с. А. СПЮСАРЕНКО, Г. П. СТЕПАНЕНКО,
М. А. ГЛОТОВА, М. Ф. НОВИКОВ, И. П. ГОРДЕЕВ,
Н. П. БОЖКО, С. П. ДУДНИК
РОЕКТИРОВАНИЕ
и УСТРОЙСТВО
НТОВ
НА НАМЫВНЫХ
ПЕСЧАНЫХ
ГРУНТАХ
КИЕВ «БУДИВЭЛЬНЫК» 1990

ББК 38.58
П79
УДК 624.15
Рецензент д-р- техн. наук П. А. Коновалов
Редакция литературы по строительным конструкциям,
материалам и изделиям
Зав. редакцией А. А. Петрова
Редактор В. Н. Пархоменко
Проектирование и устройство фундаментов
П79 на намывных песчаных грунтах/ С. А. Слю-
саренко, Г. П. Степаненко, М. А Глотова,
М. Ф. Новиков и др.— К.: Будивэльнык,
1990.— 128 с.
ISBN 5-7705-0272-Х.
В книге систематизированы физики-мехаиическив
свойства подстилающих грунтов, характ<:ристики
основных инженерно-геологических типов пойменио-иа-
мывных основаннн. Даиы рекомендации по испытанию,
проектированию и устройству оснований и
фундаментов, обеспечипающие надежность и долговечность
зданий и сооружений, повышение экономической
эффективности строительства и снижение материалоемкости.
Включены примеры расчета осиований и фуиламентов
по предельным состояниям и срокам консолидации.
Для специалистов проектных и строительных ирга-
низацнй.
3304000000-018
"М203@4).Я0 '3-90 ББК38.58
ISBN 5-7705-0272-Х © Слюсаренко С. А. 1990

ПРЕДИСЛОВИЕ
В решсини задачи особой социальной значимости — оЛеспе-
чения к 2000 году каждой семьи ичдельным жильем —
важную роль играет размещение жилой застройки без
отчуждения плодородных земель. Гл^шным направлением
территориального развития крупных городов становится освоенне
ранее непригодных для строительства участков.
При выборе площадок для размещения жилых массивов,
промышленных комплексов в первую очередь должны
использоваться Непригодные, пойменные, заболоченные и овражные
территории, примыкающие к городам и населенным пунктам;
расширение их должно производиться зи счет акваторий
Исторически многие города возникли и сложились на
берегах рек, озер, морей. Во время паводков значительные
территории этих городов затопляются уровень подъема воды
при этом превышает I м, а в некоторых городах достигает 5,5 м.
В 1.ВЯЭИ с этим многие прибрежные территории не
используются и при плоском рельефе за '.ерживают выход к видному
пространству.
Непосредственная доступность к реке, морю
обеспечивается при защите прибрежных территорий подмигнем отметок
поверхности до неэатопляемых способом гидромсханизнро-
ванного намыва. Применение л-ого способа позноляет
полностью механизировать и об-ьединит1. в единый цикл процесс
разработки, трангпорчнровки и уклаДкн грунта.
Интенсивное освоение поЛмонных территорий на Украине
начинается с 50-х годов, когда в Киеве намываются
территории под жилой массив Русановка. Затем были намыты и
застроены жилые массивы Березняки, Оболонь. Всего на
пойменных землях Киева предлагается разместить более
одной трети жилого фонда города. По Украине намыв
территорий под строительство ведется в Днепропетровске, Херсоне,
Черкассах, Харькове Днепродзержинске, Запор, жье и
других городах.
На намывных территориях строятся 9...16-9тажные
жилые здания производственны! корпуса, передающие
значительные narpvamii uo—iiawuryiu. .THflutV и, предъявляющие

высокие трсбованип к фнзнко-механнческнм свойствам нямыя-
ных и подстилающих намыв грунтон.
Искусственио намытые пески вследствие специфических
особенностей укладки существенно отличаются от песков
естественного залегания.
В зависимости от свойств как намывных так и
подстилающих намыв грунтов применяются различные конструкции
фундаментов.
Для крупнопанельных 5- и 9-9тажных жилых домов, а
также кирпичных 5-этаж11ых применяются ленточные
фундаменты мелкого заложения из типовых блоков. Для
крупнопанельных зданий высотой 9... 16 этажей применяют
ленточные фундаменты и различные конструкции -ввй. Для зданий
Повышенной этяжностн используют забивные сваи с проре.якой
намывного слоя, слабых грунтов и опираннем сван в
подстилающие плотные пески. Погружеии4 этих свай часто
возможно только с помощью лндерных скважин.
Опыт намыва территорий м нашей стране и за рубежом
подтверждает рациональность применения
гидромеханизации при инженерной подготовке (^снований под строительство.
Анализ проектирования и строительства на намывных
территориях показал недостаточную изученность
физико-механических свойств намывных и подстил, ющих намыв
грунтов с учетом их региональных особенностей, отсутствие
строительных норм и регламентирующих чокументов нв
изыскания, проектирование н строительство зданий и сооружений,
что нередко приводит к нерациональным и ошибочным
решениям при застройке пойменных земель.
Проблема образования и застройки намывных территорий
имеет важное народнохозяйственное значение.
В лаин(|й книге приводятся результаты комплексных
исследований поймснно-нямывиых оснований на Украине,
обобщен опыт проектирования и устройства фундаментов зданий
и сооружений в Киеве и других городах Украины, отражены
существенные достижения в области механики грунтов.

Глава 1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЙМЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
ТЕРРИТОРИИ УССР
ОБЩАЯ ГИДРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
По территории УССР несут свои йоды многочисленные реки.
Хотя распределены они по всей площади неравиомерно.
Наиболее густая речная сеть и Прнкарпати (самые крупные
реки: Днестр. Прут, Тиса, Латирица. Уж). Второе место по
обилию рек занимает на Украине Полесье (верховье
Южного Буга, прнюки Припяти). К югу Украины речная сеть
редеет и в некоторых районах отсутствует совсем.
Главная река Украины — Дне11р, прогекает через
территорию республики с севера на юг. В своем течении Днепр
пересекает три Крупные геологн':еские структуры и поэтому
его течение принято делить на три характерных участка:
Верхний Днепр — до Киева, Средний — от Киева до
Запорожья и Нижний — от Запорожья до устья.
Склоны юлины в перховье, там, rps лолнна Днепра
прилегает к П<>лесской низменности, приподняпые. крутые и
лесистые, ширина поймы около I км. Ниже Могилева пойма
расширяется до 12...И км в устье Десны и сужается возле
Вышгорода ао 2,5 км. Ширина русла от 80 до 600 м. Русло
заметно менидрирует, в нем прослеживается до 30 перекатов,
много о'^мелей и островов.
Средний Днепр отличается резко выраженной асимме!^
рней долины (правый берег высокий и крутой, а левый
пологий и низкий). Ширина поймы 9... 12 км, ширина русли 200...
1200 м. наблюдается множество рукавов, излучин н стариц.
Ниже цпадения притока Тясмнп Днепр входит в зону
Украинского кристаллического щита, в русле появляются
каменные гряды, скалистые уступы.
От Днепропетровска до Запорожья Днепр пересекает
кристаллическую гряду и Протекает среди иысоких скалистых
крутых берегов высотой до 60...70 м. Поймы нет.
Нижний Днепр течет и двух руслах (Днепр и Рсчнш,е),
которые соеднняются у Никополя и ниже по течению, в
общем русле образуют громадную заболоченную долину
шириной до 23 км, в настоящее время затопленные Каховским
морем.

Вблизи Никополя лолина Днепра сужается до 4 км, я
ниже устья р. Бузулук снова образует вторую широкую
низменность, прорезанную протоками и озерами и ныне тоже
затопленную.
Правый Серег Днепра вблизи от Никополя поднимается
над уровнем реки до 100 м, а возле Херсона — до tO м, а
левый берег низкий, местами плоский или террасированный.
Дни долины покрыто здесь мощными, до 26...29 м
аллювиальными отложениями, что указыпает на опускание давней
долины Днепра ниже уровня Черного моря, в результате
чего образовались Днепровский лиман, плавни и мощные тол-
шн дельтовых отложений.
РЕГИОНАЛЬНАЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЛИНЫ ДНЕПРА
В своем течении Днепр пересекает Диепровско-Донецкую
впадину (прогиб Большого Донбасса). Украинский
кристаллический щит и Причерноморскую впадину.
Днепровско-Донецкая впадина. Район охватывает всю
террнюрию прогиба Большого Донбасса и простирается с
северо-запада (от границ Балтийской сниеклизы) на
юго-восток до границ собственно Донбасса и Причерноморской
впадины.
Коренное основание региона, в некоторых местах
вскрываемое эрозионной сетью, сос.авляют породы докембрийско-
го кристаллического фундамента, выше которого по разрезу
можно выделить этажи каледонских и мезо-кайнозойских
отложений Наличие различных пород нижеиерио-геологнче-
ского значения для этого региона не имеет, так как они
весьма редко выходят на поверхность.
Наибольшее, повсеместное распространение в этом
регионе получили породы палеогена, представленные терригсн-
ной формацией. Изменчивость фацнальных условий привела
к значительной простра нствениой изменчивости литологн-
ческого состава этих отложений на огромных территориях.
В конце зоцена и начале олигоцена формировались
породы киеиского яруса, представленные мергелистыми глинами,
которые к сенеро-вост оку постепенно выходят иг, поверхность;
характер отложений изменяется; мергелистые (-липы (спои-
диловые) постепенно сменяются глауконитовыми песками с
фосфоритами, очень похожими на залегающие выше по
разрезу харьковские пески.

Вышележащий харьковский ярус распространен здесь
Почти ноиссмесгно и представлен глаукоинтопо-киарцевыми
песками. В нижних горизонтах отмечен переходный от
киевского яруса слой мергелистых песков В отдельных местах
переходный "Уюй прелставлен суглинисто-супесчаным слоем
и получил наименование наглинка.
Породы харьковского яруса весьма разнообразны по
своему гранулометрическому и минералогическому составу.
Некоторые исследователи выделяют в ">том ярусе песчано-песча-
ннкоаую, глннисю-песчаиистую и глинистую пачки.
Еще боле\. мелководными отложениями представлена ::8-
легающая выше над харьковским ярусом полтавская свИта,
имеющая характер дельтовых, озерных, прибрежно-морских,
мелких чистых, кварцевых песков. Кое-где в толще
полтавских веской находят включения бурых углей, что еще больше
приближает нх к континентальным отложениям.
В более позднем периоде характер отложений района
Верхнею Днепра составлен деятельностью ледников, рек,
ветра и человека. Полтавские пески перекрываются
озерными Jepыми, челеными и черными глинами, ледниково-речны-
ми серымг и желтыми средней крупности песками с
включением кварцевого гравия и гальки, темно-серой мореной с
большим количеством валунов гранитно-гнейсиво-кварцито-
воп ее стана, темно-серыми и коричневыми мелкими песками
лихвниского межледниксвья, мореной максимального
оледенения, супесями, суглинками и иловатыми глинами озерного
происхождения с остатками органики.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА
Исследуемый участок долины Днепра расположен в пределах
Днепровско!Ч} артезианского бассейна Значит'.:льпые
напорные водоно' иые горизонты приурочены здесь к юрч:кнм, верх-
иемоловым н палеогеновым породам, залегающим на большой
глуЬиие и перекрытым мощными пачками водоупорных пород
юрски:: и сеиоманских отложений. Исключени составляют
слабо напорные волы бучакского горизонта, которые вскрыты
долиной Днепра Напор бучакского водоносного горизонта
2,0...2.5 м.
Кроме иагюрных подземных вод в районе исследований
отмечены нснапорны.!, /типа можпластовых, подземные воды
харьковскогс водоносного горизонта (в харьковских н пол-
танских песках) и водоносный горизонт аллювиальных
отложений.

Бучакский напорныА водоносный горизонт имеет прямую
гидравлическую .-вяз» «.■ иоламг аллювия, куда происходит
его разгрузка.
Воды бучакскнх песков характеризуются слабой минера-
лизацней 11] - пределах 200 400 мг л, что несксклько пре-
.|ышает мннералнэзцню аллювиального водоносного горизонта.
По характеру минерализации воды относятся к гидрокарбо-
натному кальциевому типу.
Харьковски!, иодоносный гири:юит, залегающий на спон-
диловой глнпе, ;ф('нируется в коренном склоне плато,
подмываемом Днепром, в районе Вышгорола, в бортах глубоких
балок и опрагов, обнажаясь там в виде многочисленных
источников. Общая минерализация их относи1ся и гидрокарбо-
иатио-кальциевой и иези;1Чительно превышает
минерализацию бучакского нодоносного горизонта.
Мощный водоносный горизонт содержится в
аллювиальных отлож 'ииях поймы н надпойменных leppac Днепра,
относится к типу грунтоиых во.т и имеет гидравлическую счязь
г Днепром. Уровень аллювиальных грунтовых вол i< пргделах
поАмы находится на глубине 0,0...6,3 м в заннснмостн от
рельефа поймы (абсолютные о-меткн 91,27... 97,43 м).
Мощность аллювиальных грунтовых вод зависит от глубины
размыва коренных пород и достигает 35...40 м.
Режим аллювиального водоносного горизонта тесно
связан с уроненным режимом Днепра. В межен)- Днепр
дренирует втот горизонт, и его поверхность имеет уклон к Днепру,
а в период паводков происходит подпор грунтовых вод, и
создается обратный уклон от Днепра, существующий
короткое время.
Источником питания аллювиальных грунтовых вол
служат атмосферные осадки, поды .тругнх водоносных горичон-
гов и г паводковый период — воды Днепра.
Грунтовые воды аллювиальных отложений — гидрокар-
бонатии-кальциевые, в целом слабомииералиэоваиы, однако
общая минерализация и.г значительно колеблется в
различных участках поймы н находится в пределах 196,8...449,0 г/л.
В процессе намыва песчаных грунтов под строительство
поверхность грунтовых вод аллювиального водоносного
горизонта носит искаженный характер, повышаясь в виде
куполов в местах выпуска пульпы.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОД
ДОЛИНЫ ДНЕПРА
Коренные отложения. Сионднловые глины (киевский
мергель) оОъединию1 дна горизонта риэрсзя киевского яруса
палеогеновых отложений — днепропский (нижний) и Сугский
(верхний).
Спондилопые глины — это дяция глубокого моря (дс
500 м) платформенного типа. Материалом для формирования
этого яруса служили морские осадки мелового шольфа и бо-
ле<! древние — палеошеновые отложения укр!^ниского
кристаллического щита.
Инженерно-геологические свойств» спондиловых глин
формировались в условиях шктчянно во;;растающего петро-
статического давления от иакаплнпаюшихся выше от.тоже-
иий, мощность которых достигае-; 60 м и более. Позже к
этому давлению присоединилось давление ледникя.
В послеледниковую -поху по мерс таяния ледника и фор-
миров.тня основных речных долин возникают области
разгрузки, наиболее прояиляюшейся в долине р. Лыбеди
(притока Днепра), спондиловые глины разуплотняются,
выветриваются, в них наблюдается почвообразование. Поэтому
свойства спондиловых глин, залегающих в районах плато и
речных долин, сильно отличаются.
Минералогический состав более однороден и представлен*,
в глинистой фракции монтмориллонитом и ги;фослюдой, а в
пылеватой и песчаной — кварцем, половыми шпатами,
слюдой, глауконитом, пиритом, аморфным кремнеземом,
кальцитом, магнезитом и гипсом. Значительное содержание в
спс){1ДИловых глинах карбонатов (в породах днепровского
горизонте СаСОз >Х1держигся З0...35%, бугского— 17...20%)
привело к закреплению за ними второго наименования —
киевский мергель. Кроме солей СаСОз в споидилоцых глинах
содержатся голи MrCO., A,31...0,86 %) и соли CaSO., • 2Н,0
@.17 .0.38).
Минерализация порового раствора незначительна: 165...
462 мг на 1СЮ мл воды.
По своему гранулометрическому составу коренные
отложения значительно различаются (табл. 1).
Степень дисперсности киевских глин постепенно
уменьшается снизу вверх от днепровского к OjrcKOMy горизонту. По
всей своей мощности (от 3.3 до 30,5 м) ^-псндиловые глнны
методологически выдержаны, однородны н характеризуются
такими фнзико-механическнми српйствамн: плотность
минеральных частиц 2.72...2,75 г/см*, плотносп. 1,72...1,95 г/см»,

Таблица 1. Гранулометрический состав коренных
(неаллювиальных) отложений долины Днепра
Порода
Лесс
Подлессовые фпювио-
гляциальные пески
Морена (валунный су*
глииок)
Пресноводный суглинок
Бурая глина
Пестрая глина
Полтавские пески
Харьконскис пески
Наглинок
Споидилсшая глииа I типа
То же. И
грвнулометрнческяп
1,0..
0.2В
0.4
1Б,3
7.8
0.7
1.3
0.6
0.0
4.1
0.1
0.1
0.0
фракциям.
0.25..
0.06
11,05.
0.01
4,5 58.4
63.6 7.5
33,6 17.3
2,6 40,6
5,0 4.5
3.7 4.4
99.5 0.1
83.7 4.0
59.2 5.2
4.4 17.3
2.6 11,4
Таблица 2. Фичико-механические свойства
Tpfm
Плотность.
* ^
о зс
s«
eg
оо
госта».
мм
0.01..
0.005
21.4
8.6
30,7
44,4
30.0
18,6
0,1
6,0
16,0
38,7
33,1
%. ПО
Менее
\005
15.3
5,0
10,6
11.7
60.0
72.7
0,8
2.2
23.9
39,5
52.9
коренных (не
г/см"
X
Z
X
ч
o-i
X м
\
S
1
Лесс 1,58 2.66 0.46
Подлессовые фпювиогляциаль-
иые пески
Морена (иллуииый суглинок)
Пресноводный суглинок
Полтавские пески
Харьковские пески
Наглииок
Споидиловая глина 1,95 2,7Б 0.44
10
1.65
1.80
1.80
1,85
1.75
1.7
2.65
2.70
2,68
2.65
2.68
2.68
0.39
0,38
0.45
0.36
0,43
0,44

плотность сухого грунта 1,43... 1,48 г/см*. влажность п
пределах днепроьского горизонта 0,27...0,32, в пределах бугско-
го — 0,15...0,32, пористость 0,41...0,44, коэффициент
пористости 0,78.. 0,82.
Число пластичности для .-поидиловых глиь днепровского
горизонта составляет 19...38, а для бугског- 9...29 при
пределе гекучести, соответственно 0,43...0,62 и 0,39...0,56. При
раядавлипанни обрагцы спондилоиых глин ра.руш^ются
хрупко с о<^разоваиием поверхностей сдвига под углом 45",
обладают высоким гопротииленигм сдвигу и малой
сжимаемостью (табл. 2).
Вскрытые речной долиной споиднловыс глины ныветри-
ваются н 1 результате окисления железистых минералов
приобретают ржав'1-бурый цвет.
Бурые и пестрые глины. Характерныг отложения при-
f режиых зон, по своей окраске, макроструктуре,
гранулометрическому и минералогическому составу очен1
неоднородны.
Текстура обеих глин иеслоистая, массивная, структура
псаммо-алевро-Пелитовая. Содержит много примесей гидро-
окисиожслезистых и гндрокарбонатных соединеинй. а также
гумуся. с чем и связана нх пестрая окраскя и наименование.
аллювиальных) отложений долины Днепра
Поха»втел
и
плвотичиости
"^'о
Wl
0.26 0,19
0.22 0,10
0,25 0,15
— —
— —
0,21 0,12
0.48 0,28
0,52 0,25
'v
0.07
0.12
0,10
—
—
0.09
0,20
0,27
i
ч
X
■в
5?
X*
Is
1.0
2,0
—
0.5
2.0
2.0
—
Угол
естественного откоса, град
Зависит от
влажности
37
—
—
39
38
—
Уг(.л

внутреннего тре-
ння, град
21
25
14
15
35
32
16
13
4
С
S
i
3
ч
с
0,05
0,01
0,01
0,015
0.04
0.07
0.01
0.60
11

Карбовата GaCO;, представлены в виде крупных ковкр*-
ций ииутри порошкообразаых скоплений н содержатся в Cf-
рой глии^ ю 8,6, а е нижних гори^оипах нес^ых глин до
z3,3 %. Зиачитхльное количестьо и водораошзримых солей:
от 0,01 ди 0,5 у бурых глии и от 0,01 до If) % у пестрыж глин.
Обшая минорализацня поровых рвстьоров у бурых глии ot
92,6 до 228,7 мг иа 100 мл, а у пес-.рой глины от 0,5, 2 до J9,9.
Тип засоления хлорно-гиярокарбонатно .ульфатио-кальцн-
евый. Мииер;1Логичсч-кнй cociau обеих глин каолинитово-
монтморнллпиитоный. Естественная вл<lЖнucтt бурых глин
увеличниается к подошве пласта от 14,7 до 31,4, а у писгрых
глин умсньишется в том Же иаправлении о'. ЗЗ.Ь до 1? %
Обе глииы в естественном з:1Л(таиии находятся в твердом и
полутвердом состоянии с показателем пластичности от 0,26
до 0,34 для бурых .лнн и от 0,33 до 0,27 для пестрых.
Плотиост! у обеих глии возрастает с глубиной, а
глинистость имее1 наибольшие значения в середине пласта.
При взаимодействии с .о.чой бурые и пестры, глины
набухают рг1звиьая jHa'iHTeAbHoe давление набухания, н воде
размокаю, мало, а и» оздухс интенсивно выве' рияаются.
Это |руиты средней сжимаемости, с высокими показателями
сопротивл>:11ия сдвигу При длительно действующих
нагрузках развиваю! незатухающие деФормаиин ползучес'.и, а их
прочность соспавляет 0,8Й...0,7? стандартной прочности.
В габл. 3 представлены фи ико-механически свойства
бурых и пестрых глин.
Вскрытые долиной Днепр:! и его притоков бурые и
пестрые глины иа склонах ингеисиьио пыветриваются и,
увлажняясь атмосферными осадками, более чем ндвое теряю'1 в
прочности. Картина усугубляется еще и уалажж-инем
водами первого от поверхности водоносного горизонта (в подлес-
совых песках), что приводит к активному развитию
оползневых смешений на склонах. Особенную активность
приобретают оползни в бурых и пестрых глииих в период пессннсго
и осеннего увлажнения. Способность ?тнх глнн к
проявлению длительно протекающих дефо|)маций ползучести
приводи! к медленным глубинным вязким смешениям то
затухающим, то прогрессирующим
Накопление деформаций проявляется возинкиовеиием в
теле массива бурых и пестрых глии трещин отрына и
выдавливания глин у подножия склони. Трещины отрыва имеют
ширину раскрытия до I мм, заполнены тонкодисп1!р<'Ным
веществом повышенной МО сравиенню с массивом влажности,
играющей роль смазкн. На поверхностн обнаженных трещин
ясно видны следы скольжения.

