ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ
1.14*. Для проектирования плотин и дамб из грунтовых материалов необходимо определять следующие основные характеристики грунтов, предназначенных для укладки в тело сооружений:
а) зерновой состав, а для глинистых грунтов, отсыпаемых в воду, дополнительно количественное содержание комьев грунта по размеру;
б) плотность грунта ;
в) плотность частиц грунта ;
г) влажность талого грунта , суммарную влажность мерзлого грунта
, влажность мерзлого грунта между включениями льда
, суммарную льдистость мерзлого грунта
, льдистость мерзлого грунта за счет включений льда
;
д) плотность сухого грунта при влажности w=0 (для сыпучих грунтов в максимально плотном
и максимально рыхлом
состоянии);
е) оптимальную влажность и оптимальную плотность сухого грунта
. Для глинистых грунтов эти величины определяют с учетом конкретных типов грунтоуплотняющих механизмов;
ж) границы пластичности для глинистых грунтов (текучести и раскатывания ), а при необходимости - и максимальную молекулярную влагоемкость
, а также минеральный состав глинистых частиц;
з) прочностные: угол внутреннего трения , удельное сцепление с, а также прочность на одноосное растяжение
, (в случаях необходимости проверки трещиностойкости глинистых противофильтрационных устройств плотин и дамб);
и) показатели деформируемости:
для талых грунтов - коэффициент уплотнения а, модуль деформации и коэффициент поперечного расширения
;
для оттаивающих грунтов - коэффициент оттаивания , коэффициент сжимаемости
, относительную осадку
;
для мерзлых грунтов - коэффициент сжимаемости , модуль деформации
;
к) коэффициент фильтрации k;
л) показатели фильтрационной прочности грунтов: критические градиенты напора (при расчетах выпора , суффозии
и контактного размыва
) и критические скорости фильтрации;
м) показатели просадочности для глинистых (лёссовых) грунтов;
н) показатели набухания и усадки для глинистых грунтов, а также пучения при воздействии отрицательных температур;
о) теплофизические:
для талых грунтов - коэффициент теплопроводности , коэффициент температуропроводности
, объемную теплоемкость
;
для мерзлых грунтов - коэффициент теплопроводности , коэффициент температуропроводности
, объемную теплоемкость
;
п) температуру начала замерзания грунта ;
р) коэффициенты линейного расширения глинистых грунтов в талом и мерзлом состояниях, соответственно и
.
Кроме того, необходимо определять содержание в грунтах водорастворимых солей, а также органических примесей и стелень их разложения. Для камня и крупнообломочных пород следует определять водопоглощение и морозостойкость (если они предназначены для укладки в зонах промерзания).
Виды грунтов плотин и оснований, их физико-механические и теплофизические характеристики необходимо определять в соответствии с требованиями ГОСТ 25100-82*, СНиП 2.02.02-85 и СНиП 2.02.04-88.
Характеристики грунтов (прочностные, деформационные, фильтрационные и теплофизические) следует определять экспериментально с учетом их состояния по плотности, влажности и температуре, в котором грунты будут находиться в плотине в процессе ее строительства и эксплуатации, для плотин I класса - с учетом последовательности возведения и вида напряженно-деформированного и температурно-влажностного состояния.
1.15*. Для проектирования плотин I и II классов дополнительно к характеристикам грунтов, указанным в п. 1.14*, следует определять:
а) расчетное сопротивление сжатию и коэффициент размягчаемости исходной горной породы - для камня и крупнообломочных грунтов;