0,10 | 3,95 | 0,5 | 2,30 | 0,45 | 0,25 | 34380 | 0,20 | 0,88 | 0,84 | 0,81 | 0,78 |
Водонасыщенное | 2,70 | 0,08 | 4,65 | 0,5 | 2,35 | 0,4 | 0,33 | 39660 | 0,10 | 0,94 | 0,92 | 0,90 | 0,88 | |
Мерзлое | 2,70 | 0,08 | 5,35 | 0,4 | 3,0 | 0,2 | 0,32 | 64150 | 0,05 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | |
Долериты, диабазы | Аэрированное | 2,75 | 0,1 | 5,5 | 2,8 | 0,32 | 56920 | 0,15 | 0,91 | 0,88 | 0,85 | 0,83 | ||
Водонасыщенное | 2,75 | 0,1 | 5,7 | 2,9 | 0,33 | 61520 | 0,1 | 0,94 | 0,92 | 0,90 | 0,88 | |||
Мерзлое | 2,75 | 0,1 | 6,3 | 3,25 | 0,32 | 76680 | 0,05 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | |||
Обозначения: - логарифмический декремент поглощения; - коэффициент пересчета скорости волн при интенсивности землетрясений 7 баллов (), 8 баллов () и т. д. Примечания 1 Мерзлое состояние грунтов соответствует температуре ниже минус 2°С при степени льдонасыщения >50%. 2 Для всех грунтов при интенсивности землетрясения ниже 7 баллов =1. 3 В талых скальных породах зоны поверхностного выветривания и разгрузки (ЗПВР) скорости волн приблизительно в 2 раза ниже, а в мерзлых в 1,5 раза ниже, чем в породах глубже ЗПВР. 4 Засоленность грунтов не влияет на характеристики талых (немерзлых) грунтов, но обусловливает снижение значений , , в мерзлом состоянии. 5 Под аэрированным состоянием понимается состояние пород выше уровня грунтовых вод (УГВ). |