Таблица Я. Состав и физико-механические свойства
бурых и пестрых глин
Значення
показателей для глин
Показатели
пестрых
Гранулометрический состав частиц, %:
песчаных 1,0...0,05 мм
мылеватых 0,05...0,005 мм
глинистых 0.005 мм
Плотность р, г/см*
Плотность минеральных частиц р^,
г/см"
Естественная влажность
Пористость
Пределы пластнЧ110С1и:
'р
Содержание карбонатов CaCOj, %
Содержание водорастворимых солей, %
Набухание в компрессионном приборе
Модуль деформации Eg, МПа
Угол внутреннего трения q), град
Сцепление С, МПа
5,2
50,4
44,3
1.96
2.72
0.25
0.41
0.51
0,25
0.26
2.1
0.22
0.15
7.0
16
0.062
18,1
38.9
42.2
2,01
2,72
0.22
0.39
0,47
0.23
0.23
4.37
0,66
0,08
20.0
16
0,060
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ
ПОИМЕННО-НАМЫВНЫХ ОСНОВАНИЙ
Аллювиальные осадочные породы долины р. Днепр
характеризуются чрезвычайной пестротой литологнческого состава
в зависимости от геоморфологических условий их зал'г.-шия
A4]. Схема фяциального расчленения современного аллювия
Днепра приведена на рис. I. Аллювий Днепра и его
притоков делится на русловую макрофаиию. которая прсдстаплс-
на ьосослонстыми средней крупноаи, нередко крупными
песками с включением гравия и гальки, а также косослоис-
тыми мелкими песками с прослоями заиленных песков (на
отмелях) и на пойменную макрофацию Она состоит из фации
приречной н внутренней поймы. Первая представлена поло-
1»

Т./^слойие фации
о „о;;
/Z Поименными етаричние фации
' 3 4 S S
Рис. I. Типовая фациальная стратиграфия аллювия р. Днепр:
iY>. почти горизонтально слоистыми (со следами размыва
слоев в периоды иаводков) мелкими песками, супесями, заил.и-
иыми necK.jMH с большим количеством органики. Фаиия ииут-
ренией П| ймы делится на: фацию стариц, состоящую чаше
из мелких песков, нередко гумусированиых супесей с
неясной >.лоистостью, алевритизироваиных и оже.1сяиениых;
фацию вторичных открытых водоемов поймы,
представленную аленритоглиннстыми и алевритовыми илами,
насыщенными органикой, псррслаиваюшимися с мелкими заиленными
песками и эаторфованиыми супесями и песками. Сложение
мелкослонстое: иыделяют также фацию пойменных 6оло1 и
торфяников — это пологослонстые супеси, суглинки, слои
торф<< мощностью до 4 м и 1гятиа ожелезнения.
СОСТАВ, ТЕКСТУРА И СВЯЗИ МЕЖДУ
ОСНОВНЫМИ ФАЦИЯМИ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ
ОТЛОЖЕНИИ ДНЕПРА
Руслован макрофацня.
Пристрежневая фация. Отложения пристрежневой фзини
русля круглый год находятся под водой и предсташ1яет
собой:
14

разнозернистые кварцевые пески мощностью 3...5 м,
содержащие гравий и валуны (до 10... 15 см размером). В
составе песков преойладает фракция средней крупности 0,6...
0,2.5 мм:
валунио-галечиые обломки серых и розовых граинтоо
C7,3%), песчаник B8,0), жильный кварц F,1), пегматит
E,6%). гнейс, KBapuHi, габбро и др. горные породы.
Степень окатаниостн невелика — 2,0...2,5.
В нижней толщ русловой фации встречается икамеиелая
древесина и обломки раковин.
Перекаты и плесы сложены обычно средней крупности
песками, содержащими нередко примеси гравия и гальки до
10 % В пределах плесовых ложбин осадки весьма
разнообразны: от хорошо отмытых серых разноясриистых песков до
темно-серых с зеленоватым оттенком мелких заиленных,
залегающих на самых глубоких плгсах.
По сравнению с аналогичными фациями Днепра осадки
Десны оEладают меньшей крупностью.
Текстура русловой прнстрежиевой фации выражена
неясно, но косослоистость прослеживается повсеместно.
Фация русловых отмелей. Аллювиальные отложения
этого вида По сравнеиню с прнстрежиевой фацией имеют в целом
меньшую крупность н большую отсортнрсшаиность. Фация
русловых отмелей представлена преимущественно мелкими
песками, нередко отмечается на пологих руслоАых отмелях
значительная заилеиность, где мелкие пески постепенно
переходят в заил иные пески и даже в алевритовые и тонкие
глинистые нлы. На поверхности отмелей часто находят
многочисленные раковины и их обломки.
В пределах низкого уровня отмелей текстура отложений
отличается косой слоистостью, а для отмелей Десны
характерна мелкая косоволинстая слоистость ряби течения реки.
Косая диагональная слоистость имеет слабо смещенный
параллельный характер. Мощность слоев 0,12...0,15 г
прослойками 0,07...0,05 м и менее.
Фация боковых проток. Степень фациальной
дифференциации боковых проток зависит от их размера и
гидродинамического режима.
В 01Ложениях крупных протоков Днепра, Десны и
Припяти наиболее крупные пески встречаются только иа
перекатах. Отложения же плесов составлены мелкими, нередко
заиленными лесками, иногда мелкоалевритоными илами с
включениями раковин и косоволиистой слоистостью.
15

Пойменная макрофацня.
Фация прируслояых чалов. Отложения прирусловых валов
следует рассматрнват! как промежуточные между русловым
и пойменным аллювием.
Морфологически прирусловые валы гесно связаны с
верхними частями отмелей, являясь их непосредственным
продолжением, и поэтому ь состав' этих фаинй имеется много
похожего. Однако контакт между прирусловым и пойменным
аллювием прослежииается довольно четко.
Осадки современных прирусловых валов имеют различные
ввды слоистости, крупная косая в сторону реки на склонах
вала, косоволнистая на вершине вала и мелкая косая с
мелкой рябью течения на склоне от реки. Ширина прирусловых
валов в районе Канева достигает 140 м. иа других же участ^
кая долины Днепра значительно меньше: до 30 м i/
менее.
В целом песчаные отложения валов лучше
отсортирована, чем отложения отмелей.
Фация приречной пойлил. Среди многообразия состава
и морфологии отложений поймы можно сыделить ряд субфацнй
по м<;тодологическим и текстурным признакам.
Большая часть пойменных отложений Днепра, Десны,
Припяти имеет однотипное сложение и характеризуется
горизонтальной и полого-наклонной слоистостью сезонно-рнтмнч-
ного характера, отражеииого в правильном ритмичном
чередовании светлых слоен, представленных обычно мелкими
песками, и темных, состоящих из супесчаных и суглинистых,
нередко гумусированных слоев.
На характер осадок влияет рельеф поймы. Неодинаковое
гипсометрическое положение вызывает различия в глубине
залегания грунтовых 1юд и составе растительного покрова.
Среди большинства пойменных отложений преобладает
пологая, почти горизонтальная слоистость ,уклон л..А'' ,
повторяющая уклон пойменного микрорельефа. Деятельность
землероев, инфильтрация, почвообразование прнподнт к
маскировке и даже полному исчезновению слоистости.
Скорость седиментации пойменных отложений различна,
процесс осадконакопления сменяется размывом в паводок,
но в целом скорость накопления для Днепра и притоков не
превышает 1,0...2,5 см/год.
Аллювий приречно-пойменной фации представлен обычно
мелким песком, супесями и суглинками, содержащими
незначительное количество карбонатов и большое количество
органического вещества.
1«

Фация внутренней поймы. К отложениям внутренней
поймы :>тносятся фации стариц, открытых нодс^емор и торфяников.
Аллюянй стариц более крупный, чем ал.иовнй онер. Переход
старнчного аллювия в собствен hi пойменные отложения
постепенный, изредка сопровождается пятнами размыва.
По литологическому составу это — редко мелкие пески,
чаще гумусированные супеси с неясной пологой слоистостью
и с прослойками алевритовых песков и пятнами ожелезнения
Олерная С1адня старицы нередко -аканчивается болотной,
что выражается в и.'1меиенин отложений: преобладанием
суглинков с существенным накоплением прослоев торфа и поч*
вообразованнем.
Фация вторичных открытых иодоемов пойм. В понижениях
н ложбинах поймы на поьсрхностном заиленном водиупоре
формируются водоемы, глубина которых невелика и
значительно меньше, чем у стариц. 01Ложеиия стариц н вторичных
водоемов нмею'1 существенные различия. Старичныс илистые
осадки озерного типа переходят непосредственно в русловые
фацин. Отложения же вторичных водоемов переходят кннэу
не в русловое, а в пойменные отложения.
Характер осадков такнх водоемов представлен
алевритовыми или алеврито-глиннстыми илами, обогащенными
органическим вешеством. Мощность нлов невелика (до 10... 15 см),
коренное дно твердое, песчаное.
Текстурные особенности осадков вторичных водоемов
соответствуют обЩ1 му характеру пойменных отложений.
Фация пойменных болот, торфяников и болотных почв.
Отложения болотного тнпа относятся к собственно пойменным.
Они предстаолены неясно — полого-слоистыми, скрыгоч:ло-
нстыми супесями, суглинками со следами биогенного перемя-
тия и слоями горфа мощностью 1,5...4,0 м. Повсеместно
наблюдаются пя'<'на ожелезнення. Общая окраска отложений бурая
или буровато-черная.
ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
АЛЛЮВИЯ ДНЕПРА
Минералогический состав аллювиальных грунтов был
исследован методами рентгеноструктурного и термического анализа,
электронно-микроскопических исследований.
На основе рентгеноструктурного аггалнза глинистых
грунтов фракции менее 0,001 мм н камере ДеСяя установлено, что
минеральный состав микронной фрс^кцин .ырнчных грунтов
приблизительно одинаков: увеличено содержание монтыорнл-
17

Таблиц а4. Физико-механические свойства аллювиальных
Торф 0,75..
2.19
Торф слаборазложившийся 3,22
низинный
Супесь заиленная 0,46
Супесь заторфованная 0,45
Суглинок заиленный 0,46
Суглинок заторфованный 0,53
Песок аллювиальный с при- 0,18
месью органики
Песок аллювиальный 0,08
1.1...
1.41
0.99
1,45
1.46
1.45
1,40
1.65
1,82
1.66
1,60
2.35
2.32
2.35
2.25
2.63
2.65
лонита. гсть гидрослюды, каолинит, кварц, кальцит, сидерит
и, в современных осадках, хлорит.
В современном аллювии приречной поймы преобладает
гидрослюда, а каолинита больше, чем монтмориллонита.
В микронной фракции отложений внутренней поймы среди
глинистых минералов доминируют гндрослюды. много
дисперсного кварца, изредка встречается мусковит.
Фация болот (болотны. илы) представлена
преимущественно монтмориллонитом, гндрослюдами, Каолинитом, много
дисперсного квярца, встречается кальцит, сидерит и хлорит.
Аллюннальные грунты долины Днепра в пределах
Киевского водохрнннлиша являются малогндрофильнымн.
Грунты болотною происхождения на пойме имеют рН =
5.0...5.5. иногда 4.31. Отложения природной поймы
отличаются нейтральной или слабощелочной реакцией, что
объясняется их большей аэрироеанностью и меньшим содержанием
органики.
Количество растворенного СО^ увеличивается от
приречных фаций к фациям ннутренней поймы.
18

пойменных отложений долины Днепра в районе Киева
X
о
с
1-
X
X
К
з-^о
1.93...
5.18
5.90
1,39
1.31
1.39
1,45
0.71
0.58
т
«
Г.
•вес
•в
!<: г
0.5
0,05
0,08
0.02
0.008
0.002
5.0
10.0...
12.0
Потери
при
прокаливании.
%
Волее
0,76
Более
С.5
0.18
0.28
0.29
0.32
0.08
—
с.
о
t
^ п
5-1
S ?
0.85...
1.42
0,23
1,0
2.5
1.0
2.5
15.0
25.0
Покизителн сопро-
тнвлеиня
1
X
\1
i!
> с
20
18
15
22
15
22
28
30
сдвигу
о
S
а:
5с
us
0.02
0.03
0,014
0,015
0.014
0.015
0.020
0.001
Химический состав поровых раствороь связных
аллювиальных грунтов имеет такие особенности; содержание ионов
SOj". С1~, Na"*" резко повышено, а ибшая минерализация ста-
ричных грунтов и грунтов внутренней поймы в 2—3, а
болотных нлов и современных грунтов приречной поймы в 6—
10 pal- выше, чем у грунтовых вод, что вообще характерно
для поровых растворов грунтов зоны свободного водообмена
Днепровско Донецкого артезианского бассейна A].
Охтав водорастворимых с»Л(.й характеризуется
присутствием сульфатов кальция н натрия, хлоридов натрия: роль
последних возрастает в верхней части разреза. Общая
минерализация пойменных грунтов изменяется от 27,1 до 65.7 мг на
100 I сухой породы.
Пойменные отложения характеризуются различными
физико-механическими харак'.'еристикамн (табл. 4).
!♦

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-
МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТ01,
ПОДСТИЛАЮЩИХ НАМЫВНУЮ ТОЛЩУ
Состав грунтов пойменных отложеннА. Множество рек на
территории УССР привело к формированию значительных
пойменных отложений нз слабых грунтов, для которых
характерны полное водонасыщсние, высокая пористость, низкие
деформационные и прочностные показатели. К гаким грунтам
относятся торф, заторфованные грунты, или, заиленные грунты.
Расположение на этих территориях важных и
экономическом отношеннн районов требует их освоения для целей
промышленного и жилишно-грвжданского строительства,
которое сопряжено со значительными трудностями.
Одним нз основных способов улучшения прочностных и
деформационных показателей грунтов пойменных отложений
является их уплотнение (консолидация). Наиболее
рациональным и экономически целесообразным при этом оказывается
намыв на такие площади песка методом гидромеханизации.
До начала намына производят выторфовку территории —
полную или частичную, в зависимости от мощности, выборку
торфа. Таким образом, под намытой толщей остаются, как
правило, незакономерно перееланваюшнеся в плане и по
глубине глинистые грунты текуче-пластичной и текучей конснс-
тенцин, зачастую заторфованные. а нередко и погребенный
торф.
Определение фнзнко-механнческих характеристик таких
грунтов представляет серьезную проблему, так как они
залегают ниже уровня подземных вод, обладаю! малой
структурной прочностью, что затрудняет нх отбор для лабораторных
исследований.
Поэтому в строительных нормах и правилах, в практике
изысканий отдается предпочтение полевым методам
исследований этих грунтои.
Исследовамне деформационных свойс1в грунтов, подстн*
лающих намытую юлщу. Сжимаемость оснонания,
включающего заторфонлнныг грунты, его деформационные
характеристики предпочтительнее определять испытанием штампами
больших размеров — 5000 н 10000 cм^ [3|. В этом случае на
результаты испытаний практически мало влияют возможная
неоднородность степени заторфованностн грунта в плане
и разрезе, пластические деформации под краями штампа
Штамп загружают установкой с нагружаемой платформой
либо гидравлическими домкратами.

Прн нахождения исследуемого грунта на эяачнтельной
глубине (более О м) нснытание ^tro можнс проводить в
скважине круглым штампом площадью 600 гм^ с аналогичным
способом загружения
Если по данным лабораторных исследований относитель
ное содержание органических веществ не превышает 0,1. иа
груженнс штампа ведется ступенями по 0,025 МПа, при 0,1...
0,4 — степенями по 0,01 МПа.
Каждия ступень давления должна выдерживаться вп
времени ло условной стабилизации осадки, за которую принима
ется прирашение осадки штампа не более 0,1 мм за 3 ч.
Оценка деформационных свойств в полевых условиях мо
жет производиться также ^ помощью прессномстров. Наиболее
uiHpoKO применяемые — ЛПМ-14, ЛПМ 1.5. Преимущество
пр.ссиометрои перед штампами заключается в быстрота-
производства опытов, выполнении нх практически иа любых глу
бннах
Сущность испытания заключается в погружении в масснь
грунт:^ рабочего наконечника с диумя распорными штампами
площадью ;iO0...600 см" 'в зависимости от применяемого прес
сиометра). ИспытанН1 грунта необходимо пронзноднть по
ГОСТ 20276—85 ступенями давлений 0,02-5 .. 0.05 МПа. Каж
дую ступень выдерживают во времени до условий
стабилизации, за которую принимают приращение осадки не
превышающей 0,1 мм за 3...60 мин в зависимости от вида грунта).
Наиболее надежные деформационные показатели
получают при испытаниях грунюв непосредственно ь котлованах
строящихся чданнй с помощью железобетонных конструкций
известной массы (штампов-блоков), которые нагружаю!
ступенями д,1влення по 0,02!>...0,05 МПя.
Каждую ступень давления выдерживаю1 до условий ств-
бнлнзацни осадки, за которую принимают .'Динаковыс
отсчеты, взятые через 2 ч. Время иыдержкн каждой последующей
ступени давления должно быть не менее нременн выдержки
предыдущей ступени. Последнюю ступеН! можно
выдерживать до 3 су т.
По значению средней сгабилнзириванний осадки блока-
штампа модуль д^юрмацин можно вычислить по формуль
as
где *) — коэффициент, принимаемый для круглых жестких
фундаментов равным 0,8; d — днамегр штампа; Др —
приращение среднего давЛ1-ния по подошпе штампа; Д5 —
приращение осадки штампа прн изыеиеини давления на Др.
К

Рассмотренный выше метод при массовых исследованиях
практически не премсняется из-зз трудоемкости,
длительности проведения и используется только при определении
характеристик сжимаемости для особо ответственных сооружений.
В случаях, когда при изысканиях с помощью специальных
грунтоносов удается сбеспечить отбор образцов водонасыщен-
ного грунта ненарушенной структуры, можис определять
модуль деформации в лабораторных условиях но специальной
методике. Испытания производят в компрессионном приборе
(одометре) при осевом фильтрационном потоке без
возможности набухания (под арретиром). Давление на образец
передают ступенями для фиксации структурной прочности,
увеличивая его от 0,001 до 0,005 МПа. В последующем, р
зависимости от Р„р, определяют ступени загрузок, т-
превышающие 0,02 МПа.
Для грунтов с / от 0,05 до 0,25 за стабилизацию
принимают деформацию, не превышающую 0,01 мм за 12 ч при
/ более 0,25 — за 24 ч.
Отсчеты по мессуре снимают через 5, 15 н 30 с; 1, 2, .3, 5,
Ю, 15, 30 и 60 мин, 2 ч и далее через каждый час в течение
8 ч, а затем 2 раза в сутки. В последующем это даст
возможность построить кривую консолидации и вычислить
коэффициент консолидации.
При определении как сжимаемости, так и прочностных
свойств грунтов пойменных отложений, учитывая их
анизотропию, образны нспытываются в двух направлениях.
Определение прочностных показателей грунтов пойменных
отложений. В полевых условиях прочностные характеристики
указанных грунтов (угол внутреннего трения, удельиос
сцепление) определяют с помошью лопастных
приборов-крыльчаток разных размероп (один из приборов — СГ1-52 системы
ГПИ «Фуидаментпроект» служит для определения
сопротивления сдвигу слабых грунтов иа глубину до 15 м).
Крыльчатку спускают на штангах в заранее пробуренную
скважину диаметром не менее 127 мм и задавлнвают в грунт
естественного сложения па глубину 5...6 диаметров
крыльчатки.
Вращением крыльчатки со скоростью 0,1.. 0,2 оборота
п секунду срезают грунт и фиксирую'1 максимальный угол
поворота стрелки измерительного лнмба, по которому
рассчитывается сопротивление грунта сдвигу:
т = М/к,
где М — максимальный крутящий момент, КН • м; ft — ко-
22

эффициент, чйвнсяший от диаметря и высоты крыльчатки ло
пастного прибора.
Достоверные результаты получают также при определ»'
НИИ сопротивления сдвигу с помощью лопястиых npeccHOMei
роп-сдвигомероп ЛПМ-14С, ЛПМ-15С, в которых иа штампах
рабочих наконечников дополнительно установлены попереч
ные грунтозацепы н сдвиговые устройства.
Испытания в стенках опытных скважин производят
методом поступательного среза согласно ГОСТ 21719—80.
Значения прочностных характеристик грунта <f и с
необходимо устанавливать по нормальному давлению Р и сопро
тивлению грунта срезу т, относящегося к одному инженерно-
геологическому элементу в соответствии с ГОСТ 20522—^75 [4];
T = Ptg9 + c.
Сопротивление срезу т следует определить не менее чем
при трех различных 'значениях Р.
Испытания проводят при консолидированном и
неконсолидированном режимах. Консолидированный режим
Принимают для упановления прочностных характеристик песков
различной крупности и плотности, а также глинистых
грунтов с показателем коисистсиинн О <. 1/ < 0,75 в условиях
стабилизнроваиного состояния. Неконсолидированный ре-
жи.у используют При опрелелеиии (рис глинистых грунтов
с 11^> 0,50 при нестабнли-^иронанном состоянии.
Прочностные хараюеристики в лабораторных условиях
определяю1 иа стандартных приборах прямого и плоского
сдвига или трехосного сжатия. Испытания следует вести по
схеме неконсолидированного быстрого сдвига либо в стабило-
Mf-rpax в условиях закрытой системы при быстром и
медленном темпе разрушения.
Задача испытаний ^водится к установлению зависимости
угла ниутрениего трения и сцепления от влажности в зоне
сдвига. Для этого под тремя нормальными нагрузками
испытывают несколько образцов с различными значениями
плотности и нлажности. Вертикальные нагрузки прикладынают
с таким расчетом, чтобы не было выпирания грунта из-под
штампа. Для испытания очень слабых грунтов текучей кон-
снстенини лучше использовать сдвиговые приборы
облегченной конструкции, которые позволяют создавать небольшие
вертикальные нагрузки.
Для более точного определения сцепления одно нз испыта
НИИ н.< сдвиг следует проводить без вертикальной нагрузки,
при /> = 0.
33

Все рассмотренные методы полевых нсследованнй грунтов'
в зависимости oi пицц исполь.пуемых выработок и положеви!
рабочего органа по отношению к стенкам и забою можно
разделить на три группы:
1) в открытых выработках, доступных для непо<.редствеи-
ного осмотра (статические нагрузки в шурфах и котлованах'
и срезы Целиков грунта); они считаются наиболее,
достоверными и являются как бы эталонными;
2) в скиажинр или массиве грунта при использовании кон-
струкцип рабочих органов и способов их погружения,
позволяющих практически иэбгжать нарушения его прирчдного'
вложения (самоэабуринающнеся и лопастиы! прессиометры,'
крыльчатки) Ингерпретйция результатов в обоих случаях
производится с помощью теоретических формул однако при
использовании методой исследований этой группы нередко
приходится прибегать к поправочным коэффициентам:
3^ в скважинах, где контакт рабочих органов прибора
с грунтом осуществляется, в основном, в призабойной части
(испытания круглым штампом и др.). Такие испытания
наименее достоверны, так как рабочие органы расположены
в нарушенной части массива. Интерпретация таких испытаний
проводится, как правило, с помощью эмпирических формул.
Наиболее перспективными считаются методы второй
группы, так квк при этом испытывается практически
ненарушенный грунт, прн сравнительно небольших стоимости и
трудоемкости.
Среди косвенных методов наиболее перспективным
является статическое зондирование, так как погружение зонда
вдавливанием практически не нарушает природного
сложения грунта.
Этот метод позволяет определить границы расположения
слоев слабого грунта, степень неоднородности залегания
грунтов по глубине и в плане, ориентировочно оценивать несушую
способность свай.
Наиболее широко в практике изысканий применяются
установки статического зондирования С-832 и СП-59 г
приставкой ПИКА-9, позволяющей повышать точность измерений
и глубину зондирования ло 2,,5 м.
КОНСОЛИДАЦИЯ ПОЙМЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
ОТ ПРИГРУЗКИ НАМЫВНЫМИ ПЕСЧАНЫМИ ГРУНТАМИ
Вместе с рядом положительных явлений застройка
намывных песчаных территорий выявила необходимость решения
ряда специфических проблеы, связанных именно с намывом
24

грунтов. К одной из них можно отнестн определение значения
н времени оседания »тнх территорий от пригрузки более-ме-
вее равномерно распределенным слоем намывного грунта или
от мес^ной пригрузки ра;5лнчными «даннямн и
сооружениями аллювиальных грунтов, очень сильно различающихся по
своему составу, свойствам и условиям алегания.
На Примере намыва грунтов на этих территориях можно
проследить формирование строительных свойств, т. с.
диагенеза искусственного инженерно-геологического элемента
(намывного грунта) и изменение строительных сиойств
подстилающих грунтов природного сложения в связи с их при-
грузкой.
Большую часть органогенных аллювиальных грунтов
(фация болот и стариц- торф и Jaтopфoвaнныe грунты) срезают
до и»мыва и складируют в резервных отвалах (буртах) для
последующего использования после намыва песчаной
территории с целью создания плодородного слоя и озеленения.
В местах труднодоступных для выторфоиываиия в связи с их
обводненностью такие грунты оставляют на месте н в
последующем Пикрываю1 намывным песком.
Кроме того, в составе аллювиальных пойменных
грунтов широко представлены водонасыщенные пески н супеси с
растительными остатками, заиленные грунты, глинистые
и илы.
Пески в процессе намыва и п последующие несколько
месяцев интенеивно уплотняются от собственного веса, кроме
того, наблюдаются медленное уплотнение от пригрузки (о. чуть
больше 0,1 МПа) намывным слоем песка (консолкдаиняУ
весьма разнородных по своему составу подстилающих аллювкаль-
иых грунтов а 1акже от последующего строительства. В
целом, по территории поймы картина оседания получается
довольно пестрой.
Накопление опыта строительства на ия.чывиых грунтах
и стационарные наблюдения за осадкой здаинй и сооружений
показали, что оседание иногда Д1х:ти1ает нескольких
десяткой сантиметров, а поэтому обеспечение нормальной
эксплуатации зданий и сооружений требует учета и прогноза размера
н продолжительности оседания этих площадей, вызванных
консолидацией грунтов.
Теоретические исследования, позволяющие определить
конечную осадку S^, характер н время консолидации /к.
разработаны многими авторами. Однако наблюдения за осадкой
зданий и сооружений на намывных и насыпных грунтах
показывают зачастую несовпадение расчетных осадок как по
размеру, гак и по периоду их стабилизации.
8S

I
По этоА причине очень большое значениг аля прогноза
консолидацни грунтов оснований, особенно намывных те-
риторнб, имеют стационарные ':1Ксперимен1альиые
наблюдения за осадкой объектов строительсша и самих геррнторнй,
со свойственными данному региону геоло! ичсским строеииеы
и номенклатурой грунтов. Прогнозироьать же осадки,
характер и вр<.мя их затухания (ста6или.1яиню) слеА>'1 на осноые
определения по экспериментальным исследиранчям
поправочных коэффициентов к известным георетическим выводаы
либо на основе экспериментально полученных зависимостей
задачи уплоти^-ния с учетом новых данных н специфических
условий намывных территорий.
При намыве относительно больших плошадей, какими
являются пойменные и прибрежные территории под
строительство аэродромов, гражданских и производственных
зданий, при сравнительно малой мошиссти намывного слоя для
определения осадки, обусловленной уплотнением намывного
грунта и подстилающих грунтов через некоторый промежуток
оременн, можно использовать решение одномерной задачи.
В момент намыва в массиве песка возникает
фильтрационный поток. Подстилающие грунты находятся в водонасышеи-
ном состоянии (У['В — почтн у поверхности подстилающего
слоя), водопроницаемы на неогряниченную глубину
После окончания намыва поверхность филы рационного
потока в намывном грунте постепенно снижается в зависимости
от /Сф грунта, и намывной песок переходит из водонасыщеи-
иого во влажное н маловлажное состояние.
Итак, здесь мы имеем две задачи:
1. Уплотнение намывного песка и подстнлаюшнх слогв
от возрастающей равномерно распределенной нагрузки с
учетом возникающего напора, который увеличивается по мере
намыва.
2. Уплотнение намывного песка от собственного веса в
условиях малой влажности и продолжение процессов
уплотнения в Подстилающем грунте с учегом посгоянного напора.
Причем задачу I можно разделить на аье. уплотнение
намывного песка и уплотпеннг подстялающих ^лоев.
Для определения ^«иачения уплогиения намывного песка,
толщина которого возр.1Стает nocrent-HHo ot нуля по
некоторой заранее заданной величины h, необходимо определить
напряжения, возникающие в поровой воде в любой точке грун-
говой массы и в ^кел«'те грунта для любого момента времени '.
При этом допустим, что коэффициент фильтрации
намывного песка непостоянен по глубине н меняется от значений
k + &k,.
V

При этом уравнение уплотнепня, полученное В. А, Фло-
рнным, записывается в виде. ■*
аН liH I do
+ —
dt at
V <u
d dH
dT'^IT'
По данным Фундаметстроя, ВНИИГ между
коэффициентами пористскти и фильтрации существует зявисимость:
li' ь»
fe°fe'- ,, ,. (е'-е).
где к', е' ft' и е* — соответственно экспериментальные данные
при нагрузках Р' и Р'.
В процессе намыва грунт находится в водонасышенном
состоянии. Общий вид его с учетом взвешивания в этот момент:
Ye3B = Yo—V/(l+e).
Напряжения в скелете грунта в данном случае будут
изменяться по треугольнику: и
Ог« = Ve.,B«. (I)
причем, конечное напряжение при условии полного насыше'
иия водой
<"■ =■ Vb,»''.
где h — конечная мощность намывного слоя
Так как нагрузка, передаваемая намывным слоем,
равномерно распределяется по неограниченно большой площади,
то без особых погрешностей можно пренебречь боковыми
смещениями грунта, т. е. боковые деформации ., = 'j, = О
(случай линейно-деформируемой среды). Тогда вертикальное
смешение
«г = Р/^оОгв-
Так как намывной слой по всей глубине практически
однороден, т. е. Р и £о = const, то конечная осадка
Ео
) Ozs^'- B)
о
27

Подставим значение о^^ из A) в выражение B), получны '
S - р- f V«e«*- C)
Допустив, что VgjB no глубине постоянен, определим:
о ■ ■ 'i
При ^ -»• оо ■;.
В процессе намыва напряжения в грунте в случае
двухфазной среды распределяются гак:
при / = О напряжения в скелете о = О, напряжения ь
норовой воде о„ = ч, где i> — интенсивность нагрузки; при / -»•
-♦ оо — напряжения в поровой воде о^ = О, а напряжения
в скелете грунта о, = (? = yh;
при i= ti — напряжения в скелете грунта
Но в слое грунта объемный вес и модуль деформации, как
правило, увеличиваются с глубиной, являясь ее функцией,
т. е. Y = /i (г). А Ей — ft (г).
На поверхности грунта, когда г •= О, то и S = 0.
Принимая, что у к Eq постоянны по глубине, получаем выражение:
г
S = Py/£ [ «<**.
о
которое после интегрирования будет иметь вид: ^ •
S=Py/£.. г^/г + с. D)
Однако, если учесть действительное изменение' у к Е^ по
глубине, то уравнение для расчета конечной осадкн будет:
J /2(
(г)
о
Решение этого уравнения дает возможность построить
график изменения осадкн неоднородного по глубине лннейю
деформируемого слоя конечной толщины от собственного веса.
28

в общем виде гррфнк имеет форму параболы я требует
решения с учетом функциоиильной зависимости у и Е^ от г.
Напряжение от собственного веса грунта по Н. А. Цытовн-
чу B4|, нлн так называемые природные нлн бытовые давления
грунта, в случае приблизительно горизонтальных подошвы
и кровли слоя гр>нта, увеличиваясь с глубиной г, могут
быть вычислены по формуле:
.0.
o,j = f р^, когда a^g ~ Oyg •= Itfl^g, а т,^ = т
О
Так как Е ^ ■:—-— и является коэффициентом
бокового давлення грунта в состоянии покоя, а для
намывного песка при его толщине до 5,5 м можно принять плотность
постояиноя и равной средней величине р^р, тогда о, = р^^г.
Если пренебречь боковым расширением грунта, учитывая,
что нагрузка от намывного грунта приложена к практически
безграничной площади, то расчет осадки намывного слоя
можно Произвести по формулам
S «= аа^^П 1 + «ср). или S = а^^/Ео, F)
где а—коэффициент сжимаемости намывного грунта; е^р —
средней коэффициент пористости намывного грунта.
Деформация намывного песка, уложенного на
водопроницаемое основание составлеино< аллювиальными песками и
супесями, происходит за счет уменьшения объема пор при отжа-
тни из них воды и воздуха. Что и подтверждается
соответствием кривых осадки намывного песка и кривой падения уровня
фильтрационного потока (рисЛ''). Из графика на рис. 2 видно,
что процесс консолидации намывного песка в случае намыва
его на водопроницаемое основание завершается за 3...4 месяца.
Однако в практике намывных pa6oi нередко встречаются
случаи намыва на аллювиальные супеси, суглинки, торф или
заторфованные грунты, обладающие незначительной
водопроницаемостью и довольно большой сжимаемостью. Это часть
территории Харьковского массива в Киеве, жилые массивы
«Лесковица» в Чернигове, -Судостроитель» в Херсоне и сЮж-
ный> в Запорожье. Так, в Чернигове слой перечисленных
выше слабых грунтов под намывом достигает 10 м.
Ожидаемые в последнем случае длительные оседания
территории, вызванные консолидацией слабых грунтов от прн-
грузки намывным слоем, подтверждаются данными полевых
29

г о
20
40-
-ео-
t,K4ec
\
\
\
4 -ВО
5\-Ю0\-
Рис. 2. График осадки грунтовых реперов п iiii\u>iBiiu\( песке
{Н >= 3,9 м) и падения уровня фильтрационного потока во
времени:
I — намывной олой; 2 — намывной слой и подотнлающмй грунт)
3 — падение уровня фильтрационного потока
наблюдений за осадкой грунтовых марок, установленных в
намывной толше, лабораторными исследованиями кAПсолида-
ции в компрессионном приборе образцов этих грунтов
ненарушенной '•труктуры и теоретическими расчетами времени
и значений консолидированной осадки намывной территории
по формуле Ю. К. Зарецкого
Стабилизированная осадка намытого основания и пригру-
женных намывным слоем грунгон природного сложения
S^ =
1-
I — ехр (— ОкО)
где е — среднее арифметическое значени. коэффициента
пористости грунтов; Аа — глубина активной зоны. Аа « 2Л,}
п, — МОЩНОСТ1 эквивалентного -лоя. А, = Awb.
Кривая затухания осадок при stom описывается уравие-
ниеы
30

где Ui — степень консолидации, которая определяет осадку
в конечное время /:
St ^ Uttnji^a,
где т^ — коэффициент вторичной консолидации,
коэффициент старения нли относительной сжимаемости, взятый по
компрессионной кривой.
При толщине намывного слоя в среднем 5 м и его плотности
в естсствеииом залегании около 2,0 г/см* ои создает пригрузку
на пойменные грунты в среднем 0,1 МПа. В связи с довольно
Йыстрым намывом (в течении 3...4 месяцев) и длительно про-
текяющимн осадками территории, вызванными
консолидацией (юдстилаюших намыв пойменных отложений, можно
считать приложение равномерно распределенной нагрузки от
намыва мгновенным.
При нагружении сплошной (равномерно распределенной)
нагрузки иео1'раниченной площади подстилающие грунты
природного сложения испытывают уплотнение типа
компрессионного, т. е. без возможности бокового расширения.
Уплотнение грунтов в рассматриваемом случае происходит за счет
отжатия из пор воды и воздуха, уменьшения объема пор и
ползучести скелета грунтов.
На Основе изложенных выше теоретических положений
можно вычислить конечную осадку намытой территории
с конкретными геологическими данными.
Так, в Чернигове намыты мелкие пески слоем до 6 м на
подстилающие пойменные аллювиальные грунты мощностью
10 м (табл. 5).
Таблица 5. Состав пойменных аллювиальных грунтов
Грунт г/см« ' *♦• '"" ""• '"''"
1,09
1,44
1,94
1.97
1,96
5,07
2,17
0.71
0,69
0,71
0,00006
0,4-10-*
0.004
0,023
0,25
0,22...0.67
0,03
0,006
0,007
0,002 ■
Торф
Заторфованиая глина
Супесь
Пылеватый песок
Песок мелкий
Физнко-мехаиические свойства подстилающего намыв ал-
люпня изменяются во времени под действием нригрузки, что
подтверждается данными их определения в разные периоды
после намыва.
31

Расчет коисолилироваиной осадки аллювиальных грунтов
от прнгрузки намывным слоем о^^ = 0,1 МПа по теории
фильтрационной консолидации ведем по формуле
S,==A./n«o,,(l--±(.-^'+ 4-''-'''+ •••)]. (в)
где А» — мощность сжимаемой толщи, принятая равной
мощности сильно сжимаемых грунтов, т. е. 10 м; Шх, —
коэффициент относительной сжимаемости, вычисленный по данным
компрессионных испытаний этих грунтов; N — постоянный
множитель, определяемый по степени коисолидацнн С^, где
степень консолидации
Со = k^/l'^vYtv); G)
Уш — удельный вес поровой воды, равный 9,8 • Ю""*.
Для практических расчетов сжимаемую толщу
аллювиальных rpyirroB можно считать ква'чиоднородной и определнть
коэффициент фильтрации
Ч'
(*,
Ф.^
*Ф,
г,+ ••• +fe^z„)/£2,.
Для принятого времени консолидации: 2, 3, 5, 10, 15 и
20 лет вычислить конечную осадку не представляет труда.
Пример нычнсления конечной (консолиднроиаиной) осадки
подстилающего аллювиального грунта с геологическим
строением, характерным для жилого массива сЛесковица» в
Чернигове приведен в табл. 6.
Таблица 6, Расчет консолидации аллювиальных грантов
от пригрузки намывным слоем песка
Время

консолидации, годы
Постояв-
|1ыЛ
множитель N
Осадка

лидированного слоя s^, см
Степень
консолидации па данное время I
v •_
2
3
5
10
15
20
26
30
40
n р н м е ч
50 000 см'/год
0,246
0,369
0.615
1,233
1,845
2.460
3.080
3,690
4,92
вн и е.
12,60 0,3
15.80 0,4
21.42 0,61
31,92 0,76
36,54 0.86
39,06 0.93
40,32 0,95
41,83 0,98
41,92 0,99
Ко:*ф())нииеит консолмдвиин С^
равен
32

Конечная осадка 5ie для квазиодиородного основання.
сложенного слабыми грунтами, при k^ = 0,00005 см/с нто =
= 0.0042 см»/Н будет Sk = hgm^P = 1000 • 0,0042 • 10 =
■= 42 см. Здесь Р — равномерно распределенная нагрузка от
намывного песка мощностью 5 м при глубине залегания
грунтовых вод 2 м.
Принимая сжимаемую толщу hj, квазноднородной, можно
также рассчитать и усредненное значение коэффициента
относительной сжимаемости т„, который для рассматриваемой
толщи Грунтов будет равным 0,0024.
При Со = 2,88/@.024 • 9,8 • Ю"^) = 0.0011 см»/год
N = пЧ:^/та*) =» 0.021 • 36 . 365/78 200 =. 0,3.
Воспользовавшись экспериментальными данными табл. 6,
изменениями физико-мехаиическнх свойств грунтов
рассматриваемого участка спустя два года и определив степень кои-
солилании (и/ = 0,3), можно проверить правильность
предложенного теоретического выражения (Цытович Н. А., Зарец-
кий Ю. К.. Тер-Мартиросян 3. Г.) для расчета по
экстраполяции консолидироваииой осадки этих грунтов на любое другое
время до стабилизации осадки и достижения ею
значения 5к.
Тогда для времени t = 4 года
S = 1400 - 0,0024 .10-1 ~ (е-"-3 + — е""'^ =
9,87 9 '
= 33,5 • 0,28 = 9,4 см.
Значение осадки, полученное в процессе наблюдения эа
грунтовыми реперами на рассматриваемом участке спустя
4 года после намыва, равна в среднем 8,0 см, что хорошо
корреспондируется с расчетным.
Осадки, рассчитанные по СНиП 2.02.01-83 «Оснопания
зданий и сооружений» для зданий, построенных на намывных
песчаных грунтах, уложенных по пойменным аллювиальным
грунтам, не отвечают действительным и оказываются заниженными.
Ообенно сильно отличаются действительные
(наблюдаемые) осадки как намывных территорий от прнгрузки намывным
слоем, так и построенных зданий в случае укладки
намывного песка на глинистые заиленные и заторфоваииые грунты или
торф. При 9T0M удлиняется в десятки раз период
стабилизации осадок и их конечное значение.
При расчете осадок намытых песчаиых грунтов и
построенных зданий и сооружений на этих грунтах следует учитывать
2 e-isis 33

более длительную деформируемость подстилающих
аллювиальных глинистых, иылсватых, заторфицанных грунтоь и
торфа и определять конечную консолидированную осадку по
предложенной методике.
Расчет конечной осадки и период консолидации для
мерзлых намывных территорий требует дальнейшей разработки
и проверки экс11еримента.°1ьиыми наблю;11.-1Н1Ями.
Глава 2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА НАМЫВНЫХ ГРУНТОВ
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ
И ПРОЕКТИРОВАНИЮ КАРЬЕРОВ
ДЛЯ НАМЫВА ТЕРРИТОРИЙ
Р азведка грунтов, используемых для намыва территорий, про-
нз водится по специальной методике. Ос1Юоным показателем
степени пригодности карьерных грунтов служит их состав.
3 на я его, можно сделать расчет грунта в намываемой террито-
рнн, игнорируя минералогический состав и растительные
примеси. Опыт намыва территорий и воэведеиня на них
сооружений показал, что этн грунты, по своему литологическо.му
составу относящиеся к песчаным, песчано-глинистым и нес-
чано-гравслистым, являются наиСолее оптимальными по
технико-экономическим показателям. Кроме того, при ныборе
карьеров, пригодных для намыва территорий пол
строительство, надо учитывать такие условия:
наименьшее удаление от карт намыва;
глубина залегания, допустимая техинко-экоиомнческим
расчетом;
обводненность или возможность обводнения;
трудность разработки;
класс возводимых сооружений;
наличие электроэнергии.
Помимо указанных основных требований, принимается
во внимание технологическая схема намыва, так как ина может
значительно изменять раскладку намытого грунта при
одинаковых карьерных грунтах и позволяет расширить границы
их использования.
Рассмотрим, как пример, карьеры поймы р. Днепр ,1ля
оценки границ использования карьерных грунтов по
результатам изучения зернового состава намытого и, соответственно,
карьерного грунтов.
34

—
-
* ^ /^^
^ Vr
— 1 /1 1 1
^ 100
^^.^' ео
|*§ го
1?
'■го
0
-
-
If ,
1 //г
—• 1 III
100
во
ео
40
20
0,05 0.10.210^1 0,01 0,OS 0,1 0,2S 0,5 1
а Диаметр франций.мм S
Рис. 3. Усредненный гранулометрический состаи грунтов,
намытых из песчаных (а) н глинисто-песчаных (б) карьеров:
i — грунт карьерный: 2 — намывной
Пойма р. Днепр сложена аллювиальными песками с
прослоями супеси и суглинка. В коренной береговой части
преобладают пески мало заглнинзнронанные, средней крупности и
мелкие.
Физнко-мехаиические свойства грунтов, намытых из
различных карьеров, Сыли изучены на опытных участках.
Исследованиями установлено, что грунты, намытые из карьеров
и содержащие до 20 % фракции диаметром 0,5 мм, обладают
вполне удовлетворительными строительными свойствами, но
в заьисимостн от содержания мелких фракций требуют при
намыве использования той или иной технологической схемы.
Было выделено две группы карьеров р. Янепр.
1. Песчаные карьеры, содержащие до 20 % фракций
диаметром меньше 0,05 мм характеризуются кривой зернового
состава, расположенной, в основном, в области песчаных
фракций (рнс. 3, о). Намып из этих карьеров даст возможность
через два-три месяца сдавать территории под строительство со
средиенлотным сложением грунтов, коэффициентом
пористости е = 0,01...0.66 и несущей способностью 20.0...25,0 МПа.
2. Песчано-глнннстые карьеры (свыше 20 % фракций
диаметром менее 0,05 мм) характеризуются кривой зернового
состава, расположенной как в области песчаных, так и песчано-
глиннстых фракций (рис. 3. б). Как видно из этих графиков,
в намытых грунтах содержание пылеватых фракций
составляет до 17 % и глинистых — 3 %. Из этого следует, что их
строительные свойства несколько снижаются по сравнению с
грунтами, намытыми из песчаных карьерой. Но несмотря на
повышенное содержание глиннсто-лылеватых фракций,
намытые грунты данной группы оСладают удовлетворительными
35

фнзнко-механическимн свойствами и при соответствующей
технологической схеме могут быть использованы для намыва
территорий.
Следует отметить, что при иарушенмн технологин намыва
этой группы грунтов (превышение интенсивности намыва,
наличие подпорных ограждан;щнх дамб, нарушение
водосбросной системы н т. д.) на карте намыва возможно
неравномерное распределение грунта по зерновому составу и плотности.
Например, наличие отстойного прудка значительной площади
вокруг водосбросного колодца создает условия образования
участков с прослоями илистых грунтов мощностью до 8... 10 см.
В результате несущая способность намытого грунта может
снизиться до 15,0 МПа, что приведет к дополнительным
работам при устройстве фундаментов на этих участках.
Такнм образом, граница пригодности карьерного грунта
определяется его зерновым составом и зависит от условий
и технологии намыва. Граница использования песчаных
и песчаио-глннистых карьеров может быть расширена за
счет применения способов естественной и искуствеиной гид-
роклассификации. При содержании пылеватых и глинистых
частей в карьерном грунте до 10 % намыв территорий
осуществляется обычными способами, а при наличии их свыше
10...]5 % требуется применение специальных способов намыва.
Если карьерный грунт содержит пылеватых и глинистых
фракций более 20...25 %, рекомендуется зональный способ намыва,
при котором отмыв фракций производится на участки,
зарезервированные для зеленых насаждений, а укладка песчаных
фракций — на застраиваемые участки. В особых случаях
может быть рекомендован намыв промежуточного карьера-
резерва в проточную воду с последующей разработкой грунта
земснарядами и транспортировка его на карту намына. Этот
способ был применен при намыве территории массива
Березняки в Киеве. Грунты отведенного под карьер острова
представляли собой в основном разнозернистые пески с примесью
значительного количества илистых и глинистых частиц.
Складировали грунт в Русаковском канале. Это дало возможность
наиболее эффективно использовать отмыв илистых частиц
в проточной воде канала и обеспечить максимальную
производительность земснарядов. Объем карьерного грунта
необходимо определять с учетом отмыва мелких частиц и других
потерь грунта.
В проекте производства работ при намыве территорий
опреде.1яются: карьеры с необходимым запасом грунта, состав
вспомо! ательных работ и средства механизации для их
выполнения, схемы разработки карьеров и намыва площадей.

6 схеме разработки карьера должны учитываться фнэико-
мехамнческие характеристики грунта плановое и выситное
по.1о;кеииб карьера, возможиость обеспечения волой
грунтовых насосов нлн гидромониторов, а также подбор
оборудования гидромеханизации по мошисх:ти и по количеству в вависи-
мости от объема производства работ.
Выбранная схема разработки карьера должна
предусматривать последовательность производства работ по удалению
растительного слоя, кустарников, деревьев, пней и
применяемое при этом оборудование; рациональное направление
трассы магистральных пульпопроводов; очередность ввода
н направление движения средств гидромеханнзацин;
сокращение до возможного минимума точек подключения плавучего
пульпопровода к береговому н определение его оптимальной
длины.
Для максимального использования карьер разбивают иа
отдельные блоки и устанавливают: последовательность и
примерный календарь разработки блоков, объем грунта в блоке,
характеристику грунта с указанием номеров разведочных
скважин и шурфов, пределы колебания отметок —
горизонта воды в водоеме, подошвы и верха забоя, пределы изменения
полной мощности разрабатываемого грунта, мощности
подводного и надводного забоев.
Глубинные землесосные снаряды, которые позволяют
вести разработку грунта на глубинах до 50 м. в ряде случаев
существенно упрощают схему производства работ.
Выбор способа разработки грунта: гидромониторио-зем-
лесосиый или земснарядный — зависит от горнотехнических
условий карьера и его гидрогеологических особенностей.
Особое внимание при выборе карьера в реке должно
уделяться одновременной расчистке территории с соблюдением
отметок и размеров в плане. Под карьеры согласовываются,
в первую очередь, мели, острова и другие участки, которые
мешают судоходству.
Землесосные снаряды обеспечивают требуемую
интенсивность и непрерывность намыва. При разработке забоев
плавучие землесосные снаряды обычно осиашекы механическим
рыхлителем и свайко-папильонажным устройством.
Перед началом иамыва необходимо иметь техническую
документацию, которая должна полностью отображать объем
работ, выполняемых отдельными агрегатами, расстановку ия
в карьерах н характеризовать забои с точки зрения геологии.
если карьер расположен далеко от водоема, необходимо
предварительно сделать пионерные прорези, через которые
можно было бы ввести в карьер землесосный снаряд. Вначале
37

$ти прорези лучше разрабатывать небольшими земснарядами
производительностью до 150 м^/ч, затем более крупными.
Если карьер будет разрабатываться небольшими снарядами, ие
больше типа 100-35, то целесообразно собирать их в сухом
котловане, а затем заполнять водой. В различных грунтовых
условиях применяются разные способы перемещения
земснарядов (табл. 7).
Производительность гидромехаиизирпванных работ
достигается за счет:
применения безэстакадного способа намыва с
использованием раструбных быстроразъемных соединений
пульпопроводов:
совершенствования грунтозаборных устройств,
применения рыхлителей н эжектируюших всасывающих
наконечников, а также фрез, исключающих налипание:
использование потокообразователей, позволяющих
выполнять работы на земснарядах при отрицательной
температуре;
модернизации существующих механизмов (например,
бульдозера иа гусеничном ходу с подвесным оборудованием в
качестве крансвпй установки).
Например, работы по нвуыву грунтов из Русаисвского
пролива р. Днепр произ!» д|1,>|Ись земснарядами типа ЗГМ-1-350А
с землесосами ЭГМ-2М. Земснаряды Гылн оборудованы
рыхлителями, низноляющими разрабатывать забой на
глубину не более 7 м. Наличие несвязных грунтов и большая
глубина забоя A2 м) позволили применить свободное всасывание
грунта без предпарительного рыхления. Всасывающая труба
земснаряда была удлинена на 20 м, при этом
производительность составляла 140 м^ч.
Грунты с большим содержанием супесей, легких
суглинков и илистых включений разрабатывались земснарядами
типа 8НЗ с применением механического рыхлителя. Глубина
разработки земснарядом 8НЗ составляла 7 м, а должна была
достигать 9 м, В данном случае применить земснаряд типа
ЗГМ-1-350А при ширине канала по дну J0 м было
нерационально, в свя-чн с чем было принято решение применить
земснаряды типа 8НЗ, установив на рамс трехметровую встанку
н добавив одну секцию валовой линии разрыхлителя.

Таблица 7. Способы рабочих перемещений •кмснаряЗов
Схема разрабопш грунт*
Хйрвкт«рнвтика способ*
Траншейный
Оси траншеи
Применяется при
выполнении профильных выемок в
сыпучих оползающих
грунтах. Грунтозаборкое
устройство, работающее
способом свободного всасывания,
перемешается вдоль
разрабатываемой прорези.
Разработка ведется
параллельными траншеями с
применением становой лебедки.
Наибольший эффект достигается
при продвижении
земснаряда по направлению
течения воды. ,
Параллельный
Используется в случаях,
когда За кромками траншеи
на расстоянии не менее
половины ширины корпуса
земснаряда имеются
глубины, достаточные для
перемещения снаряда, обору-
рудованного грунтозабор-
ным устройством без
разрыхлителя. При нродви-
ж"^нии снаряда от одной
бровки прорези к другой
ось его корпуса остается
параллельной оси прорези
39

I
Про ЛОЛ жен ив табл. 7 t
Схема разработки грунт;
Хвряктеристика спосова
Багермейстерский
Применяется при
достаточном просторе для
Перемещения эемсняряда.
Разработка грунта ведется с помощью
гидравлического или
механического разрыхлителя во
время перемещения корпуса
от одной йровки прорезн к
другой с поворотом его на
определенный угол. При
перемещениях земснаряда оси
его положений
параллельны друг другу
Вирный
40
Целесообразен в случаях,
когда ширина
разрабатываемой прорезн на уровне
проектного дна равна од-
ной-двум длинам корпуса
земснаряда, а глубина воды
за кромками прорезн меньше
осадки земснаряда. Грунто-
заборное устройство,
оборудованное мехннческим
разрыхлителем, совершает
маятниковые движения от
одной бровки прорези к
другой
J

Продолжение табл. 7
Схема разработки грунт:-
Чарвктернстнка списоСа
Крестовый
^-
Эффектнвен в случаях,
когда ширина прорези на
уровне проектного аиа меньше
длины корпуса земснаряда.
Движение грунтозаборного
устройства с механическим
разрыхлителем происходит
как бы относительно точки,
расположенной в центре
корпуса земснаряда
Отдельными воронками
А
гою|о
■ и V ' ■
/ I
Применяется при
разработке непрофильных выемок
в несвязных грунтах. Грун-
тозаборное устройство без
разрыхлителя
перемешается по мере разработки
отдельных воронок
Свайно'папильонажный
Назначается для
разработки профильных иысмок ь
связных и несвязных груи-
41

Прололжение табл. 7
Схема иаарвботки грунта
vapHKTepMtmiK»- «посоОь
Ш Ш ? I ']
Пояожеии* сваи
В прорези тгщсй
Ш
Прикольная свая "^^тр
тах При небольших
скоростях течения. Груитозабор-
ное устройство,
оборудованное механическим или
гидравлическим
разрыхлителем, новорачивается по
определенной траектории и
описыпает дуги I—V. При
этом сваи, установленные в
неподвижных направляк>
щнх, меняют свое
положение (А — Aj и Б — Bj —
схема о). По мере
продвижения земснаряда
изменяется положение папильонаж-
пых тросов (I и 2). При
работе земснаряда с
напорным свайным ходом (схема
б) груитозаборное
устройство описывает дуги I—VII
по концентрическим
окружностям, что исключает
огрехи о карьере
ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ НАМЫВА ГРУНТОВ,
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
И ОЦЕНКА МЕТОДА ГИДРОНАМЫВА
В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
При выборе способа намыва учитываются категория и
размеры намываемой территории, зерновой состав карьерного
грунта, рельеф местности, а также типы и мощность имеющихся
42

^
-=
-
—
_
~
S
..,.
-
—
""
-£
_
—
—
?f^'
.
- —
Z 'li
. .—
^j:;
• —
■ -
г "z;
- —
: :=
.-
. __
. — ,
I -H '
- _: _
- _
■ - ■
■ - :
■ — ■
:~Z :
: - 1
. _ -
. _
. _ -
. JL
zz
■ - ■
-^ -
- E-
— -
_
-
— 7—
~ Б-
— I_
~-z r~
-£ r-
— -
JIZ r—
- —
_ -
— —
[—
2
\k%
\^i
"'уЙ?
u vJv
\<
1
[ — 1
1
'
^
У^вим<ение
^потока ^
\гидросмеса
\^ Ч
Рис. 4. Схема Оез'^стакалного способа намыва:
/ — распределительный трубопровод: 3 — кран: S — дамбы
попутного обвалования: < — проектный откос
земснарядов и оборудования разводящей сети
пульпопроводов.
Намыв площадей под строительство ведется в основном
следующими способами:
беэхтакадным (рис. 4), при котором производится
сосредоточенный выпуск пульпы из торцов специальных труб с раст-
43

рубом, укладываемых на поверхиость карты намыва (без его
прекращения). Трубы при этом наращивают и укорачивают
пульпопровод до 5...7 м. Намыв осуществляется слоями
высотой до I м. Применение способа целесообразно в случае ис-
пользовяння гидроустановок н земснарядов
производительностью 200 м*/ч грунта для песков различной крупности;
низкоопорным (рнс. 5). при котором производится
сосредоточенный выпуск пульпы из торцов стандартнйх труб,
укладываемых на опорах высотой до 1...1,5м;
послоИно-грунтоопорным. являющимся разновидностью
низкоипорного, при котором пульпу выпускают из труб,
укладываемых на земляные валы высотой до 1,5 м, заменяющие
опоры. Этот способ Применяется для экономии материалом, а
также ь случаях, когда согласно техническим условиям на
возведение сооружения не рекомендуется оставлять в теле
насыпи стойки опор;
продольно-торцовым, бесколодиевым, при котором трубы
укладывают на отметке гребня дамбы, а осветленную воду
сбрасывают через временные трубчатые водосбросы в дамбе
первичного оОвалования. Этот способ обеспечивает
неограниченное продвижение фронта намыва по длине сооружения
без деления на карты, что достигается устройством наклонных
дамб вторичного обвалования и постепенным перемещением
временного трубчатого водосброса по мере намыва.
Схема двустороннего намыва (рис. 6, а) с низких опор при-
меняется при намыве мелкопесяаиых и супесчаных грунтов.
Намывные пульповоды укладывают на инвентарные
опоры высотой до t м, и пульпу выпускают одновременно как рас-
средоточеино из отверстий, так и сосредоточенно из торца
пульповода. После намыва слоя грунта высотой 1 м опоры
выдергивают, а пульповоды перекладывают выше на пповь
установленные опоры.
Двустороннюю безхтакадную схему намыва
рекомендуется применять при намыве крупных песчаных грунтов. Пульпа
nocTynaei па карту из торца трубы, уложенной
непосредственно по поверхности намытого грунта. После намыва
слоя определенной высоты пульповод наращивают, не
прерывая подачи пульпы, и продолжают намыв из торца нарощен-
ного звена пульповода. Намыв ведут до тех пор, пока
наращиваемый пульповод не достигнет конца карты, после чего
начинают работу в обратном направлении, последовательно'
отсоединяя одну за другой крайние трубы и поднимая концы
смежных с ними труб.
Для наращивания н отсоединения труб используют крав-
трубоукладчик на широком гусеничном ходу, который движ«^

Рис. 5. Схема 1Ш.<коопориого способа иамыва с ра^срелоточе-
нисм на обе стороны:
/ — звенья ipyO распределительного трубопровода; i — низкие
опоры; 3 — дамбы попутного обвалования; < — проектцыЛ откос;
Ь ~ отбойные щитки
СЯ между дамбой обвалования и трубопроводом. Обвалование
устраивается нз намытого грунта экскаватором или
бульдозером. Этот способ позволяет широко механизировать процесс
укладкн грунта.
При одностороннем намыве пульпа подается из одного
пульпопровода, расположенного на краю карты намыва с низовой
45

Рис. 6. Двусторонняя (О) и одиосгоронияй (б) схемы намыва:
; _ дамбе: 2 — груЛопровод; Ч — низкая опоре: 'I — мощность
слоя
стороны сооружения (см. рис. 6, б). Эта схема применяется
для намыва шнрокопрофнльиых плошалей (зональный). При
этом происходит и соответствующее фракционирование грунта
II поперечном профиле: наиболее крупные фракции
откладываются в низовой призме площадки, а мелкие — в нижней
части под зеленую зону.
Значительное количество мельчайших фракций
отмывается (уносится) за пределы площади, так как намыв
производится без прудка-отстойинка.
Если используется мозаичный намыв (рис. 7) пульпа
полается из нескольких пульпопроводов, расположенных в
шахматном порядке. Эту схему применяют для намыва из
однородных грунтов широкопрофильных и срелнепро41Ильных
площадей. Предыдущие слои перекрываются последующими
в шахматном порядке и никакой закономерности
распределения грунта по отношению к частям сооружения не
соблюдается. В результате любой плоский срез по намываемому
сооружению преДС1авляет собой беспорядочное распределение
материала различной крупности. В связи с тем, что нет
прудка-отстойника, происходит большой отмыв мелких фракций.
Данная схема намыва позволяет достигать большой
интенсивности, практически неограннчеиа для крупнозернистых
грунтов.
При многопульпопроводном торцовом намыве на картах
возводимого сооружения параллельно располагают
несколько пульпопроводов, из торца которых ведется
сосредоточенный намыв грунта. Применяют для намыва площадей из
однородных грунтов. Пионерно-торцовая применяется для на-
46

л-А
Рис. 7. Схема мозаичного иамыва:
; _ дренажная призма: 2 — мвгнстрвльный трубопровод: 3 —
пвспределнтельные трубопроводы: 4 — сбросный колодец: 5 —
сбросная труба: £ — основание площади: 7 — трубопроаод освет
леинпЛ воды
мыва ПОДВОДНОЙ н примыва надводной частей прибрежных
территорий.
Схему распределения пульпы на карте иамыва
необходимо выбирать с учетом факторов, влияющих иа плотность
укладки и зерновой состав намываемого грунта.
Если в карьерном песчаном грунте солержится до 20 % пы
леватых н глинистых фракций размером менее 0,05 мм, намы
47

производят безэстакадным способом. Прн stom в течение
двух-трех месяиев происходит стабилизация намытого
грунта до средиеплотиого сложения, с коэффициентом пористости
е = 0,61...0.65 и несущей способностью «„ = 20.0...25,0 МПа.
При наличии в грунте свыше 20 % фракций размером
менее 0,05 мм (в том числе глинистых не более 3...5 %), помимо
безэстакадного, могут быть также использованы иизкоопор-
ный, послойно-грунтоопорный и продольно-торцовый
способы. В этом случае следует учитывать, что прн нарушении
проектной схемы послойной укладкн грунта (превышение
интенсивности намыва, наличие подпорных дамб, выход из строя
водоспускной системы) на карте намыва возможно
неравномерное распределение грунта по зерновому составу и плотности
укладки, снижение его несущей способности с 25,0 до 15,0 МПа.
Для равномерного осаждения взвешенных мелких фракинй на
намываемой карте водосборные устройства рекомендуется
устанавливать не реже 80... 100 м. В процессе намыва звенья
распределительного пульпопровода следует наращивать
параллельно линии наружного откоса намываемого массива, при
этом расстояние от дамбы обвалования до пульпопровода не
должно превышать 7...8 м. Увеличение этого расстояния
приводит А образованию застойных зон.
При содержании в грунте свыше 20 % фракций менее
0,05 м (в том числе глинистых до 10%) для отмыва пылева-
то-глинистых частиц можно использовать промежуточный
карьер-резерв в воде со скоростью течения 0,5... I м/с.
Для равномерного распределения фракций пылеватого или
глинистого песчаного грунта на картах намыва производят
одновременно несколько встречных выпусков, что вызывает
взаимное гашение скоростей встречных потоков. Точки
выпуска пульпы на территорию располагаются на равном
расстоянии друг от друга, образуя определенную сетку на карте
намыва. Расстояние между ними назначается в зависимости
от состава грунта и по мере увеличения содержания пылевато-
глиинстых фракций сокращается. Например, при пылеватых
и глинистых песках принимается расстояние 30...40,
супесях — порядка 20...30 м. Расстояние между осями разводящих
пульпопроводов, а также от пульпопровода до дамб
обвалования назначается в зависимости от состава карьерного
грунта и класса намываемой территории. Для пылеватых и
глинистых песков оно обычно не превышает 50...60 м.
Если исходный Грунт — песчано-глииистый с
содержанием пылевато-глинистых фракций свыше 20 %, целесообразно
применять зональную схему намыва с послойной укладкой
rpyirra н регулированием водосбора в прудке-отстойнике,
48

Рекомендуется отмывать пылевато-глиннстые фракции на
плошади зеленых зон с целью улучшения строительных
свойств песчаных грунтов, намываемых на застраиваемой
территории.
При укладке инженерных коммуникаций применяют
двухъярусный иамыв территорий. В этом случае работы
производят такими этапами:
намыв нижнего яруса;
устройство колодцев и коммуникаций через однн-два
месяца после укладки грунта в нижнем ярусе;
намыв верхнего яруса и подготовка территории к сдаче
под строительство.
Выбирая схему намыва, необходимо учитывать, что
требуемая плотность укладки грунта определяется в ochoi ном
удельным расходом пульны и консистенцией твердого и
жидкого компонентов, интенсивностью намыва и схемой укладки.
Наибольшая плотность может быть Ьолучена при весомой
консистенции пульпы до 10... 12 %.
Дейстьуюшне в настоящее время нормы и технические
условия регламентируют намывать территории слоями
мощностью 0,5...1,5 м. Такое требование появилось при анализе
данных гранулометрического состава намытых песков по
глубине и ширине сооружений линейного типа (плотины, дамбы,
хвостохранилища и пр.); оно отражает необходимость
обеспечения прочности и устойчивости тела сооружгиня
фракционированием песков, достигаемым послойным намывом. При
намыве массивов большой площади под жилищно-гражданское
и промышленное строительство главным требованием к
массиву намытого песка выступает однородность по глубине и
простиранию. Аналнз многочисленных данных показывает, что
требование однородности песков при однослойном намыве,
как правило, удовлетворяется. Для примера в табл. 8
приведены значения коэффициента иеоднородности песков /(„ для
массива сТроещниа».
Таблица 8. Результаты наблюдений однородности
песков
Глубина
выработки,
м
0.5
1,0
1.5
2,0
2.5
<'..
0,37
0,44
0,37
0^32
0,29
<(..
0.15
0,18
0,16
0,15
0.16
2,46
2,44
2.31
2,13
1.81
49

Представляет интерес анализ стоимости, трудоемкости
и энергозатрат при однослойном намыве и cp<iiiiieHHe этих
показателей с намывом по слоям. Х1ля этого все указанные
затраты при намыве подадим в виде уравнений стоимости,
трудоемкости и энергозатрат, которые выражают все указанные
величины в зависимости от объемов укладки труб, намытого
песка, обшей высоты намыва и высоты слоя. Система
ограничений отражает требования действующих норм и опыт
практики намыва.
Принятая система ограничений:
1. 25 м <: d < 50 м. где d — расстояние между
пульповодами и поперемном направлении;
2. 0,3 < alb < 0.5,
где а и 6 — соответственно ширина и длина карты намыва;
3. 10 X 10* м« < об < 60 X 10» м»:
10 га < об < 600 га — площадь участка намыва;
4. 0,7<h^^ 1.5 м.
где hgj, — высота слоя при послойном намыве.
При расстоянии от обвалования до оси ближайшей трубы,
равном с. н длине /_ объем укладки труб в продольном на.
правлении
где о — расстояние между трубопроводами, а объем укладки
труб в поперечном направлении
rs = 2(a-2c)/;„p.
Объем намываемого слоя
гэ = а6А„.
При себестоимости укладки I секции трубы, руб., равной
С], уравнения стоимости, трудоемкости н энергозатрат по
операциям при намыве приобретают вид:
С = [С, (г, + г,) -f С,г,1 W/h„: (8)
Тр = |7"i (fi + f») + 7"»f»l ^^lKn^ (9)
Э=|Э,(г, + г,)+Э,1»,1А//Лел. A0)
где Cj — себестоимость намыва 1 м* грунта; Т-^ —
трудоемкость укладки 1 секции трубы; Т^ — трудоемкость намыва
I м* грунта; Э^ — энергозатраты на намыв 1 м* грунта на вы-
50

соту и,
ср
«co = (W-hc^)/2 + he
где Н — общая высота намыва, м.
Для примера произведем расчет стоимости, трудоемкости
и энергозатрат при намыве участка площадью 21 га C00 X
X 7(Ю м). Исходные данные следующие: разработка ведется
С,тис.р. Тр/пыс.ч-дн.Э,1пыс.квт-ч
(а)
1000
800
600
iOO
200
0
■(б) ■
- но ■
- 90-
- 70
- 50
- 30
. Ю
071.0 15 ЗР 4,5 е.О 7,5 9.0 hf^,M
Рис. 8. График зависимости показателей от высоты слоя
намыва:
а — стоимости; в — трудоемкоотн; < — жергоэатрат
земснарядом 350-50П с грунтовым иасосом 20Р-11. дальность
транспортирования /, = 1500 м, длина плавбухты /j = 100 м,
геодезический подъем Яр = 5 м, диаметр трубопровода, D =
■= 600 мм.
Высота иамыоа составляет от 1,5 до 9 м. Расчет ведется
как для услооий послойного намыва при Л£_= 0,7; 1; 1,5 м,
так и для однослойного намыва прн Н — 1,5 м; 3; 4,5; 6,0;
7.5, 9,0 м.
Принимаем с = 5 м, 1^^ = 6 м, «i = 50 м, а, = 30 м.
На рис. 8 представлены результаты расчетов некоторых по-
каза1елей для различной мощности и высоты слоя намыва.
SI

1'
Анализ графиков свидетельствует, что во всех случаях на№|
меньшие затраты полу<1аютгя при однослойном намыве. Это'
следует также из уравнений (8), (9) и A0), из которых видно,
что все затраты связаны с высотой слоя намыва гиперболиче-.
ской зависимостью, т. е. с увеличением высоты слоя затраты i
уменьшаются. ,'
При сраяиеиии показателей видно, что переход от много-;
слойного на однослойный иамыв обеспечикает в зависимое^;
от обшей мощности намывных песков и высоты слоя намыва:
уменьшение стоимости на 9...39%, трудоемкости на 6,5...30f
и энергозатрат иа 2...4 %.
Данные последних лет, полученные трестом Укргидро-
механизация Укрглавспецстроя, по намыву массивов «Трое-;
шина», «Позняки». «Харьковское шоссе» в г. Киеве, «Корабел!
в г. Херсоне, микрорайонов в гг. Николаеве, Полтаве. За-:
порожье, Сумах, подтверждают приведенные показатели. |
Для технико-экономического обоснования применения на-'
мыва разработана методика выполнения уточненного расче
та годового экономического эффекта.
Оэгласно инструкции СН 509-78 годовой вкономическнб
эффект от применения более эффективной технологии
строительно-монтажных работ, снижающей продолжительностью-
строительства, рассчитывают по формуле
Э = C,-3,)А,. (II)
где 3i и 3j — приведенные затраты на единицу объема работ,
выполняемых соответственно с применением базовой и боле*
эффективной технологии, руб.; Aj — объем работ,
выполняемых в расчетном году с применением более эффективно!)
технологии, тыс. м*. i
Расчет приведенных затрат по базовой (заменяемой) техно-
логин сводится к определению себестоимости эксплуатации
основных и вспомагательиых машин, занятых на намывных
работах, и ведется в такой последовательности:
1. На основании соответствующих разделов ЕНиР и
условий работ определяются сменная норма выработки машии,
составы звеньев и часовые тарифные ставки рабочих, занятых
на намывных работах:
2. Количество часов, необходимое для выполнения
единицы объема работ
Г, = 1000 . 8.2/0,„. A2)
где 1000 — принятая в расчете единица объема работ м';
8,2 — продолжительность смены, ч; Qg^ — сменная норма
выработки, м';

3. Определяются затраты на эараГ5отную плату рабочих-
ремонтников, напчасти юплнво, смазочные материалы;
4. Затраты на электроэнергию
Сз - ЛуЦу/ГкЮ',Ц,. A3)
где Л/у — установленная мощность двигателей земснаряда,
кВт; LL» — цена I kBi максимальной нагрузки за один год,
руб.; /к — годовой фонд калгндарного времени, ч; W, —
часовой расход электроэнергии, кВт • ч; Ц, — цена 1 кВт X
X ч потребляемой электроэнергии, руб.;
3. Затраты иа амор1изациониые отчисления
C^ = Ц«Kк/Гp. A4)
где Цм — расчетная с.оимость машины, руб.; Кн —
коэффициент, учитывающий норматнпный процент отчислений; Гр —
годовой фонд рабочего времени, ч;
6. Накладные расходы на I ч эксплуатации машины
принимаются в размере: от заработной платы рабочих — 30 %, от
суммы прочих затрат — 10 % :
7. Затраты по статьям на единицу объема
Q*=CcT^«. A5)
где С^т ~ затраты по каждой стагье, руб. (пп. .3—7); Г„ —
количество мащ.-ч. необходимое на выполнение единицы
объема (п. 2);
8. Полученные результаты сводятся в таблицу исходных
данных для расчета на единицу объема;
9. Показатели по новой технологии принимаются на
основании отчетных данных подрядной организации,
выполняющей намывные работы;
10. В качестве капитальных вложений учитываются
единовременные затраты на научно-исследовательские работы,
размер которых определяется по отчетным данным
организации, выполняющей эти работы;
П. По показателям таблицы исходных данных (табл. 9)
определяется годовой экономический эффект
Э = 0,318 — @,296 -+- 0,15 X 14.65) X 2200 = 46,2 тыс. р..
где 0,15 — нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений.

Таблица 9. Исходные данные для расчета (на 1000 л'
намыва)
Показатели

Заменяемая
технология
(безэс1 а-
кадный
намып)
Новея
технология юдно-
слоЯныП
намып)
0,269
0.250
0.047
0.008
0,043
0,006
Прямые затраты, тыс. руб.,
в том числе:
заработная плата экипажей
земснаряда и вспомогательных
машин
заработная плата рабочих,
выполняющих обслуживание н
текущий ремонт машин
ремонтные эксплуатационные
материалы и ГСМ
затраты на электроэнергию
амортизационные отчисления
Накладные расходы, тыс. руб.
Себестоимость намывных работ,
тыс. руб.
Затраты на
научно-исследовательские работы, тыс. руб.
Годовой объем внедрения, тыс. м*
Примечание. Показатели таблицы взяты из ранее выпол-
ленного расчета фактического годового 9кономнческого эффекта от
применения однослоЯного намыва территории 4-го микрорайона
жилмассива «Троещинв» в Киеве
0,054
0,121
0,039
0,049
0.318
—
0,042
0,139
0,021
0.046
0.296
14.65
2200
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ
Лабораторные исследования намывных грунтов. Фнзнко-
механические свойства намывных грунтов определяют в
полевой лаборатории. При этом большинство испытаний
необходимо производить иепосредствсино на площадке, 8 часть
образцов в герметической упаковке доставлять в лабораторию
для дальнейших исследований.
Пробы отбирают с поверхности, из шурфов, котлованов
н скважин глубиной 1,0.,,5,0 м.
S4

Исследования необходимо проводить комплексно,
определять фнзнко-мехаиическнс- хнр<<кгернстнкн
(гранулометрический состав, плотность, плотность минеральных частни
rpynia. природную влажност!.. коэффициент фильтрации,
угол внутреннего трения, сцепление, модуль деформации
н т. д.) в одно и 1о же время, тяк кяк со временем некоторые
характеристики меняются.
Гранулометрический состав и неоднородност! — это
важнейшая структурная характеритнка намывных песков,
определяющая физические и фи.жко-мехаиическн1- свойства
грунта. Or этих показатилей зависят такие важные свойства, как
пористость, водопроницаемость, сопротивление сдвигу, "жи-
маемисть.
Основные методы грануломч;трнческого яиалн.за песков —
ситовой н селимеитометрнческий.
Ситовой метод используется при исследовании песчаных
грунтов и носит самостоя|ельный характер для песков, ие
содержащих частиц менее 0,1 мм, и в тех случаях, когда при
сокращенном гранулометрическом анализе не требуется
разделения фракций размером менее 0,1 мм.
С димрнтомгтрический метод, основанный на различии
в скорости падення в воде частиц разной крупности,
применяйся обычно и гоикоэерннстых песках, однако при
специальных исследованиях н с целью контрольных определений:
этот метод целесообразно использовать для изучения песков
любой крупности, если содержание фракций размером менее
0,1 мм превышает 5,.. 10 %.
Отбор п\)<Л на карте намыва проводится по квадратной
сетке, размеченной реперами, со стороной 50 м и по глубине
через 0,5...1,0 м.
По результатам анализов определяют гранулометрический
состав и строяI суммарные кривые и полулогарифмическом
масштабе. Такие графики необходимы для вычисления
контролируемых значений диаметров частиц, по которы.м
рассчитывают параметры гранулометрической неоднородности.
Коэффициент неодиородности
и = deo/dio.
где deo — действующий «диаметр шестидесяти»; <f,o — то же,
«десяти».
По показателю «и» выделяют две категории песков: и ^
< 3 — однородные и и> Л — неоднородные.
Одновременно с отбором проб для определения
гранулометрического состава по той же сетке производится отбор
55

проб для определения плотности грунтов. Основным методоы
прямого вычисления природной или техногенной плитиости
песков является гак называемый метод режущего цилиндра.
Для более точных результатов рекомендуется цилиндр
объемом 760 см^.
Абсолютная влажность (отншиение массы воды в порах
песка к массе твердых (минеральных) частиц, выражаемых в
долях единицы), определяется весовым способом согласно
ГОСТ 5180—84 [6].
Плотность чйстнц грунта определяется пнкнометрическим
методом, причем одной пробы достаточно для 10 опытов. Для
оценки плотности грунта подсчитываю! ."«начрния плотности
сухого грунта н коэффициенты его порнстосги для всех
площадок. Обычно На намывных территориях за площадку
принимается микрорайон жилого массива или площадка
строительства промышленного объекта. Количество проб на одной
площадке — не менее 50. По полученным данным методом
математической статистики, согласно ГОСТ 20522—75,
рассчитывают рекомендуемые плотность сухого грунта и
коэффициент пористости.
На всех исследуемых площадках, согласно ГОСТ 25584—83,
определяют коэффициенты фильтрации в вертикальном и
горизонтальном направлениях.
Угол естесгвеиногс откоса устанавливают на приборе
У'<Т. Для вычисления деформационных свойств грунтов при
инженерно-геологических изысканиях используют
лабораторные и полевые методы.
Согласно ГОСТ 23908—79 компрессионные испытания по
опредглеиню коэффициента сжимаемости и модуля
деформации Е проводят в приборах кольцевого типа — одометрах.
1|(< полученным в пол^^вых условиях значениям плотности,
влажности {Рс, w\ моделируют необходимую плотность
намытого песка в кольце прибора.
Для получения бола достоверного значения модуля
деформации намывных песков проводя! опытные статические
нагрузки Штампов. Испытания проводят круглым жестким
штампом площадью 5000 см* в соответствии с ГОСТ 20276—85.
Результаты обрабатываются методом математической
статистики.
Минералогический и петрографический анализ намывных
песков. Изучение минералогического сскгава песчаной пробы,
отобранной на площадке VII микрорайона жилмассива
Оболонь, производилось в иммерсионных препаратах под
микроскопом и бннокуляром в лаборатории института гсологнн
АН УССР.
S6

Обычный минералогический анализ заключается в
определении (установлении' минералоь под микроскопом, и в
подсчете зерен мнигр«)Лоь кяк легкой, так и тяжелой фракций.
Результаты подсчетов выражаются в процентах.
Перед изучением минералогического состава песков нх
предварительно подвергают гранулометрическому анализу,
а затем фракции 0,25...0,1 мм песчаных пород разделякл с
помощью любой тяжелой жидкости, удельный вес которой
должен быть промежуточным между удельным весом легких и
тяжелых минералов. Как правило, для «той цели применяется
бромоформ (СНВ г,), плотность частиц которого 2,89 г/см*.
ЗИч> позволяем отделять содержащиеся в наибольших
количествах минералы с большим удельным весом от резко
преобладающих й обычных песках легких минералов.
В исследуемом образце количество легкой фракции
составляет 99,54 % от навески 50 г.
В результате минералогического анализа, который
производится для тяжелой и легкой фракций размером 0,25...
0,1, получено такое процентное содержание: минералы
легкой Фракции ;к11ари — 98.25, полевые шпаты — 1,29^ —
99,.54 %• минерялы тяжелой фракции (циркон, шпинель,
гранат, апатит, силимаинт, анстен. чндулузит. стивролит,
турмалин, роговая обманка обыкновенная, роговая обманка
базальтовая, эпидот. цоизит. ильменит, лейкоксен, гематит) —
0,46%.
Морфологическая характеристика песков — очень важный
показатель. Она включает оценку округленности н
сферичности зерен. Форма частиц влияет на такие свойства породы,
как пористость, водопроницаемость, сопротивление сдвигу
и другие.
Форма з«)еи определялась под микроскопом по
пятибалльной шкале Л. Б. Рухина.
Характер окатанности Баллы
Совершенно неокатанные обломкн с осфымн
режущими краями О
Сохранившие первоначальную форму И имеющие
слегка окатанные углы и ребра I
Слегка оглаженные ребра, в очертании которых
еще заметны прямолинейные отрезки 2
Хорошо окатанные, сохранившие следы
первоначальной огранки 3
Идеально окатанные зерна с отлично окатанвой
поверхностью 4
f7

Х1ля песчаных пород оценка формы зерен практнчсскн
имеет смысл только для фракции 0,25...0,1 мм. Боле*- мелкие
зерна размером 0,1...0.001 мм переносятся пренмушественно
во взвешенном состоянии и поюму крайне медленно
изменяют синю форму. Как в легкой, так и в тяжелой фракциях
имелись только угловатые и очень угловчтые зйрия, которые
оцениваются баллами О и 1 (табл 10).
Таблица 10. Характеристика окатанности чрт песка
Характер окатаниостн
Коэффициент
окатанностм
Очень угловатые
Угловатые
Почти угловатые
Окатанные
Весьма окатанные
Итого:
0
1
2
3
4
13
17
33
6
0
69
13X0= 0
17Х 1 = 17
33X2 «= 66
3X6= 18
4X0= 0
101
Среднюю окатанность зерен легкой фракции 0,25...0,1 мм
определяли по иышеукаэанной шкале следующим образом.
Пол мнкроски1юм оценивали и подсчитывали окатанность
100 зерен; количество зерен данной группы умножалось на
ее балл; сумму нроизведений делили иа количество
измеренных зерен и получали коэффициент средней окатанности
фракций 0.25...О,! мм- 101 :69= 1,46.
Фракиноииривание намывных песков по глубине и
площади намываемых территорий. Одной из важнейших
характеристик особенное 1ен с1 роения намытых грунтов, выражаю-
uiei'icfl h распределении часчиц грунта по круоности вдоль оси
н<1мывцсмых отложений, является фракционирование.
Важнейшие строительные и эксплуатационные качества
намытых грунтов (плотность, водопроницаемость,
сопротивление сдвигу) иепосредствеиио зависят от крупности частиц
и гранулометрического состана, поэтому вопрос фракциони-
ровамня — один из актуальных при намыве.
Намын территорий проиаиолят безэстакадным торцовым
способом, при этом па карте намыва размером до 50 м
происходит ф|)акиноннровапие частиц по откосу намыва в завнси-
чюстн от скорости потока. Поэтому вблизи от выхода пульпы
58

27,5S
Z7,ZZS
40.57!Г
a
b
с
1Z.B0
59.225
2S
18.17
30JS1
43.18
2!
2S
2S
i6,97S
30,25S
ie,S7S
a
6
12.22S
S2.4e
39,01
Phc. 9. Изменение граисостава иа плошали намытого участка
(жилмассив Юболоны):
о, Ь, с — фракции дианетром, соответственно 1...0,5 мм: 0,5...0.26;
0,25...0,1
откладываются более крупные частицы, мелкие уносятся на
периферийные участки карты намыва, а пылеватые — по
водосбросной системе i карты намына (рис. 9).
Пробы грунта, отобранные на различных расстояниях от
выпуска пульпы, содержат наибольшее количество именно так
называемых «определяющих» фракций, размер которых
зависит 01 нлекушей силы потока в данном сечении. Наряду с
ними в каждом сечении потока откладываются и частицы
других размеров, гик как процессу фракционнроиания, как н всем
массовым процессам, в которых участвуют миллиарды
частиц, присущи свойства совокупности случайных явлений.
Поскольку влекущая сила потока зависит от уклона откоса,
а уклон, в свою очередь, постоянно изменяется во времени
с каждым новым слоем намыва, процесс фракционирования
становится еще более сложным и зависит от многих
переменных.
59

в связи с наличием процесса фракционирования по карте
намыва следовало бы ожидать неоднородное! i Г|)а11ул<1метрн-
ческого состава в целом по участку Однако, благодарм
намыву слоями до I м толщиной и обратно-поступательному
(челночному) движению выпуска пульповода iro территории
массива, однородность состава на территории в горизоншлгном
и вертикальном измерениях обеспечивается.
По опытным данным происходит почти полный отмыь
частиц размером менее 0,1 мм, содержание которых в намыьиом
песке жилмассивов по сравнению с карьерным ничтожно.
Например, на одном из опытных участков V микрорайона
жилмассива Юболоиь» гранулометрический состав намывного
песка имел следующие значения (табл.11).
Таблица 11. Состав песка.
по фракциям
Фраканя. мм
В карьере
(срадиий)
На расстоянии От выпуска
пульпы, м
20
60
1.00
1,0...0,5
0.5...0,25
0.25...0,10
0,10
1.8
7.0
24.0
47.0
20.2
2,2
24,0
27,8
44,6
1.4
0,4
10,3
23.1
63,3
2.9
Фракционирование намывного песка по длине откоса
намыва хорошо иллюстрирует график ь виде кривых
рассеивания фракций по длине откоса в координатах «р =/ (дг,,) (рис. 10),
где х„ = xlL ~ расстояние до рассматриваемого сечения;
L — полная длина участка; (р^ = Ф^'Фо/. где Ф^ и Ф^ —
содержание данной фракции. %, соответственно массы и в
составе карьерного грунта.
Важнейшей структурной характеристикой песка
является гранулометрический состав. Это, прежде всего, классифи-
кйционный показатель песков, оценивающий размер частиц
и количественное содержание их в породе. KpOMt того, этот
структурный фактор определяет и формирование свойств
песка.
По гранулометрическому составу намывные пески массива
«Оболонь» отнесены в основном к средним и ыелкнм. Иарсдка,
у DunycVDb, встречаются крупные пески. — -
60

Рнс. 10. Кривые
рассеивания фракций по ллиие
откоса намыва:
0,1 0,2 0,3 0.4 0,!Г 0,6 0,7 0,8 0,9 Xg
0,1 0,2 0.3 0.4 0,S Ofi 0,7 0,8 0,9 Л,
б
а — жилмассив «Березняки»: 1—S — фракции, соответственно
0.25...0,1 мм: 0,5...0,25: I...0.5: > 10 < 0.1: жилмассив «Оболонь»;
1—Б — фракции, мм. соотйетствевно 1,0; 1,0...0,6 < 0,1; О.Б...
0.S5: 0,3б...0,1
•1

Таблица 12. Гранулометрический
песков жилмассива *Оболоньк
Площадка
микрорайона
состав
Механический состав. %, фрак-
инП
о
Л
3
ц
о
1
намывных
Пееок
111

Приборостроительный завод
Ул. Луговая
IV
V
VI
0.35
1.9
0,34
1.1
1.8
4,46 35,2
10,1 39.7
1.3
6,7
15.4
19.3
37.3
41.4
55.6
47.2
64,1
47.4
38.8
4.4
1.2
10.99
7.5
4.2
0,8 3.8 27.2 59.8 8,4
Мелкий
Средней
крупности
Мелкий
Средней
крупности
Мелкий
На опытных площадках было взято более 1000 проб, по
результа1ам которых составлены таблицы и вычислены ос-
реднеиные значения (табл. 12).
Анализируя результаты, можнос делать вывод, чти кажил
массиве Оболонь намыты пески средней крупности и мелкие-
реже встречаются крупные пески; отмыта мелких частиц,
< 0,1 мм вполне удовлетворителен. По логарифмическим
кривым гранулометрического состава подсчитаны статистические
коэффициенты.
Коэффициенты неоднородности и — d«o/<lio ^ 3,
следовательно, намывные пески относятся к однородным.
Проводились исследования по определению однородности
песка по глубине. Анализ показал, что состав песка
практически однороден, однако замечено увеличеинк количества
мелких частиц с глубиной скиажины .табл. 13).
Плотность намыниых грунтов. Плотность намыьных
песчаных грунтон — одна из оснониых физнко-мехаинческих
характеристик, определяющих их прочность как оснований
под здания и сооружения.
Плотность грунта зависит от большого числа
разнообразных факторов, которые можно разделить на три группы:
1. Характеризующие состав исходного, карьерного грУ"'
та: гранулометрический состав и однородность; степень
63

Таблица 13. Гранулометрический состав намывных
песков средней крупности по глубине
ГлуОииа
от
поверхности!, м
Номер
пробы
Граисостав. %, по фракциям, мм
>1.0
1...0,5
0,6...
0,25
"t-
<0.I
0,5
1.0
1.5
2.0
2,5
3,0
3.5
4.0
19
12
2
13
36
17
5
0,7
0.9
0,7
0,9
1.6
1.0
0,9
11,9
8.2
9.1
10.4
9.8
11.6
8.3
57,7
67,7
42.6
51,6
47.4
49.7
42,7
Растительный слой
27.3
20.4
44.4
33.8
36,5
33,0
37,7
2,4
2.7
3.2
3,3
4.7
4.7
10,4
коитактностн частнц; петрографический состав и, в
частности, форма частнц.
2. Связанные с гидравлическими характеристиками
потока пульпы при намыве: текстура намытого грунта; раскладка
грунта по крупности вдоль оси намыва; Ориентировка
частнц, слагающих грунт в горизонтальной и
вертикальной плоскостях.
3. Зависящие от технологии намывных работ:
консистенция пульпы при намыве; удельный pacxoi пульпы и ни-
тенснвиость иимыва, мгтод распределения пульпы и
интенсивность намына. длина одновременно иамыиаемого
участка; характер илмыва грунта (подводный или надводный).
Некоторые нч этих факторов воздействуют не только на
плотность намытого грунта, но и на модуль деформации,
сопротивление сдвигу, сжимаемость и фильтрациониме качества.
Степень контактности частнц наиболее сушсс 1венно,
влияет на плотность намытого грунта. В песчаных грунтах
механическое упрочнение имеет в основном контяктпую природу.
При изучении срезов под микроскопом иымплено, что
намытые грунты с микрослоистой текстурой обладают наиболее
развитой контактностью между частицами. Более половины
зерен грунта ъ^иязанос окружающими частицами одной и
более точками контактов, около '/j частиц имеют пять и более
точек контакта
Для оценки плотности несчаиых грунтов в строительстве
применяются физико-механические характеристики: плотность
сухого грунта и коэффициент пористости.
«3

I
Распределенио плотности нямыеных грунтов по площаяй
исследовано по результатам радиометрических измср(>ний
н определения показателей для проб. »т)бранных из шурфов
н котлованов методом режущего цилиндра.
Статистическая обработка большого объема наблюденкй
по различным методам позволяет исключить фактор случяй-
иости при выведении расчетных характеристик плотности ,5|.
Проверка статистической сонокуппости на отклонение
грубых ошибок осуществлялась на основе неравенства
(И—/4,)<VOe
A6)
где А — среднее значение показателей; Ai — частные зиаче-
яия Характеристик; v — статистич-ский критерий
среднеквадратичного отклонения, принимаемый н зависимости от
числа определений: а, — смешанная оценка
среднеквадратичного отклонения характеристики.
Из общего числ^ исключались -е частные значения, для
которых условия A6) не выполнялись.
На осиованни математической обработки 284 результатов
радиометрических определений коэффициента порнстости,
проведенных Кневпроектом и 54 лабораторных определений,
сделанных в КИСИ, при принятой доверительной вероятности
99,5 %, были вычислены расчетные значения е по
микрорайонам жилмассива «Оболонь»: HI — 0,69- IV — 0,68; V — 0.65.
В общем случае рассмотрено распределение намывных
песков по коэффициенту порнстости (табл 14) и составлен
график, который свидетельствует, что плотные и средней
плотности пески составляют 85 %. а рыхлые — 15. В
большинстве случаев последние оказываются в слое 0,5...1,0 м.
который подлежит удалению при разработке котлована
Таблица 14. Коаффициент пористости намывных песков
Интервал
значений
0,50...0.55
0.55...0.60
0.65...0.70
0.60...0,65
0.70...0,75
0,75...0,80
0.80...0.85
Среднее
значенне
'<
0,525
0.5/5
0.675
0.625
0,725
0.775
0.825


чество п^
■С
1
«1
1
Ч
с
7 3.68 +0.165 0.0270 0.189
21 12.07 -НО. 115 0.0132 0.277
С 26,25 +0.065 0.0042 0.176
88 59.40 +0.015 0,00023 0,020
130 94.25 —0.035 0.0012 0.156
36 27.90 —0,085 0.0072 0.259
14
11.55
-0.135
0,00182
0,254

0
f,0
f,s
гр
2,s
3.0
IS
0,S5 0,70 0.?f
1 1
/
/
1
/
- /
-/
A
0,746
0,71*
0,69S
0,688
0,888
0,670
0,6SS
0,629
e
Средний расчетный показатель коэффициента пористосга
'р- = °•'^^•
Распределение плотности пи глубипе намывной толщи
исследовано по результатам радиометрических измерений,
динамического зондирования и
показателей плотности для проб,
отобранных из шурфов. Толща
намынных песков была условно
разделена на слон мощностью
0,5 м. на границах которых
вычисляли средние арифметические
эначення коэффициентов порнс-
тостн. На рис. 11 видно
закономерное уменьшение е по глубине.
Рис. 11. График распределения
значений коэффициента
пористости по глубине для первой
очереди строительства массива
«Оболоиь»
Влажность и фильтрационные свойства намывных грунтов.
Определенн»- влажности и коэффициента фильтрации
намывных песчаных грунтов проводилось непосредс1венио полевой
лабораторией, организованной ня площадке. В резулыа1«
многочисленных опытов было ус1ановлено. что влажность
намытых песков составляет 2,2...9,5 (малоилажные). а в зоне
влияния грунтовых вод 11,7...19,5% (влажные).
Фильтрационные свойства различны вследствие
особенностей структуры намытого грунта. Как показали измерения
с помощью модсрпизированной трубки Каменского,
коэффициент фильтрации ь вертикальном относнгельио
напластований напранленни, как правило, меньше его значений в
продольном направлении.
Это происходит оттого, что фильтрационный поток в
первом случае пересекает прослойку более мелкого грунта, тог-
ди как во втором он проходит по слоям, образованным нз
более крупных фракций грунта.
Таким образом, намытый грунт по своим фильтрационным
свойствам является анизотропным.
Осреднениый коэффициент такого грунта
где fc^j, — коэффициент фильтрации в продольном отиоснтель-
но напластований направлении; к^у — то же, в нормальном.
3 0-1815 65

Фильтрационные свойства намывных грунтов
характеризуются коэффициентом анизотропии А = k^,^k^
Авизотропня фильтрационных свойств намытого грунта
определяется не только его гранулометрическим составом, но
и зависит от технологии и параметров намыва 125). При
небольшой ннтеисноиости намыва, когда частицы грун.а
успевают избирательно отклоняться на откосе, имеет место четкая
тонкослоисчая структура, и наоборот, при большой скорости
частицы грунта укладываются хаотично и для таких отложений
"фх
-^ к,
^у
, ^1=1
Для определения коэффициента фильтрации, м/сут,
предложена формула
где С — коэффициент пропорциональности (для мелких
песков — 600, для крупных — 800);
1
'^9t> = ~ ^'^^^> + ''во) У rfio/deo. мм:
ig — поправочный коэффициент, учитывающий температуру
воды; О — температура воды, при 6=10"; я=1: t^—
поправочный коэффициент, учитывающий плотность грунта
г,^ = 5.75л/A -л»),
где п — пористость грунта; при п = 0,4 Рс = 1,6;т.^,= I.
Измерения коэффициента фильтрации вдоль слоев
намыва и нормально к ним выполнились на плошядках IV и V
микрорайона жилмассива «Оболонь» и на промзон! (табл. 15).
Таблица 15. Осредненные и предельные коэффициенты
фильтрации и анизотропия намывного грунта
Песок
Мелкий
Средней
Крупности
66
*ф. и/сут
а,
О
11
If
8,0 11,8 4,2
10.0 14.6 5,4
А
X
ас
S
а.
О
1,07
I.I
If
1.2
1.25
ll
0,95 .
0,98

в связи с большой однородностью песков и исэиачнтельиой
разницей коэффициентов фильтрации в горизонтальном н вер-
тнкальном напраклениях при проектировании намывных
оснований и зданий на них лески можно считать практически
изотропными.
Деформационные и прочностные свойства намывных
песчаных грунюв. Под деформациями грунтов понимают
увеличение или уменьшение объема rpynia, вызванные изменением
напряженного состояния, физико-химическими процессами
и т. п. Для песков наиболее характерный вид деформаций —
осадки, происходящие в результате уплотнения грунта под
действием собственного веса и нагрузок от зданий и
сооружений.
Изучение деформационных свойсш намывных песков
необходимо знать для прогноза осадок как в период намыва, так
и в период строительства и эксплуатации зданий.
При расчете оснований по деформациям единственной
величиной, которая, определяется непосредстиенно
испытаниями грунта, является модуль деформации Е. Он сл>жнт
основным показателем сжимаемости грунтон.
Деформационные свойства грунтов определяют
лабораторными н полевыми исследованиями. Опыты показали, что для
намывных песчаных грунтов Киева угол внутреннего треиня
изменялся от 31 до 36" для песков средней крупности, от 30
до 35" для мелких. Крупные пески встречались крайне редко,
поэтому зависимости для них не определялись. Сцепление
изменялось от О до 0,002 МПа для песков средней крупности и
от 0.001 до 0,004 МПа для мелких. Результаты испытаний
сведены в табл. 16.
При определении параметров сопротивления сдвигу на
приборе Маслова — Лурье зависимость угла внутреннего
трения от времени не была выянлена. Однако она обнаружена
при испытании грунтов динамическим зондированием.
Компрессионные испытания п|)овед.'ны с сохранением
естественной влажности. До О, I МПа нагрузка прикладывалась
ступенями по 0,01 МПа; далее по 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 и т. Д.,
даже 0,5 МПа.
Показатель уплотнения находится в среднем в интервале
0,0013...0,00085 МПа, что позволяет отнести исследуемые
грунты к среднссжнмаемым.
Осредненные значения модулей деформации Eq для шести
испытаний изменяются от 17.7 до 35,0 мПа.
Для определения модуля деформации намывные пески
испытывали крупным жестким штампом площадью 5000 см* на
различных площадках «Оболони».
3» «7

Таблниа 1в. Средние знйчёния характеристик намывных
песчаных грунтов
Характеристика
грунтов
Зсачавия характврмсггак груптвв при
поаффициенте порнстоетн
О.Ы..0.60
0.61...а70
0.70...0,«
Удельное сцеплекне
С. МПа 0,002/0,004 0,001/0,002 0/0,001
Угол внутреннего
трения ф, град 36/35 32/31 29/28
Коэффициент
сжимаемости о. МПа 0,02/0,021 0,03/0,027 0,06/0.050
Модуль деформации
£, МПа 40.0/38.0 30,0/30,0 15,0/13,0
Примечавие. Перед косой указаны значения для песка
срслиеЛ крупностн, после косой — для мелкого.
Р.МПа
if ojos ojo 01^ аго ojm о,зо o,js оло о,и o,sd
1 I ■■< --^—ij ' I—h 1 "t I ' '
B,4S
1!F.9!r
21.10
2S.eo
31.70
<1fiS
48.SS
^^64,00
Рис. 12. Графики осадок по результатам штамповых нспытаннй
68

На площадке приборостроительного завода было
проведено пять Ш1амповых испытаний на намывном песке н для
сравиеиия одно испытание на поверхности аллювиального
грунта до намыва.
В точке / (рнс. 12) отмечено снижение модуля деформации
до 15,2 МПа и увеличение осадки до 18,5 мм за счет
включения в подстилающий намыв слоя торфа мощностью 0,5 м и
заиленного суглинка мощностью 0,4 м. Испытание в точке
4 показало снижение модуля деформации до 18,8 МПа и
осадку 13 мм благодаря наличию в подстилающих намыв грунтах
затоофованной супеси мощностью 1,0 м.
Испытания в точках 2, 3 н 5, где подстилающий намыв
слой состоял из аллювиального песка с небольшими
включениями супеси до 0,4 м, дали, соответственно, высокие
модули деформации: 36,8; 31,7 и 32,0 МПа и осадки :6,75; 7,35
н 6,40 мм.
Исны|ания в точке б на поверхности аллювиального
грунта до намыва показали, что модуль деформации очень
низкий — 1,8...2,2 МПа, а осадкв (иестабилнзнрованиая)
составила 64,0 мм.
Результаты исследований намывных грунтов сведены в
табл. 17.
Глава 3. УПЛОТНЕНИЕ НАМЫВНЫХ
ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ВО ВРЕМЕНИ
ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЛОТНЕНИЯ
И УПРОЧНЕНИЯ
В процессе намыва осажденные из потока пульпы песчаные
частицы, контактируя друг с другом, первоначалыю
образуют рыхлый осадок. В дальнейшем под влиянием
гидродинамического действия воды и собственного веса происходят
сдвиги и перемещения частиц. Имея больший удельный вес,
чем вода, чястнцы песка постепенно отжимают воду, что
приводит к уплотнению осадка. По мере увеличения толщины
слой оказывает уплотняющее давление на лежащий ниже.
Дренирующая вода также вызывает ннтенсивное уплотнение
намытых грунтов, которое продолжается почти до полного
удаления волы. Но н после установления постоянной
влажности пески продолжают в определенной степени уплотняться.
Наряду с проведенными ранее исследованиями по
определению численных значений плотности изучался также
«9

Таблица 17. Физика-механические характеристики
Площцдка
Жилмассив tPycanoB-
ский»
Жилмассив «Березняки»
Промэона «Оболони»
Микрорайоны
жилмассива «Оболонь»:
III
IV
V
VI
VII
VIH
IX
Жилмассив «Троещина»
Жилмассив «Харьковское
шоссе»
Черкассы
Харьков, Салтовский
жилмассив
Харьков, ТЭЦ-5
Днепродзержинск
Херсон, жилмассив
«Лесное хозяйство»
Николаев, жилмассив
«Лески»
Днепропетровск,
жилмассив «Красный камень»
Днепропетровск,
жилмассив «Коммунар»
ГранулометрнческиЛ
S...IiO
0,46
0,6
1.9
0,72
1,1
1.8
4,5
1.5
3.1
1.7
0,2
1.6
8,7
8.2
4.8
3,3
—
23.2
1.9
1.8
фракцням.
1...0,6
8,16
11,3
10,1
0,6...
0.2Б
26,54
53,3
36,7
8,78 43.4
6,7
15.4
18,6
6.6
14.0
16,2
8.2
15.4
17.6
16.1
6.7
27,0
1.1
33,9
3,9
8.2
37,3
41,4
44.4
51.8
48.0
53.8
41,8
40.4
37,7
44,8
62,8
39.0
36.4
22,0
21.4
35.5
состав. %, по
мм
0,25...
0.1
55,8
32,5
50,2
44.2
47,5
38.8
26.3
36.9
31,8
26,1
41,4
38,4
28,6
27.3
21.9
13,5
56,5
4,9
63.7
48,8
>оло
9.05
2.3
1.2
2.9
7.5
4,2
6.2
3,4
2,3
2.2
8,4
4,2 1
7,4
3,6
3,8
17,2
6,0
6.0
9.1
5,7
характер изменения этих параметров во времени.
Эксперименты показали, что уплотнение намывных песчаных массивов
небольшой мощности ирактнчески заканчивается в течение
месяца.
70

намыяных песков
к
о»
II
11
I!
«1
X
ts
Is
17.7
18.3
17.8
17,8
18,3
18.3
17.7
18,3
17,8
17.0
17.8
17,7
16,3
16,5
17,5
17,0
17.6
17.5
17,9
19.0
26.1
26,1
26.2
26.2
26.0
26.1
26,0
26,1
26,1
26.0
26.2
26,0
26.7
26.4
26,5
26.6
26.4
26.5
26.5
26,5
15,9
16.4
15,7
16,5
15,7
16.4
16.8
16.5
16,7
16,3
16,5
16.1
15.9
16.0
16,5
16.5
16,3
16.9
16.1
17.4
0,64
0.60
0.66
0.62
0,66
0,62
0,56
0,60
0,59
0,61
0.67
0.65
0.68
0.70
0.63
0.70
0,63
0.63
0.65
0,52
32
32
33
33
33
30
32
33
32
33
32
30
29
31
33
30
31
31
33
0,001
0,0015
0,0015
0,001
0.001
0,00)
0.001
0,0015
0.001
0,0015
0.01
0,001
0.001
0,001
0,004
0,004
0,001
0,002
0,001
27,0
33.0
30,0
20.0
38,0
32,0
36,0
35,0
38,0
28,0
24.0
27,0
20,0
30.0
18,0
10.0
30,0
18,0
34.0
0,03
0,02
0,026
0,04
0.02
0.02
0.025
0.02
0,02
0,03
0,035
0,03
0,04
0,02
0.05
0,08
.
Плотность сухого грунта ра резко увеличивается, в
основном, в течение первого месяца после намыва, в
дальнейшем в течение года повышается иезиачитсльно — на 0,01...
0,02 г/см».
71

Влажность песков понижается по мере уплотнения пат»
ных песчаных мясснвов и стабилизируется к концу первом
месяца после намыва.
Изменение плотности сухого грунта ра во времени изуч»
лось также по результатам динамического зондирования pyi).
ным портативным зондом ЛЗЗ-3, запроектированным и
опробованным кафедрой инженерной геологии МИСИ.
На жилмассиве «Оболонь» были выбраны четыре площаа-
ки с различными сроками давности намыва G и 10 мес. 1 иЗ
года). Исследования проводились на глубине 0,4...0,5 м ог
поверхности намыва. Определялось среднее значение ксчн-
чества ударов Л/^^ = 2л/5. После извлечения "юнда бралв
пробы ненарушенной структуры режуишмн кольцами для
определения плотности сухого грунта и взвешивали
непосредственно в поле. Затем в лаборатории определяли
влажность и плотность.
Данные обработки результатов сведены в табл. 18.
Анализ результатов показал, что с «возрастом» намыва
увеличивается плотнеть грунта. Однако количество ударов на 2 и
3 площадках разнятся всего на 4, в то время как на
площадках 3 и 4 разница составляет 16 ударов. Это объясняется уже
не уплотнением, а значительным упрочнением грунта, т. е.
возникиовеинем в грунте структурной прочности.
Высказанное Н. Я. Денисояым мнение о том, что за счет
пленок кремиегеля могут цементироваться не только очень
мелкие частишз^, но и частицы различной крупности, может
быть применено и к намытым пескам. Установлено, что
кварцевые частицы как основа net ка в определенных условиях
могут слипаться между собой ла счет пленок кремиегеля,
способствуя 1ем самым упрочнению породы. Источником
кремнезема, помимо самих кварцевых частиц, служат
речные воды, принимающие участие в намыве песков.
С целью определения времени уплотнения и
стабилизации осадки намывной толщи от собственного веса были
проведены опыты в полепых условиях. Чаще всего грунтовые
марки устанавливали после окончания намыва или же
завинчивали на необходимую отметку частично намытой толши.
Авторами была ноставленв задача определить уплотнение тол-
щн в процессе намыва и после его окончания. Первый опыт
проводился на участке размером 40 X 60 м с однородным
геологическим строением подстилающих слоев, состоявших
из аллювиального песка и (до 10 см) почвенно-растительного
грунта.
Первые марки 15, 25, 35, 45 (группа I) ставили на
контакте с подстилающим намыв грунтом, заглубленными в ниж-
12

Таблица 18. Зависимость сопротивления вондированию
и плотности сухого грунта от teospacmo* намывных
грунтов
1
3
0
«
1
2
3
4
Срок
давности номыа*
7 мес
Среднее
10 мес
Среднее
1 год
Среднее
3 года
Среднее
г
S
41
а
о
I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
S^
si
и
■5?
0.5
0,5
0.5
0.5
0.5
0,5
0.5
0.4
0.5
0.5
0.5
0.5
0,5
0,5
0.5
0.4
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
S
и
on
20
21
19
20
20
23
23
21
22
23
22
25
26
26
26
38
44
43
44
43
42
Со
и
* 5
"^ Si;
1.64
1,66
1.64
1.70
1.66
1.72
1.66
1.68
1.72
1.66
1.69
1.71
1.72
1.72
1.72
1.69
1,72
1,72
1.73
1.73
1,72
1^
3g
о X
С. а
2.5
2.3
2.6
3.5
2.7
3.2
4.2
5.0
3.7
3.9
4.0
3,5
5.2
5.1
4.6
4.6
5,2
5.1
4.3
4,5
4.7
4"
oga
,5 ><«
Cub
1,60
1.62
1,59
1.64
1.61
1,66
1.59
1.60
1.65
1.61
1.62
1,63
1.62
1.63
1.63
1.67
1.63
1.63
1.65
1.66
1.64
нюю толщу на глубину около 20 см. После установки брали
отсчеты с привязкой к постоянному реперу. По мере намыва
марку нарашипалн последовательно на I м. перелавалн
геодезическую отметку и так прод( лжали до окончания
намыва, чтобы над поверхи гтью намыпа осталась марка в
обсадной трубе высотой Ли 20 ..30 см.
Следующие ма ки 12 и 22 'группа 2) были постаалены на
намы мую топщу мошно<"'1ю 2,0 м, марки 13 н 32— на 2,5 м
н 11яраинвалн1ь поюбным оор»зом.
Марки 13 и 32 устаиоьлены на глубине 2.0 м от профиля
вамыва. Их осадка имела затухающий характер, причем ^ %
73

Таблица 19. Значения осадок марок во времена
ИМ марок
Осадк«. мм
>
S
>
я
>
й
я
>
2
>5,
S
^
S
X
«2
X
■а
С1
15
25
35
45
12
22
18
82
1/1
V2
1/3
1/4
1/5
+1.3
7.1
6,8
7.1
7.6
15,7
14,1
15,1
14.4
22.8
20.7
25.7
21,0
28,1
8,1
16.2
14,9
19.1
15.6
11.9
21,6
21,1
25.1
21.7
23.7 28,7
7,6 19.1
9,1
16.0
16,2
20,8
18.2
28.1
15.9
23.3
22.8
27.6
24.4
34,5
1М
19.5
19,2
23,7
21,1
31.9
7,8
22,9 22.4 29.6
21.6 28,6 28.6 34.0
1.6 23.5 24.2
12,9
11.3
11.7
11.1
25,4 26.0
21.3 22.3
21.3 22.5
20,7 21,6
19.9
т
32,i
28,9
38J
33.6
33.0
36,0
38.0
34,0
32.5
3I,S
полной осадки произошло за 2...2.5 мес иаСлюдепий при об.
шей продолжительности наблюдений около 4 мес.
Последними были установлены поверхностные марш
группы 4— 1/1, 1/2, 1/3. 1/4 н 1/5 на глубине 0,3 м от про.
ектного профиля намыва. Кривые их осадок показываю
равномерное затухание, однако, полная стабилизация в теч
ние 67 дней еше не наступила.
Результаты наблюдений сведены в табл. 19, по ним пост
роены графики осадок во времени каждой марки (рис. 1^
и сводный график осадки марок (рис. 14) по осреднеиным да|^
иым осадок групп марок.
Так как наращивание намыва проходило равномерно
слоями до 1,0 м. следовало бы ожидать равномерный рост
деформаций подстилающего слоя, однако нз графиков (си.
рис. 13) осадки марок 15. 25. 35, 45, 12 и 22 видно, что п
осадка происходила неравномерно, скачками, характеризуя то
осадку, то подъем.
В течение опыта отмечено три подъема всех марок в то
время, когда выпуск пульпопроводв приближался к опыт»
му участку на 20...40 м. Образование купола
фильтрационного потока производило взвешивающее действие на
намывные пески, в связи с чем возникала упругая деформаци!
74

Рис. 13. Графики осадок грунтовых марок
IS ■« 7< 10S
'>мес
Рнс. 14. График осадки марок иа эксп^иментальпом участке
V микрорайона жилмассива «Оболонь». /, 2, 3, 4 — группы
марок

0
10
20
50
40
SO
ж
-
I
ж
Ж
I
I
I
i,Mec
Ш
S
0 /
-—о—г
—-о S
0 i
S,MM
Рнс. 15. Сводный график осадки грунтовых марок
намывных и подстилаюшнх намыв грунтов, что сопровождалось
подъемом марок.
Анализируя график, можно отметить, что осадка
подстилающего слоя на данной плошадке составила 27,3 мм, в
намывной толши в 4,5 м — 65,0 мм.
На другой площадке марки такой же конструкции
устанавливались в следующем порядке: две на контакте с
подстилающим намыв слоем, затем по две на глубине 3,0; 2,0 и
0,5 м от проектного профиля намыва. Всего намывной слой
составляет 4,0 м, подстилающий на разведанную глубниу —
аллювиальный песок.
Намывали площадку медленно со 02.09.74 по 08.01.75 гг.
Геодезические наблюдения вели с привязкой к
существующему реперу с точностью по 0,1 мм. По осадкам марок построен
свободный график осредненной осадки (рис. 15).
Осадка подстилающего слоя составила 27,7 мм,
суммарная осадка собствеино намывной толщи — 44,1. Наблюдения
длились 9 мес.
Последние два отсчета показали, что осадка переходит в
вековую.
В 1976 г. на другой площадке до намыва были заложены
две глубинные марки на контакте подстилающего иамыв слоя
и две поверхностные марки на глубине 0,5 м от поверхно<,:ти
иамыва. Наблюдения вели после окончания намыва в
течение 8 мес.
За это время осадка стабилизировалась и составила: для
подстилающего слоя ~ 41,9 мм, для намывного слоя — 26,9.
76

Наблюдения за огадкой глубинных и поверхностных
марок на трех экспериментальных площадках показали
характер протекании осадки во времени. Наибольшая скорость
осадки во время намыва и в первые 10 дней после него, в
дальнейшем скорость сохранялась значительной в среднем
около 1 мес после намыва. Далее происходило затухание ее
и спустя 3 мес после окончания намыва кривая осадок
реперов асимптотически приблизилась к горизонтали.
При наблюдении за осадкой грунтов, намытых в знмнее
времв, прослеживается более значительная осадка и
консолидация. В намывной толще прн отрицательных температурах
воздуха быстро появлялись линзы льда или смерзшегося
грунта. После наступления теплых весенних дней по мере
оттаивания толщи (процесс оттаивания, как правило,
затягивается до конца лета — начала осени) намывной песок
продолжает уплотняться.
Наличие прослоев мерзлоты в намывном песчаном грунте
снижает в среднем плотность сухого грунта более чем на
0,02 т/м». а плотность намывного при отрицательных
температурах' песка в среднем по толще часто не превышает 1,5 т/м».
Грунтовые марки, звложенньк в зимний намыв М на
глубину 0,5 м от поверхности, по данным геодезических
наблюдений показали д.пительную осадку намывной толщн,
которая достигла в конце срока наблюдений 17,5 см.
Геологическое строение участка: слой намывного песка от 5 до 6 м с
прослоями мерзлого песка и льда, под мнм местами залегал
слой заторфованной супеси толщиной 0,4 м, а далее на всю
разведанную глубину — водопад ыщснные пескн средней
плотности н плотные. На рнс. 16 представлен график осадок
грунтовых марок, установленных в зимний намыв.
Одним из важнейн1нх факторов процесса намыва
является фильтрация воды из намывной толщн и установление ее
постоянного уровня. После окончания намива снижение
фильтрационного купола воды идет с различной скоростью
в завнсимостн от того, на каком расстоянии от участка
ведется намыв глед' юшей карты.
Для иаблкаиня за этим процессом п|1( веден опыт на
территории плсщадкн с высотой намывного слоя 3,6...4,2 м.
В подстилающий слой с заглублением на 0,3...0,4 м были
установлены три пьезометра на расстоянии 5 м друг от друга.
Пье^юмегры аякрываля пробками, чтобы исключить их
засорение.
По окоичаннн намыва замеряли уровень воды в
пьезометрах в первые два месяца не реже 1 раза в неделю и в после-
дуюише месяцы — не реже одного раза в месяц,
27

?*f«
Рис. 16. График осадки намывной толщи во времени
Данные замеров сведены в табл. 20.
Результаты замера скорости падения уровня фильтра-
цноиного потока после намыва свидетельствуют, что уже
менее чем через месяц вода опустилась ниже поверхности
на 2 м, а через два месяца — на 3 м. Вследствие уплотненн я
намывного песчаного грунта во времени изменяются его де-
формативные и прочностные свойства.
Пол проч{юстными свойствами грунтов принято понимать
сопротиапение грунтов сдвигу, параметрами которого
являются угол внутреннего трения, удельное сцепление и
деформируемость грунта.
На сопротивление намывного песка сдвигу, также как н
на сопротивление внедрению конуса при динамическом эои-
дироваинн, в первые дин после намыва решающее влияние
оказывает плотность песка и в меньшей степени — влажность.
Спустя некоторое время (примерно через 15...20 дней после
намыва) к ним добавляется фактор образования структурных
связей в песке; причем роль его во.чрастает во времени, тогда
как значение изменения плотности н влажности во времени
начинает играть меньн1ую роль.
Сложность и взаимосвячаниость всех этих процессов
чрезвычайно затрудняет оценку роли отдельных
компонентов в уплотиеиин и упрочншни песка. Зависимость угла
7в

Таблица 20. Изменение уровня фильтрационного
потока, см, во времени
Датя замера
12.11
15.11
16.11
20.11
23.11
30.11
6.12
12.12
16.12
17.12
18.12
8.01
2.02
15.03
23.04
10.05
9.09
Скважина
1
24,0
67,0
74,0
103.0
142,0
160,0
189,0
217,0
221.0
245,0
285,0
301,0
330.0
333,0
353,0
368,0
390.0
' 1
24.0
67,0
74,0
103,0
142,0
165,0
200,0
221,0
225,0
247,0
291.0
302.0
332.0
339,0
354,0
—
Дно пьезометра,
еще ниже
3
24.0
67.0
74.0
103.0
143,0
189.0
209,0
223,0
226.0
248.0
290.0
300.0
329.0
—
—
—
вода
примечание. Замеры проиаводнлн от поверхиостн наиыва
внутреннего трения и сцепления от времени на приборе Мас-
лова — Лурье не была выявлена, но четко была установлена
при испытании грунтов динамическим зондированием в
полевых условиях.
Испытания проводились стандартной установкой УБП-
15 м с обработкой результатов по ГОСТ 1^12—81 112). Дая-
иые испытаний дали возможность оценить ряд характеристик
грунтового массива, а именно: однородность грунтов по
площади и глубине, выделение инженерно-геологических
элементов, приближенную количественную сценку характе-
ристик свойств грунтов, таких как плотность, угол
внутреннего трения, модуль деформации и другие.
Исследования проводились на площадках через I, 3, 6 мес,
1 н 2 гола после намыва.
По данным этих исследований был составлен график
зависимости Рд = / (О (рнс. 17).
79

1 3 е 12
Рис. 17. График завиоииости Р^^" f {(i
24 tMtc
Сопротивление грунта зондированию в заданное время
можно определить по графику Рд = / (t) интерполяцией.
Наиболее распространенным для этой пели является иптер-
поляцнонныО многочлен Лаграижа. В последние годы в
технике наиболее употребительными стяли сплайны третьей
сгепеии.
Задачу кусочно-кубнческой интерполяции ставят
следующим образом. На любом отрезке (а—в) необходимо иаПти
функцию, удовлетворяющую требованняи:
1) в ('') непрерывна вместе со своими производными до
второго порядка включнтелыю;
2) на каждом отрезке [«^_1, **1 g W является кубическим
многочленом вида
Z
eW = g(«) = S 4*'<«»~*)'. * = 1 1: A7)
3) в узлах сетки {х»)^ = О выполняются равенства
в («») = /» (fe = 0. ' я): A8)
*) g" W удовлетворяют граничным условиям
«"(o)-g"(&)-=0;
ва каждом отревке сплайн-многочлен имеет вид
g («<) -= /n,„j
&1,
&1,
80

A9)
Для определения ffij в точках *,, х , х„, имеем
уравнение вида
Л, m J. '•« + '•'+1 , ^ + '
^h+г-и _ n-h-, B0)
Уравнение B0) дополняем условиями щ= т» =0. Для
графика зависимости Р^ — f (')•
5 1
Y mi+~m,-. 0.3/2
I B1)
— m, + 3m, + m, = —0.9/3
m,-f.6m, = — 1,3/12.
Решениями системы яелякутся числа m^ = —0,66; m^ =
= —0.08; nit = —0.016.
(/ — 1K {I— I)
-0.66 ^—t:A- + C- 0 + 2.922 ^—^ ;
l<<<3
— 0,011
12
(t — 3)»
F — 0" —0.08 \ ,/ +
6-3
4- 2.999 ^^~^^ + 3,92 ~^ ; 3 < < < 6
Рд =/ @ I —0,08A2 —<)8
'^ULl 2 0.004 (< —6)»+ 4,196 X
36
6</<l2
X lllzil + 47.396 ^
-0.08'B4-l_^3,^/;24-0 _^
+ 5,2
36
(t-12)
12
12
12 < < ^ 24,
B2)
81

1.Ша
24 t,Mec
Рис. 18. График зависимости £ = / (<)
Чтобы определить модуль деформации намывных песков,
проводились опытные статистические нагружсиня жестким
штампом площадью 5000 см' в соответствии с ГОСТ 20276—85
с интервалами 10 дней, 1, :i, 6 мес, 1 и 2 года после намыва.
По результатам испытаний намывных песков во времени
составлен график зависимости £"=/(/) (рнс. 18), на котором
ясио видно значительное возрастание модуля деформации в
первые полгода после намыва и медленный его рост в течение
следующих полутора лет.
Пользуясь мстодачн интерполяции A7), составляем
уравнение типа B0) для графика £=/(/).
Дополняя уравнение B0) условиями /Пд = гп^ = О,
получаем алгебраическую систему:
'10 6
9т, -f -~ т, = 28 -:;;-
3
1 5,1
I 1
— т» + Зт, -h т^ = —2 —
B3)
щ + бт^ = —
1
После решения системы B3) получим т, ■
— 0,26; щ = 0,85; m^ =» 0,17.
4,01; mj,—
82

Аппроксимирующая функция, составленная по
формуле A9), имеет вид:
.„ . .. С-0.3)" . 29 , ^^, (t-0.3)
вх (О == 4.0.-g-^^ + — + 36.7 —^^^ ;
C — О' 0,26
g,@ = 4.0l X 12 +-i^-X (<-!)» +
-f 34.44 ^^~'^ +D3 - 42.83) ^'~-- ; 1 =^Г <3;
/6 _ О* и — 3)»
«9 (О = 0.26 ' ' + 0.85 ' ' + 42.61 X
t) • о Ь • 6
X iimiL + 50.72 ^'~^^; 3<t<6;
„ A2—О» (< —6)"
в«(О ■= 0.85 ^ -0.17 —^ +
A2 — О
+ 45.90 g ; 6</<12;
*» *'^ "" TxW ^^'* ~ '^' + **'^^ ^
B4 — О „ (t — 12)
^ ir^"*" "НГ"^" '2<'<24.
Таким образом, чтобы определить модуль общей
деформации в данное после иамыва время, ясктаточно подставить
значение времени в уравнения для данного участка кривой
£ = /@.
ОПТИМАЛЬНЫЕ СРОКИ УСТРОЙСТВА
ФУНДАМЕНТОВ ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ НАМЫВА
Установление сроков начала строительства на намывных
песчаных грунтах имеет больиюе экономическое и
народнохозяйственное значение. Длительность выдерживания иамы-

того грунта в большей мере эавнсмт от степени его
уплотнения. При экспериментальном изучении процесса уплотнения
ocHOiHoe внимание уделялось продолжительности процесса
унлошсния н изучения размеров осадок насыпей.
Нам JBHOH песок мелкий и средней крупности обладает
большой фильтрующей способностью, н процесс его
уплотнения от собственного веса намывной толшн происходит
быстро, в основном заканчиваясь в течение месяца nix-jie iiaubi'ia.
Если намыв производят на песчаное основание, как «то
встречается в преобладающих случаях на пойме р. Днепр
в пределах Киева, где в верхней части геологического
разреза под почвенным слоем толщиной 0,3...0,5 м залег.'иот ал-
лювн.1ЛЫ1ые пески плотностью не ниже средней, то осадка
как подстилающего слоя, так и намываемой толщи
заканчивается через I...2 мес. Средняя осадка намывной толщн 6...
7, а подстилающих грунтов около 3,5 см [2J.
При намыве песка на слон супесчаных, суглинистых, за-
торфовлнных грунтов или торфа мощностью иногда до 1,5...
2,5 м процесс осалки намывной поверхности затягивается
за счет длительной консолид<-)цин грунтов в основании
намывной толшн.
Когда на территории, подлежащей намыву, встречается
торф, производят выторфовывянне. Но если в связи с
затоплением участка это делать очень грудио, намыв производят
непосредственно на слой торфа. В насыпь, намытую на торф,
на глубину 0,5 м были забиты реперы. Наблюдения
показали, что основная осадка B4,0...28,0 см) происходит первые
два месяца, затем начинает затухать и через год
стабилизируется.
В связи с отсутствием каких-либо нормативных
документов и рекомендаций оптимальным периодом от
окончания намыва до начала застройки ориентировочно считают
один год.
Однако многочисленные исследования, выполненные в
последние годы, дают возможиость судить о более быстром
протекании процессов консолидации намывной толщи и до-
стнжеини намывными песками достаточно высоких значений
физико-механических характеристик уже через 1...3 мсс
после намыва. Это позволяет пересмотреть существующее
мнение о характере протекания коисолидацнн намывных
грунтов и сократить сроки начала застройки в случае
благоприятного Геологического строения подстилаюшнх грунтов до
2..,3 мес после окончания намыва.
Правомочность такого утверждения основана на данных
наблюдений за осадкой грунтовых реперов, понижением
•4

уровня воды после окончания намыва до гостояппого, за
осадкой зданий на ленточных и спайных фундаментах, а
также испытаний грунтов крупноразмерными штампами
площадью 5000 СМ-.
Опрелелеиие плотности сухого грунта (намывного песка)
показало, что уплотнение в основном заканчивается через
2...3 мес после намыва (Рд = 1,61...1,64 г/см'), прохопя
более интенсивно в перныА месяц, и впоследствии увеличи»а-
ется незначительно, в среднем не болуе 0,01 г/сы» в год.
Намытая толща через 2...3 Met' практичсчгки достигав проеку-
ной плотности. Если учесть, что при воявелении здаипя
нагрузка на основание прикладывается постепенно (срок
возведения 9-этажного крупнопанельного .чдания не менее 3...
4 мес), полная нагрузка протекает в течение 1 года. Таким
образом, можно рекомендовать ввод в эксплуатацию
намывного песчаного основания уже через 1...2 мес после намыва,
если здания проектируются на свайных фу1гламеитах, и
через 3 мес, если на ленточных.
Надо осторожно подходить к проектированию фуидамеи-
ТОО на песках, намытых знмой в связи с тем, что в толше
намыва образуются прослои льда или смерзшегося грунта.
Здесь необходнкю или выдержать время консолидации
(оттаивание и уплотнение мерзлых грунтов) нлн применять
свайные фундаменты, прорезывающие толщу намЫва.
Если под намывом остались ^аторфованиые грунты,
сроки выдерживания насыпи уточняются спедиальпыми
наблюдениями, расчетами, рекомендациями.
Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ
СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ
МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
НАМЫВНЫХ ПЕСКОВ СБОРНЫМИ БЛОКАМИ
Изучение деформационных свойств грунтов при действии
раз;1нчных narpyiiOK — важнейшая задача механики грунтов.
Размер и характер осадок фундаментов зависят от разных
причин, ио основную роль играют свойства грунтов, вид
нагрузок и инженерно-геологическое строение площадки
строительства.
Для вычисления деформируемости оснований и
допустимых нагрузок обычно проводят испытания грунтов
статическими или динамическнмн нагрузками в полевых условиях.
85

Цель полевых'испытаний состоит в установлении связи
между удельным давлением на основание и возникающей при
этом деформацией грунтов.
В результате испытаний определяются упругие и
остаточные деформации грунтов, значения модулей деформаций,
предельных нагрузок, характер зависимости между
давлением и осадкой штампа или фундамента, а также протекания
осадок во времени.
Один из самых достоверных способов определения
несущей способности оснований фундаментов и выявления
допустимой осадки — это полевые испытания.
На опытной площадке строительства были смоделироваиы
фундаменты мелкого заложения из сборных железобетонных
блоков, загруженных статической нагрузкой. Осадки
определяли методом геометрического ннвелироваиия И класса.
За опытный фундамент были приняты два блока СГ1Л-4
размером 1180 X 400 X 580 мм, установленные на глубине
0,5 м от поверхности на расстоянии 3 м друг от друга и за-
груженные дорожными железобетонными плитами. Нагрузка
была рассчитана на удельное давление 0,4 МПа.
Геологическое строение площадки: намывной песок —
3,4 м, растительный слой—0,1 и аллювиальный песок —
на всю разведанную глубину (до 15 м).
Характеристика намывного песка: песок мелкий и
средней крупности, W^ 0.028, р= 1,69 г/см», р4= 1,64 г/см»,
е = 0,60. Срок давности намыва площадки — 4 мес.
Наблюдения проводились с момента загружеиия до
стабилизации осадки (табл. 21).
Таблица 21. Результаты геодезических измерений
Эо
1
2
Среди
Осадка.
IX
Начало
наблюдений
То же
яя осадка
мм. по месяцем
XI
7.0
7.1
7.05
XU
10.0
10,1
10,05
наблюденнО
It
13.5
13.6
13.55
IV
14,0
14.1
14.05
V
14.0
14.1
14,05
График осадки фундамента приведен на рис. 19.
Повторный опыт был проведен на площадке 9-го
микрорайона жилмассива «Оболонь». Возраст намыва — 3 мес.
М

?,»gg
3
s
7
9
11
13
^,
1 1
л f
" \ 1
1 \i
I—
-
>*
1
1
1
1
1
V t
7
1
Ш
1
IV
1
1
1
1
1
1
1
1
i
1
Iff
S,MKi
Рис. 19. График осадки опытнотх) фундамента во времени иа
плои1адке ДТП пpo^tэoны «Оболонн»
Геологическое строение плошадкн: намывной песок — 3,0 м.
растительный слой—0,15 н аллювиальный песок —6,0 м.
Характеристика намывного грунта: W = 0.03. р =
= 1,70 г/см», ра= 1.64 г/см». «= 0,595.
Были загружены 2 блока СПД-4. моделирующие
ленточный фундамент. Удельное давление — 0,4 МПа.
Геодезические наблюдения велись в течение 7 мес.
Результаты наблюдений даны в табл. 22.
Таблица 22. Значения осадок
№
фундаментного
блока
Осадка, мм, по месяцам наблюдеинА
XI
Xil
til
IV
1 Начало
наблюдений
2 То же
Средняя осадка
0.0 10,0 11,5 12,0 12.0
6,5 10,5 12.0 12,5 12,5
6.25 10.25 11,75 12,25 12.25
Анализируя значения осадок фундаментов, можно
отметить, что при мгновенном загружеиии фундамента осиовная
осадка происходит в первые 3 мес, а в последующие 2...3 по-
стеиеино стабилизируется.
87

Тввлидя 23. Результаты

Фундамент
наблюдений аа
осадками
Относит«льняя осадка фундаментов.
1983 г.
17.06
10.09
ило
17.11
B.12
ЭФ-1 102,897 102.870 102,852 102,849 102.849
ЭФ-2 103.469 103.440 103,422 103,415 103,415
В рассмотренных опытах ставилась задача определения
деформацнн собственно намывной толщн.
Следующие два опыта показали, как влияют на осадку
фундамента прослои слабых грунтов в подстилающем ивмыв
основании.
С целью определения осадки фундаментов мелкого
заложения н времени ее стабилн.зяинн были проведены
наблюдения за двумя экспериментальными фундаментами. установл«1-
ными на площадке жилмассива <Лесковица> в Чернигове.
Каждый фундамент (ЭФ) состоял нз двух блоков 01Д-4,
заглубленных на 30 см в намывной песок и загруженных
удельным давлением 0.325 МПа.
Геологическое строение основания под фундаментом:
0,3..,5,7 м — намывной песок, 5,7...7.0 — глиия слабоза-
торфованная. 7,0...14,5 — супесь пластичная, 14,5—песок
мелкий водонасыщенный.
Уровень грунтовых вод находился в намывном песке, на
1,3 м ниже подошвы фундамента.
Данные наблюдений сведены в табл. 23.
Результаты геодечических наблюдений показывают, что
осадки стабилизировались через 9 мес и составили для
ЭФ-1—71, для ЭФ-2—87 мм.
Два опыта по испытанию ленточных фундаментов были
проведены институтом «Киевпроект» на одной из площадок
жилмассива «Оболоны.
Блоки ленточгюго фундамента загружали до удельного
давления 0,30 МПв. Наблюдения вели около 41 мес.
Опытный фундамент Hi 1 был установлен на поверхности
намывного песка мои»юстью 3,1 м, ниже находился слой за-
торфованной супеси, а далее аллювиальный мелкий песок
на всю разведанную глубину. Фундамент №'/ был заглублен
на 0,3 м в намывной песок мощностью 3,2 м, ниже залегали
слои торфа мощностью 0,5 м, эанлеииого суглинка — 0,4,

экспериментальных фундаментов
в днн паблюденмП
1984 г.
12.01
■23.02
19.03
18.04
08.05
04.06
102.829 102.830 102.827 102.826 102.826 102,826
103.384 Ю.3.384 103,382 103.381 103,381 103.381
заторфованной супеси — 0,7 м и далее аллювиальный
мелкий песок на всю разведанную глубину.
Осадки фундамента оказались незначительными:
фундамента № I — 2,9 см; № 2 — 4,8.
Длительные испытания показали, что основная
деформация намывных песков происходит в первые дни после загру-
жения опытного фундамента.
Наблюдения за осадкой зданий, построенных на
ленточных фундаментах, подтвердили возможность выбора
намывного песка в качестве несущего слоя.
ИСПЫТАНИЯ СВАЙ И ИХ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ
В НАМЫВНЫХ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ
Вычисленная по методике СНиП 2.02.03-85 несущая
способность свай может отличаться от действительной, поэтому
непосредственно на строительной площадке производят их
испытания пробной статической нагрузкой.
Исследования забивных свай на намывных основаниях в
Киеве показали, что их работа в намывном песке отличается
от работы сван в аналогичных грунтах естественного
сложения. Это, в первую очередь, выражается в меньщей деформа-
тивиостн и в существенном увеличении несущей способности
намывных оснований во времени.
На площадке строительства одного нз заводов на
Оболони были выполнены испытания свай пробной статической
нагрузкой (рис. 20).
Геологическое строение участка: намывной песок
мощностью — 5,0..,5,2 м, заторфованная супесь — 0,3...0,5 м,
аллювиальный песок — более в,0.
Физико-механические характеристики намывного песка:
Pd = 1,62 г/смз, е °= 0,64, с = 0,005 МПа, (р -= 30°, £« =
= 28 МПа.
W

1 S f 7 я *'
/J
-0-
+ +-
e s 10
4+-+-©-+*+
0-« ^-'^ Ф-' +"'
Рис. 20. Схема забивки cisaA сечением 30 X 30 мм:
а, б, « — пробные cbiih длино!) соответственно 4: В н 6 н;
• — амкгрим? спаи длнной 6 м
Сваи забивали на заданную глубину копром через месяц
после намыиа. Наблюяемня за забивкой показали, что вее
сван добиты до заданной отметки, значит, уплотнение
намывного песка пока достаточное. При забивке на каждые 10 см
ггогружсния сван в намытый песок требовалось от 24 до
30 уларов, 8 в заторфявапную супесь — сгт 6 до 8.
Пр«)биой залавливающей статической нагрузкой были
испытаны три сваи длиной 4 и две длиной 6 м. Методика
испытаний принята в соогветствии с ГОСТ 5686—78 110].
Графики осадки отдельных свай приведены на рис. 21.
0,45РШа
' ' 1
ЪО
S,MM
Рис. 21. Графики осадки свай (номера свай см. па рис. 20)
90

Расчетная нагрузка ГСНнП 2.02.03-851
N<Falyk. B4)
При испьгганни свай оликой 6 м прелелькяя нагрузка ие
была достигнута в связи с выдергиванием анкерных свай,
поэтому за Фпр принята последняя ступень нагрузкн
(табл. 24).
Таблица 24. Результаты испытаний свай
в свеженамытом песке в возрасте 2 мес
СЦ-4-30
СЦ-4-30
СЦ-4-30
СЦ-6-30
СЦ-6-30
450.0
400.0
450.0
800.0
800.0
14,95
6.72
29.45
7.79
7.65
360,0
320.0
360,0
640.0
640.0
Таким образом, за расчетную нагрузку на сван в намыв
ном песке «возрастом» 2 месяца можно принять для свай
длиной 4 м — 360,0 кН, для свай длиной 6 м — 640,0 кН.
Вторая серия испытаний свай была проведена через 5 мес
после их забивки и через 6 после окончания намыва. Физико-
механические характеристики намывного песка; р^ = 1.64 г/см*.
е = 0,62, с = 0,008 МПа, Е^ = 36,0 МПа, ф = 30».
Были испытаны статической нагрузкой две сваи длиной
4 м, две сван длиной 6 м и одна свая длиной 8 м (табл. 25).
Таблица 25. Результаты испытаний свай
СЦ-4-30
СЦ-4-30
СЦ-6-30
СЦ-6-30
СЦ-8-30
500,0
500,0
1000,0
1050,0
1100,0
11,16
9,17
28.88
7.89
17,30
400,0
400.0
800.0
840.0
880.0
На этой же площадке были проведены динамические
нспытання свай после длительного «отдыхаэ их в соответствии

еоо вооркн
,— I ' >-1
s,MKt
Рис. 22. Графики
t, 2 — номера сввП
осадок свай:
с требованиями СНиП
2.02.03-85. Испытывались
еваи сечением 30 X 30 см
и длиной 6 м. При
среднем остаточном отказе
0,35 см расчетная нвгруг»
на на сваю получилась
730 кН.
Более длинные сван (9-,
н 10-метровые)
испытывались на жилмассиве
«Харьковское шоссе» на
площадке строительств;!
школы н 9-этажного жилого
дома.
Геологическое строение
площадки строительстви
школы: намывной песок—
3,4 м, торф — 3,8 м II
ниже — подстилающий
аллювиальный песок.
Сваю под 9-этажиым
домом забивали с лидером,
пробитым на 4 м.
Испытание сваи длилось около
трех суток. По результатам
построен график
зависимости осадки сваи от
нагрузки (рис. 22).
Максимальная осадка сваи достигла 42,9 мм.
Ф„р = 730кН. Фр,,,.
Ф,
пр
730
К,
Ф
I
730
730 кН,
= 580 кН.
несущая способность сван Fa = ---— ^
10-метровую сааю испытывали на площадке с таким
геологическим строением: песок намывной — 2,8 м; песок ал-
лювиальныA — 1,2; супесь текучая— 1,0; песок
аллювиальный— 1,2; сунесь текучая — 1,6 и ниже аллювиальный
песок на всю разведанную глубину.
Лидирующая скважина была пробита на 7,0 м.
Максимальная осадка составила 12,65 мм. Несущая
способность сваи F^—800/1.25—640 кН.
92

Для опрелелеиня несущей способности свай и выявления
ослабленных пропластков под пятном проектируемого
здания fibuvo выполнено статическое зондирование намывных к
подстилающих намыв грунтов в 8 тачках на глубину до 8 м
(табл. 26. рис. 23).
Таблица 26. Сопротивление грунта статическому
зондированию, кН
Сопротивление зондированию, по точкам
к ,
^1 23 4 56 7 В
U X I
1.0 50506050505055 50
2.0 25 60 80 70 70 65 80 70
3.0 70 100 100 85 130 85 80 80
4.0 25 100 130 100 — 100 80 100
4.5 25 50 25 30 — 80 45 100
5,0 120 80 130 130 — 120 45 40
6,0 120 120 130 130 — 120 120 120
7.0 135 125 135 130 — 130 130 120
8,0 140 130 135 — — 130 130 120
.22,0 . JRS ^ 77,3 ь
1^ .' >' ' 1' •'
-I —^—Ш '^•^"
i
v.- Tg
ч iS
;-^g \4iT.e ct* та
i-U ^HZ ^г.г
Рис. 23. Схема разбивки опытных точек испытаинб намывных
грунтов статическим зондированием
93

При этом было выявлено, что ослабленные пропласткя,
в основном, находятся на глубине 4,5...5 м.
По изменению сопротивления зондированию были
рассчитаны несущие способности 6- и 8-метровых гвай.
Результаты испытаний сведены в табл. 27.
Таблица 27. Несущая способность свай. кН, по данным
статического зондирования
Точке
Длин* св«н, м
1
2
8
4
6
6
7
8
540,0 760,0
605,0 767.0
620,0 770.0
580,0 714.0
Недостаточная глубина зондирования C м),
не преодолено сопротивление по острию
зонда
580.0
560,0
590.0
765.0
750.0
752.0
На основе полученных данных можно отметить следующее
забивка свай в свежеиамытые пески обеспечивает их
погружение на проектную глубину без особых затруднений;
ие<.-у|цая способность 4-ме1ровых свай, работающих по
всей длине, в намывном песке в среднем составляет 360,0 кН
через 2 мес после иамыва и 400,0 кН через 6 мес;
несущая способность С-метровых свай, погруженных в
свежеиамытые пески при условии погружения их острня в
аллювиальные пески на глубину ие менее 0,5 м. достигает
640.0 кН и в песках возрастом 6 ме<' — 800.0 кН;
результаты испытаний свай динамической нагрузкой
дают несколько завышенные значения несущей способности.
Глава 5. ОСАДКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
ОСАДКИ ЗДАНИЙ НА ФУНДАМЕНТАХ
МЕЛКОГО И ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Как показал опыт строительства н эксплуатации зданий
на намывных песчаных грунтах в Киеве, в целом осадки
построенных зданий ие превышают предельно допустимых по
94

СНиП 2.02.01-83, а именно sm,x= З.О...'.? см, s„,„ = 1,8...
4,0 мм, а разность осадок ^^^^ — s^m = 6 см.
Чтобы выяснить характер и размер осадок сооружений
на различных фундяментах, были установлены марки и
осуществлено наблюдение за осадкой во времени. Определенный
|штере< представляет изучение осадок двух рядом стоящих
домов. Геологическое строение пол зданиями
характеризуется залеганием таких слоев: намывной песок 3,5...3,6 м,
прослойка гумусироваиной супеси 0,2...1,2 и подстилающий
слой — песок аллювиальный иа всю разведанную глубину
до 12 м.
Оба дома 9-этажиые, крупнопанельные, один — на
ленточных фундаментах, другой — на свайных (СЦ-4-30).
Лаииые наблюдений представлены в табл. 28, из которой
видно, что осадки стремятся к стабилизации после зааерше-
иня возведения дома. Были также произведены
теоретические расчеты осадок под этими домами. Осалка под
ленточными фупдаментамн составила 14,1 мм, в том числе осадка
намывной толщи 12,8 мм, осалка подстилающего
аллювиального песка — 1,26 мм, под свайными — 9,4 мм.
Таблица 28. Осадки зданий, мм, в различные сроки
наблюдения на разных стадиях возведения
о
т
Я
г
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Дом М 34 (начало
нвблюденнй 50 VI)
а
т
с*
Й
тг
«
R
О»
Ц
—,
i>
5
Д
2^"$
"?
—,
><
Сч
^
5
X
Эксплув-
твцня
12,8 32,0 40,7 47,0 50.1
13,4 33.0 39,8 44,8 47,4
14,0 34,2 41,8 45.2 47,9
12.2 30,0 37,4 40,8 42,4
16.0 39.3 49,6 55.1 57,1
9,5 24,2 31,2 34,1 37,5
9,6 23,6 32,4 36,8 38,1
14.2 27.2 35,1 37,9 39,5
11,6 28,6 35,6 38,4 40,2
12,5 28,6 38,4 41,3 43,7
14.0 30,5 43,0 47,0 49,1
Дом Kt 35 (начало
X
Н
а>
X
е*5
3.4
4.0
4.1
3.9
3.5
3,6
4,5
6,0
5.1
4.8
4.5
3.9
наблюдений II.V)
о
СЧ
><
to
Заселенке
^
><
о
Сч
>
3
"^

Эксплуатация
11,7 12.1 12,6 12,7
13,5 14,4 14,7 14,9
14.0 13,5 14,2 14,3
14.7 13,6 13.6 13,6
13.4 17,1 17.4 17.6
12,6 16.3 16.8 17.2
15.6 19,7 21,0 21,8
20,1 23,9 24,0 25.0
17.4 20.8 21.4 22.0
16.5 19.0 19.6 20,0
15.5 17,4 18.9 19.2
13,5 15,1 15,4 15.8
95

Можно привести немало примеров сравнения осадок лев-
гочных фундаментов, из которых видно, что расчетная
осадка маний со свайными фундаментами (близка к фактической,
в фактическая осадка зданий на ленточных фундамента.^
намного прев<к-ходкт расчетную.
Развитие значительных по размеру и керавномерныл
осадок зданий ка намывных песчаных групгах хотя и
наблюдается крайне редко, но все же имеет место, поэтому такие
случаи требуют отдельного рассмотрения. Вероятность воз-
ник1ювения ллитсль1ю протекающих аеформацнй основания
всегда связана с наличием торфа, вояонасышенных
глинистых или зяторфовакных грунтов при выдержанном залегании.
Рассмотрим характер развития осадок .«ланий в гакнх
случаях для двух наиболее применяемых типов фундимрнтов.
Свайные фундаменты нз железобетонных приэммиче-
ских забивных свай сечением 30 X 30 илн 35 X 35 см.
Развитие осадок во времени можио проследить на примере 9-
этажных круннопапельиых домов.
Лом t был запроектирован и возвелеи на
поименно-намывном основании, где па глубине 5...6 м Of поверхности
намыва ниже уровня грунтовых вод залегал пронласток заторфо-
ванкой супеси мощностью до 0,4 м и в средней части пятка
здания лннза заторфованного суглинка максимальной
мощностью 0,6 м. Фундаменты свайные длиной 4 м и сечением
30 X 30 см с монолитным железобетонным ростверком. Г1ос-
ле возведения здания в его средней части начал:!
развиваться осадкн со скоростью 2...3 см в год. Они достигли
предельно допустимого зкачсиня и стабилнзнровались только
спустя семь лет.
Дом 2 был построен на участке с более сложным
геологическим строением: в подстилающих грунтах пойменных
отложений в пределах пятна злания залегали
выклинивающиеся слои торфя (максимальная мощность до 1,8 м) и за-
торфовангюй сунеси (до 1,2 м) в разных торцах здания. В
средней части здаиня залегала линза суглинка иа
значительной глубине. Поэтому были приняты забивные свайные
фундаменты сечением 30 X 30 см разной длины: прорезающие
торф длиной 8 м, прорезающие заторфованную супесь
длиной 7 м, под остальной частью здания — сваи длиной 4 м в
пределах мощности намывного песка (рис. 24). Залегаюи1ая
в средней части здания на зпачнтелыюй глубине линза
суглинка не былв обнаружена при испытаниях. Ее деформация
и привела к длительным осадкам средней части иання, раз-
вкваюшнмся на протяжении семи лет и достигшим предельно
допустимого размера.
96

СЙш/^^м f
C8aut=4K4
~1 С8аи1=8м
Рис. 24. График развития осадок дома:
I—S — количество лет ловле наыыва; а ■— гуыу«нров«нная супеоь;
6 — песом намывной мелкий: « — песок аллювиальный: г —
суглинок: д — торф
В рассматриваемых случаях необоснованно была
выбрана длина свай: для дома I следовало бы увеличить длину свой
в гредией части пятив здания и проркчать ими латорфованкме
грунты, а для дома 2 длина свай в средней части должна
был^! быть достаточной для прорезки линзы суглинка.
Ленточные фундаменты, смонтиронанные нэ сборных
железобетонных бюков Ф-14 под наружные и Ф-14 под
внутренние Продольные несущие стены. Геологическое строение
участка дома i благоприятное: намывкой песок средней
крушюстн н мелкий, средней плотности, мощностью 3,5...
4,0 м, подстилающий слой — супесь с растительными
остатками мощностью 0.4...0,2 м н песок аллювиальный
средней крупности и плотности на всю разведанную толщу (до
18 м). Глубина заложения ленточных фундаментов от
поверхности намыва 2,95 м.
t 'J I5I&
97

Участок дома 4 имел геологические условия, подобные
дому 3, но несколько осложненные линзой супеси
аллювиальной моишостью 01 0,2 до 1,5 м.
При проектироваини ленточных фундаментов принято
R = 0,25 МПа. Развитие осадок домов 3 и 4 на ленточных
фундаментах по данным геолетичеекнх наблюдсннй в
течение пяти лет после возведения показали, что в подобных,
сравнительно простых геологических условиях, ленточные
фундаменты йолее целесообразны.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОСАДОК ЗДАНИЯ
НА НАМЫВНЫХ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ
Для сравнения определялись осадки двух одноппипиьп
домов на различных фундаментах.
Пример I. Определение осадки 9-этажного З-секцяонного
жилого дома (рис. 25).
4f
■V.
■*
шшшщ
L. ^VN
:V^••■ иэ^'Ш^'.
NL
Р:Ша9л^-^><
/>■ 1Я,Я z^'-wy»'
Рис. 25. Схема расчета осадки фундамента мелкого
заложения 9-этажпого жилого дома (N = 218 кН/м)
Лом на фундаменте мелкого заложения (глубина d =>
=» 1,3 м) шириной подошвы 1.4 м, грунтовые воды ие
обнаружены.
98

Характеристика грунтовых условий площадки приведена
ниже.
Грунт р, т/м* Е, МПа Лпод, м
Песок намывной ..... 1,6 20 5,66
Растительный грунт ... 1,38 0,2 0,40
Песок аллювиальный ... 1,65 25 14,0
Определяем среднее давление под подошвой фундамента
мелкого заложения
Здесь 2 N —сумма расчетных нагруюк, приложенных
к I м подошвы фуиламеита, т. е. нагрузки от веса
сооружения Л'о, песа фундамента Оф н веса грунта О,- па обрезах
фундамента.
Для определения велнчнн Сф и С^р сначала находим
общий объем фундамента и грунта на его обрезах
t'e=l,4x I X 1.30-= 1,82 м».
Объем фуиламеита
Уф—1.4x0,3 X l,0-f 0.5х 1.0 X 1.0 —
« 0,42-f 0,50 = 0,92 м».
Объем грунта иа уступах фундамента
l^rp = 1^0 - 1^ф - 1.8i! ~ 0,92 - 0.90 м».
Удельный вес фундаментных и стеновых блоков
принимаем 24 кН/м* и получаем
Сф = 24 • 0,92 =. 22,08 кН/м.
Удельный вес грунта обратной засыпки примем 17 кНУм*.
Отсюда Сгр = 17 . 0,9 = 15,3 кН/м.
Следовательно, 2 N «- 218 -f 22,08 + 15.3 «- 255,38 кН/м.
Среднее давление под подошвой фундамента
р „ .= 255,38/1.4 — 182,4 кПа.
Определим вертикальное напряжение от собственного
веса грунта иа уровне полошвы фундамента
о^^ — Yi/ii — 16 . 1,3 — 20,8 KlU.
4» W

Дополнительное вертикальное давление на грунт на
подошве фундамента
Рг^ = ^'с - О»^ = '82.4 - 20.8 - 161,6 кГк.
Сжимаемую толщу раэделяам па гяал толщылой Н^»
= 0,2; Ь — 0,28 м.
Данные, необходимые для вычисления осадки,
приведены в табл. 29, ее заполняем в такой последовательности.
Сначала выписываем несколько значений |иав гр. 3 н4,
а затем в гр. 2 записываем глубину слоев грунта ниже
полошвы фундамента г< = 0,28 м; г, = 2г; = 0,о6 м и т. д.
Дополнительное капряжеиив на глубине Zi от подошвы
фундамента
Вычкл'Ленное значение о^ ^ записываем в гр. 5. Вертя-
кальяс'./-ввпряжение от собственного веса грунта на глубине
2 от подошвы фундамента
Oxfi = vA + тЛ-
Для опрслелення осадки основания фундамента
используем значения среднего дополнительного напряжения в
выделенном слое грунта, кПа:
Vcp == °ч-ьр + %р/2.
где о,. „ и а, „ — соответственно дополнительное на-
пряжение на кровле слоя и на его подошве, кПа.
Вычисленное значение о^ , р заносим в гр. 7. В гр. 8
записываем толщину слоя грунта Л/, в гр. 9 — значение
модули деформации £j для каждого выделенного слоя, в
гр. 10 — осадку каждого слоя, см, которую находим по
формуле
где Р = 0,80 — для всех видов грунтов.
Осадка основания фундамента получается
суммированием осадки каждого слоя, но она не должна превышать
предельно допустимую осадку сооружения Чф^^ = 2s/ < «дд„,
В нашем случае «ф^,^ =« 6,47 см -< 8 см.
too

Тоблнца 29. К примеру расчета осадок яданий
^
1
о.
1
о
X
1
а
N
•.'
II
i»V
tf
. 1 .
с
о
S
о
6
о s<
7
Ж
л:
8
а
(U
у
а
<о
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
0
0.28
0,56
0.84
1.12
1.4
1.68
1.96
2.24
2.52
2,80
3,08
3,36
3,64
3,92
4,20
4.36
4,64
4.76
5.04
5,32
5,6
5.88
6.16
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3,6
4.0
4.4
4.Й
5.2
5,6
6.0
6.2
6,6
6,8
7,2
7,6
8,0
8.4
8,8
1
1,0
0,977
0,881
0,755
0.642
0.550
0.477
0.420
0.374
0.337
0.306
0.280
0,258
0,239
0.223
0,208
0,202
Чесок намывной
161.6
157,9
142,4
122.0
103.7
88.9
77.1
67.9
60.4
54,5
49.5
45.2
41,7
38.6
36.0
33.6
20,8
25,3
29,8
34,2
38,7
43,2
47.7
52.2
56.2
61.1
65.6
70.1
74.6
79.04
83,52
88,0
159,8
150,1
132,2
112.9
96.3
83,0
72.5
64.2
57.5
52,0
47.4
43.5
40.2
37.3
34,8
33,1
Растительный слой
0,191
0.185
зо.в
29.9
94,4
96.1
31,7
30.4
Песок аллювиальный
0.175
0.166
0,158
0,150
0.143
-с л
28.3
2G.8
25.5
24.2
23.1
47 . М
100,7
105,3
109,9
114,5
119.1
29,1
27,3
26,2
24,9
23,7
А7 f*m
0,28
0,28
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
0,28
0.28
0.28
0.28
0.16
0.28
0.12
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
20
20
250
250
250
250
250
0.179
0.168
0,148
0,126
0.108
0,093
0.081
0,072
0,064
0,058
0,053
0,049
0.045
0,042
0,039
0.021
3,55
1.46
0,026
0.024
0,023
0,022
0.021
Примечай не. Нижняя граница сжныаеыоП голщн
находится на горизонтальноП плоскости, проходхшей через точку 23, где
Соблюдается услоам
0^ = 23.1 кПа i 0,2о^ I
>0ia>U9<l--33^ кПя.

Пример 2. Определение осадки 9-этажного 3-секцнонно-
го жилого дома.
Существующие указания по расчету спайных
фундаментов относятся к кусту свай прямоугольной или квадратной
формы. Этими расчетами нельзя пользоваться для свайных
фундаментов с однорядным или двухрядным расположением
свай, удовлетворительная методика расчета которы.х в
настоящее время ие разработана. Следует отметить, что при
одно- или при двухрядном расположении свай сжимаемая
толща грунта будет равна 1...2,5 м. Поэтому можно ожидать,
что осадки сван будут меньше допустимых для зданий и
сооружений по СНиП 2.02.01-83 при условии, что под
нижними концами свай грунты ие будут представлены рыхлыми
песками и глинистыми грунтами текучей консистенции.
В этих случаях расчет осадок можно не производить.
В машем примере фундаменты представляют собою
однорядное ленточное расположеине забивных свай сечением
30 X 30 см, соединенных ростверком. Нагрузка на сваю
550 кН.
Характеристика грунтовых условий следующая.
Грунт р, т/м* Е. МПа А„од, м
Песок намывной .... 1,6 20 5,60
Растительный грунт 1,38 0,2 6,00
Песок аллювиальный 1,65 25 14.0
Вырезаем часть ленточного ростверка и определяем
длину и несущую способность сваи (рис. 26).
Осадку рассчитываем по методике СНиП 2.02.03-85,
прил. 3 как для ленточных свайных фундаментов с
однорядным расположением свай.
При расстоянии между сваями 3...4d осадку определяют
по фор.муле
s = n{\~f)/(nE)bo,
где п — нагрузка на свайный фунда.мент, кН/м, с учетом его
веса в виде массива грунта со сваями:
550 . 0,3x0,9x6.5x22 .,,,^.„0
" = -0:9-+ 0:9 =6IM-f42.9 =
= 654 кН/м;
£ = 25 МГ;а для песка в пределах сжимаемой толщи; v >=■
= 0,3 — к.'»ффициент Пуассона для песка; 6о —
коэффициент, принимаемый по номограмме (прил. 3) в зависимости
ст у, прив.-денной ширине фуида.мента b = b/h и приведен-
102

nofi глубввн сжимаемой толщи Н^/Н
Ь=. 6/Л = 0,3/6.5 = 0,46;
На — глубина сжимаемой 1х>лшн, определяется в
соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83. Гранины условного
фундамента определи.м соглнс-
во п. 6.1 СНиП 2.02.03-85.
Рис. 26. Схема расчета
осадки свайного фундамента
9-этажиого жилого пома
IZiV
-4=^
-ы
т
0.00
.^Е
\\s.—
S00
Jsoo_J~
От».
ТЕШ
1и'
• 20.6°:
20 X 5,6+28° X 0.5
6.1
20,6
'6.5lg _—2+ 1,2 = 2.37 м;
by = 0.586 X 2 + 0,3 .=. 1.47 м.
Дополиительиое давление по подошве условного
фундамента
р„ = Р — а^^ р;
6В4
д, =. _______ 103 = 84.7 КПа.
2,37 - 1,46
Толщина слоив h, = 0,4; by
0,6 м.
Соотношение сторон подошвы К^
Не определяем из условия о ^ 0,2а' '(табл. .30)
/у/Ьу = 1.4.
Таблица 30. Определение мощности сжимаемой толщи
точки
о.„. кПа
0,2о.
2г
0
1
2
3
4
0
0.6
1,2
1.8
2.4
103
ИЗ
123
183
143
20,6
22.6
24.6
26.6
28,6
0
0.81
1,63
2.45
3,26
1
0,84«
0.530
0,320
0,202
84,7
71,8
44.9
27.1
11.1
103

АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕДОПУСТИМЫХ
ОСАДОК ЗДАНИИ И СООРУЖЕНИЙ НА НАМЫВНЫХ
ПЕСЧАНЫХ ГРУНТАХ
Застройка пойменно-намывиых территорий в различит
геологических и географических условиях нашей страны идет
успешно. Свидетельство тому — ежегодно включаемые в
городскую застройку ранее непригодные для строительства
нобменные земли в Киеве, Ленинграде, Запорожье, Черкассах,
Херсоне, Горьком, Тюмени и многих других городах.
Однако, практика стронтедьства на поименно-намывных
грунтах показывает, что ряд вопросов, связанных с эалегани-
ем под намывным песком сильносжнмаемых грунтов,
решается пока с большим трудом. Еще случаются ошибки в
проектировании фундаментов в сложных геологических условиях
пойменно-намывиых территорий, вызванные недостаточной
изученностью процессов деформирования слабых грунтов от
пригрузки намывным песком и зданиями, наличием трудно
прогнозируемых в намывном песке пропластков рыхлого
сложения, лииз льда и мерзлого грунта, что связано с
отступлением в технологии намыва или влиянием погодных факторов.
Эти н другие причины, речь о которых пойдет ниже,
вызывают длительные неравномерные осадки зданий н сооружений
на намывных грунтах, что приводит к появлению трещин и
Перекосов в конструкциях, а иногда и к крену зданий.
Имеются примеры аварийного состояния зданий и сооружений.
Каждый случай неравномерных осадок зданий и
сооружений, тем более их аварии, должен быть тщательно изучен,
выявлены и проанализированы причины, вызвавшие осадки,
н разработаны практические рекомендации по проектированию
и строительству в сложных инженерно-геологических
условиях пойменных и намывных территорий.
Ниже приведены основные причины неравномерных и
превышающих предельные осадки зданий и сооружений на
пойменно-намывиых грунтах.
I. Неоднородность намывного песчаного слоя,
проявляющаяся в наличии в толще намывного песка прослоев и линз
заиленных песков, песков рыхлого сложения, мерзлых
грунтов и даже льда. Твкое неоднородно>е строение возникает при
нарушении сброса вод фильтрационного потока на карте
намыва, когда на ней допускается формирование замкнутых
понижений, где и откладываются пылеватые частицы вместо
того, чтобы выноситься фильтрационным потоком в
отстойник.
104

Часто появление иеоднородиости в строении намывного
слоя связано с намывом в зимнее время при отрицательных
температурах. В результате остановок землесосного снаряда
при температурах ниже —5 °С верхний слой водонасыщенно-
го грунта н вода в застойных зонах карты намыва замерзают.
Если появления мерзлоты избежать ие удалось, ее необходимо
разбить и убрать бульдозером до возооновлення намыва,
размыть потоком подогретой воды (если слой мерзлоты до 40 см)
или разогреть паровыми иглами (при толщине свыше 40 см).
По-виднмому, эти требования выполняются далеко ие
всегда, поэтому осадка намывного песка зимнего намыва
одинаковой мощности с летним намывом превышает осадку
последнего в 2—3 раза. Проведенные авторами опытные натурные
исследования показали, что осадки намытого зимой песка
мощностью 3,3...4,0 м достигали 17,5 см и более, в то время
как слой такой же мощности песка, намытого в летнее время,
дает осадку до 4 см. Наличие мерзлых зон в намывном грунте
снижает его плотность в среднем на 0,02 г/см*.
2. Неточности н характеристике инженерно-геологических
условий площадки строительства, чаще всего в части строения
толщи. Возникают иногда по причинам субъективного
характера, в виде неправильного толковвния данных инженерно-
геологических изысканий и пренебрежения косвенными
признаками, указывающими на достоверность геологических
условий, я чаще в связи с попаданием линз и прослоев слабых
грунтов в подстилающие намыв аллювиальные отложения,
не обнаруженные .между скважинами.
Роль последней причины и появлении иеравиомерных и
больших осадок можно проследить на примере жилых
9-этажных крупнопанельных жилых домов на одном из жилых мвссн-
ВОВ в Киеве (рнс. 27). Лниза заторфованного суглинка и супеси
в средней части здания не была выявлена
инженерно-геологическими изысканиями, и здание было запроектировано на
свайных фундаментах из забивных призматических
железобетонных свай сечением 30 X 30 см и длиной 4 м. В связи с
неоднородным геологическим строением средняя часть здания
испытывала длнт(льные осадки (на нротижеиин более семи яе7
после ввода в эксплуатацию), которые достигли в
центральной части здания 9,77 см при разнице осадок торцевой и
центральной секций здания 9.77 — 2^1 = 7,46 см что больше
допустимых 6 см.
3. Использование типовых проектов с гибкой
конструктивной схемой (с поперечными несущими стенами, со сборным
железобетонным ростверком и т. п.' на площадках с
неоднородным геологическим строением. Четырехэтажное здание
105

о.Уг
Рис. 27. Графики осадки во времени 9-этажиого жилого дома
школы было возведено на свайныХ фундаментах из забивных
призыатнческнх железобетонных составных свай сечением
35 X 35 См и длиной 22...24 м. Сваи были сгруппнронаны по
четыре в куст под несущие колонны и объединены монолитным
железобетонным ростверком. Под наружные стены были уло-
1М

Жены на" ростверк фундаментные железобетонные' балки
таврового сечения. В резулыате неравномерной осадки
кустов свай и оседання всей на.мынной территории от прнгрузкн
слабых илистых н эаторфовянных грунтов обшей мощностью
12... 17 м намывным слоем, фундаментные балки испытали
прогиб и неравномерную осадку на опорах, в связи с чем в
стенах появилось множество развивающихся трещин,
конструкции здания деформированы и требуют восстановления
спустя нсего 10 лет после возведения.
4. Неправильно выбранный тип фундамента. Нередко,
игнорируя высокие показатели строительных свойств
намывного песка, нрн.меиякл сваи, прорезающие намывной слой и
остриями попадающие как раз в невыянлеиные либо
недооцененные прослои или лин.чы слабых аллювиальных грунтов,
что и приводит к длительным неравномерным осадкам. Хотя
в таких случаях было бы более целесообразным применить
Ленточный фундамент, использующий распределительный
характер намывного песчаного слоя как песчаной подушки.
5. Неправильно выбранная технология погружения свай.
Это может случиться, если запроектирована нрорезка слабых
Прослоев в подстилающих намыр аллювиальных грунтах и
доведение острия свай до нижележащих плотных
аллювиальных несков. В таких случаях забить все сваи на проектную
глубину не удается, каждая 3-я или 4-я сваи иедобиьаются
на I, 2, 3 м и более. В результате свайное основание
становится неоднородным и возиикиовение неравномерных осадок
почти неизбежно. Применение в этом случае лндерной сван и
последующей добивки иа 2...3 м до проектной отметки
позволило бы успешно провести сваебойные работы и обеспечить
надежное основание.
6. Недостаючная изученность деформативных свойств за-
тсрфоваииых. заиленных, аллювиальных грунтов, ила,
торфа и отсутствие надежных методов прогноза размеров их
консолидированной осадки, вызванной прнгрузкой намывным
Грунтом, что чаще встречается на поймеино-намывных
территориях, где залегают мощные слои (до 10...20 м) слабых во-
доиасышенных грунтов. Их консолидация от прнгрузкн
намывным песком продолжается десятилетиями и достигает
30...50 см. В процессе уплотнения грунтов возникает отрыв
и оседание отмосток зданий, деформация дорог н
коммуникаций, выдавливание слабых грунтов, а также, так называемое,
негативное трение по боковой поверхности забивных свай,
что приводит к снижению их несущей способности ио вре.менн
и. Как результат, к появлению <начительиых осадок уже
спустя несколько лет после строительства.
107

в развитие этого вопроса следует указать и на случаи вы-
аавливання слабых грунтов при полосовой пригрузке их
намывной насыпью пол дороги.
Глава 6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ФУНДАМЕНТОВ И ОСОБЕННОСТИ
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ИХ УСТРОЙСТВУ
НА НАМЫВНЫХ ОСНОВАНИЯХ
ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ТЕРРИТОРИЯ
Целесообразность инженерной подготовки и освоения поЙм
определяется архитектурпо-нланировочнымн и санитарно-
гигиеническими условиями, :)Кономнческнми показателями
строительства и эксплуатации объектов. Следует также
учитывать положение этих территорий по отношению к центру
города, транспорту, учреждениям культурно-бытового
назначения. В нервую очередь при этом обращается внимание на
заши-iy окружаюш.ей среды, создаин! нормальных условий
жизнедеятельности, учитывается необходимость застройки
возле реки, создание речного фасада нового района,
организация искусственного ландшафта района за счет устройства
микрорельефа, озер, каналов, специальных зеленых
насаждений.
При подготовке указанных территорий под строительство
используются различные методы инженерной подготовки:
устройство дамб обвалования, повышение абсолютных от.меток
пойм до незатопляемых, комбинированный н другие.
Каждый из методов имеет свои преимущества и
недостатки
Обвалование требует выполнения полного объема работ
до начала застройки, что влечет за собой вложение крупных
единовременных ассигнований. Кро.ме того, дамбы ухудшают
обозреваемость честности, изолируют селитебную зону от
водоемов, исключают из застройки значительные территории,
обвалование не исключает строительства дреиажночкушитель-
иых систем.
Проектируя обвалование, предусматривают несколько
вариантов трасс, выбирая наиболее оптимальные.
Повышение отметок пойм до незатопляемых дает
возможность последовательно осваивать территорию, снизить
расходы на строительство и эксплуатацию объектов. Однако прим«*
10в

неиие этого метода невозможно в условиях сложившейся
застройки
Наиболее рацнонильиым в перспективным является
комбинированный метод, заключающийся в устройстве дамбы с
частнчиым повышением территории.
Намывают территории по проектам производства намыва,
исходными материалами для которых служат проекты
детальной мланнронкн или схемы жилого районя, материалы
инженерно-геологических исследований, а также архитектурно-
шпанировочное задание.
Для защиты зоны застройки or затоплеиня полосу шириной
ло 100 м поднимают на определенную высоту, причем отметка
бровки берегового откоса должна быть на 0,5 м выше
максимального паводка, что составляет 1 % обеспеченности.
Ошибки при установлении отметки поверхности будущей застройки,
стремление при атом получить эконо№Ню средств могут
привести в последующем к значнтельны.м инженерным
трудностям и повышению стоимости строительства коммуникаций,
заглубленных помещений и подземных сооружений
инженерно-транспортного назначения.
Любой из указанных методов инженерной подготовки
требует также достоверного определения отметки паводка 1 %-fi
повторяемости.
Один из сложных вопросов — это выбор участков для
организации карьеров. При этом иеобходи.мо учитывать ие
только проблемы архитектурно-планировочной ор1аиизацин, но
и инженерно-геологические условия этих площадей, способ
организации намыва и режим реки в меженный и паводковый
периоды, а также меандрическую способность реки во вре-
.мени.
Действующие нормативные докуыенты нередко ие
принимают во внимание многогранную деятельность человека,
непрерывное изменение им природных условий, н дают
заниженные значения .максимальных расходов.
Все методы подготовки поймы должны обеспечивать
высокую надежность с учетом изменений функционального наз-
наченин территории или повышения максимальных расчет-
пых уровней воды.
В связи с тем, что намывают, как правило, пески средней
крупности и мелкне, необходимо создать почвенно-раститель-
ный покров толщиной не менее 20 см. Для этого снятый до
намыва растительный грунт складируют в бурты для дальней-
и1ей рекультивации после намыва.
Градостроительная практика последних десятилетий
подтверждает высокую эффективность освоения пойменных
109

ШЕ1« ШШб иш» ^^« ПП^ r^g
Рнс. 2Ь. Схема возможных вариантов геологическога строе*
иия:
в — наыыяиоА песчано-зольмый груят: б — аллювиальный песон
мощностью на всю разв«Дйиную глубину: в — супесь: г — суглн>
нок; д — торф; е — почвснно-растнтрльный слой
территорий под жнлищио-гражданское строительство. Наиболее
рациональным и экономичным является освоение территорий
в центральных и приближенных к ним районам города, чго
сокращает затраты иа строительство транспортных н
инженерных коммуникаций, объектов соцкультбыта. Необходимо
стремиться также к максимальному сохраиеиию естественного
рельефа, существующих зеленых насаждений, осуществлять
крепление откосов намываемых площадок, рекультивацию
карьеров, общее благоустройство территорий, прилегающих
к площадкам намыыа.
Продуманный подход к застройке намытых территорий
позволяет значительно улучшить функциональную организацию
сложившейся городской застройки, планировку жилых
районов н их архитектурно-эстетическое решение.
Для расчета фундаментов зданий и сооружений по
геологическому строению намынных пойменных территорий
проводится их инженерно-геологическая типизация. Лля Киева
выделено шесть вариантов (рис. 28).
Первые два варианта, где намывной песок укладывается
непосредственно на аллювиальный или между ними остается
небольшая прослойка растительного заторфоьанпого грун.а,
наиболее благоприятны для проектирования. Последующие
два варианта, с прослоями супеси и луглиика до 1,2... 1,8 м,
широко распространены и требуют внимательного изучения.

Последние варианты встречаются реже и наиболее сложны
при проектировании.
Формирование физико-мехаиическнх свойств намывных
песчаных грунтов и строительных свойств оснований,
состоящих из намывных грунтов и грунтоь природного
происхождения, эавнснт от многих факторов: гранулометрического со
става и морфологии зерен карьерных грунтов, технологии и
мощности намыва, продолжительности уплотнения, строения
и сжимаемости подстилающих грунтов.
Расчетные значения физико-механических свойств
намывных песчаных грунтов следует принимать с учетом
региональных условий и перечисленных выше исходных данных.
При намыве песков средней крупности и мелких осред-
ненные значения физико-механических свойств для
ориентировочных расчетов следует принимать следующие: природная
влажность—0,03...0,08; плотиость сухого грунта — 1,60...
1,68 г/см*; коэффициент пористости—0,6...0,68 г/см*;
коэффициент фильтрации — 8...12 м/сут; удельное сцепление —
0,01...0,001 МПа; модуль общей деформации—30.,.35 МПа.
ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
ИЗЫСКАНИЙ НА ПОИМЕННО-НАМЫВНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Инженерно-геологические изыскания на
поименно-намывных территориях проводятся в соответствии с требованиями
СНиП. [14]. [20].
На поименно-намывных территориях иижеиерно-геологи-
ческие изыскания должны учитывать специфику
формирования таких территорий, высокий уровень грунтовых вод и их
гидравлическую свизь с рекой, неоднородность строения
грунтовой толщи по глубине и в плане, незавершенность диагене-
тических процессов в намывном песке на момент
строительства и, нередко, высокую сжимаемость пойменных отложений,
осадки которых от пригрузки намывным слоем и зданними
развиваются длительное время.
Инженерно-геологические изыскания иа пойменных
землях, отведенных под строительство, учитывая их особенности,
проводятся в два эттпа.
I. Инжеиерно-геологнческая съемка. Изучаетси рельеф,
геологическое строение, виды грунтов и их свойства, оконту-
риваютси на планах участки, где обнаружены сильносжимае-
мые грунты: торф, заторфованные грунты, ил, сапропель и
т. п. По результатам инженер но-геологической съемки I этапа
намечается проект инженерной подготовки территории метолом
111

иамыва песчаным .грунтом, выполняются расчеты сроков
консолидации и (МЗмери конечной осадки сильносжимаеыых
грунтов от пригрузки намывным слоем, составлюотся карты
выторфовывання.
11. Инженсрно-геологнческая разведка. Выполняется
после завершений работ но намыву и кинсолилаини намывного
песка 01 собственного веса. Изыскания на этом атапе должны
решать задачи телнорабочего проектирования и выпилняЮ1ся
конкретно под пятном каждого здания или сооружения в
соответствии с генеральным планом застройки с целью его
привязки По результатам инженерно-геологических
изысканий П этапа производится выбор типов фундаментов и методов
технической мелиорации, разрабатывается прогноз
геологических процессов в период строительства и эксплуатации
консолидация сильвосжимаемых подстилакмцих [намыв
пойменных грунтов, осадки >срриторий и т. п.), способы производства
строительных работ и т. д.
Для экономии средств н Максимального использования
материалов инженерно-геологической съемки 1 этапа и решения
вопросов По реэуЛьта1ам иижеиерио-геологнческой разведки
II этапа допускается:
во время съемки оценку геологического строения и состава
грунтов Производить по результатам испытаний статического
зондирования по габл. 5 B0);
количество и распределение в плане разведочных скважин
на 1 этапе инженерно-геологических изысканий назначать с
учетом специфики пойменной морфологии и литологии.
Створы скважин располагают перпендикулярно береговой линии
рек, стариц и заливов на расстоянии не более 100 м
Расстояния же между скважинами по створу — не более 50 м. На
сильно заторфованных участках и торфяниках расстояние
ыежду скважинами уменьшается до 15...20 м и менее с целью
составления точной карты мощностей выбираемого торфа.
При !>том изъятию н последующей рекультивации должны
подвергаться торф и заторфованиые грунты с относитель^
ным содержанием растительных остатков (органики) от общей
массы не более 0,25.
Определение и выбир физико-механических характеристик
намывных песков и подстилающих пойменных аллювиальных
грунтов тоже должны отражать специфику условий свежей
укладки и сравнительно быстрого 'до двух лет) набирания
показателей сжимаемости и сфочности одних и изменения уже
сформировавшихся веками характеристик других.
Численные значения механических характеристик
намывных песчаных грунтов для конкретных строительных площадок
ИЗ

можно определить по эмпирическим зависимостям либо по
таблицам их расчетных и морматннпых зна'к-ипй приведенных
в 114] н 1201.
Физико-механические свойства подстилающих намывной
слой пойменных аллювиальных грунтов определяются по
данным лабораторных и полевых исследований на II этапе, во
время инженерно-геологической разведки. Если
строительство начинается в сроки до пяти лет, учитывается состояние их
незавершенной консолидации от лрнгрувки намывным слоем.
В процессе обработки данных инженерно-геологической
разведки выполняются расчеты консолидироьаниой осадки и
время ее стабилизации для поймен110-ма.чывиых отложений
От собствеиного веса, 11р41грузки зданиями и сооружениями
по формулам: значение конечной осадки биогенного слабого
грунта (торфа и заторфованного грунта) или ила в
стабилизированном состоянии от прнгрузкн намытым или отсыпанным
слоем будет
s = 3/?h/C£-f 4/?),
где р — давление от песчаной насыпи иа кровле рассматрн*
ваемого слабого грунта, кПа: Е — модуль деформации
слабого грунта при его полной влагоемкости, кПа; h — толщина
слоя слабого грунта, см (формула справедлива для прнгрузкн,
f которой размеры в плане превышают ЬИ).
Осадку слоя слабого грунта от прнгрузкн намывным слоем
в любой момент времени определяют по формуле
St = U,s,
где S — стабнлиэированивя освдка, см; Ui — степень
консолидации, Ut = I — Uj/a/, где Uzi0.t — относительное
среднее избыточное давление в поровой воде, онределиемое в
зависимости от факторов времени Т„ и То
где Со — коэффициент консолидации грунта при
вертикальном дренировании, м*/год. определяемый по методу Тейлора;
Н — длина мути фильтрации, м, равная половине толщины
слабого грунта при одностороннем дренировании н полной
толщине — при двухстороннем; ' — заданное время
консолидации, ГОД; I — время окончания иамыва до проектной
отметки, год.
При расчетах времени, необходимого для полной или
частичной консолидации слоистых слабых грунтов -т прнгрузкн
намывным слоем, определяются приведенные коэффициенты
113

коисолидапии 1-го слоя грунта. м*/гоя,
где Н — общая толщина слоистых напластоваинй слабых
грунтов, ah, — толщина каждого из иик, м.
В отдельных случаях для приближенных расчетов времени
консолидации слоистых подстилающих грунтов от прнгрузки
намывным слоем допускается время приложения прнгрузки
считать мгновенным, т. е. < = 0.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВА
ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Выбор типа фундамента во всех случаях должен
производиться на основе технико-экономического сравнения варнантов
фундаментов.
Расчет оснований зданий и ::ооружений на поименно-
намывных основаниях производится по двум группам
предельных состояний: по несущей способности н по деформациям
(СНнП 2.02.01-83). При выборе глубины заложения
фундаментов на намывных территориях в качестве несущего слоя
может быть принят намывной песчаный грунт или
подстилающие намывную толшу грунты. Выбор несущего слоя зависит
от толщины намывного грунта, физико-механических
характеристик подстилающих намыв грунтов и их напластования,
наличия подвала или подполья в здании, способов
производства рвбот, предельно допустимых деформаций здания,
несущей способиостн основания, глубины н колебания уровня
фунтовых вод.
Выбор несущего слоя по напластованию грунтов должен
производиться в соответствии со схемой возможных
варнантов геологического строения (см. рис. 28).
Для первых двух вариантов при вочрасте намывного
грунта более трех месяцев, намыве при положительных
температурах и отсутствии намыва вблизи в качестве несущего слоя
следует применять фундаменты мелкого заложения (ленточные или
столбчатые), для зданий 16 этажей и выше— железобетониую
плиту.
Для последующих двух вариантов при мощности
намывного песка под подошвой фундамента более 2,0 м и возрасте
намыва свыше трех месяцев намывной песок также может
быть выбран в качестве несущего слоя для фундаментов
мелкого заложения, если данные расчетов по деформациям ос-
новаиня удовлетворяют требованиям СНиП 2.02.01-83.
114

Два последних варияита характеризуются залеганием в
основании мамывноги песка сильно сжимаемых фунтов
значительной тилшины. Поэтому заложение подошвы
фундаментов н пределах слоя иамыиного песка может быть допущено
только в случае значительной моишости намывного песка под
подошвой фундамента (более 3,0 м), глубинного упрочнения
нлн уплотнения слабых слоев и расчета по деформациям
основания с учетом фнзнко-механических характеристик
напластований.
Если расчетные деформации поименно-намывного
основания больше допустимых нлн его несущая способность
недостаточна, рекомендуется предусматривать поверхностное н
глубинное уплотнения, уплотнение взрынами, избыточный
намыв грунта иа площадь застройки, устройство вертикальных
дрен, прорезку намыва, а также конструктивные мероприятия.
Превышение предельных абсолютных и средних осадок
зданнй разрешается нрн обязательном обеспечении
мероприятий, гарантирующих нормальную эксплуатацию подземных
коммуникаций. Для этого необходимо предусмотреть
строительный подъем здания на размер ожидаемой осадки с тем,
чтобы после стабилизации осадок вводы сетей водопровода,
теплофикации, газофикацин были на проектных отметках.
Если фундаменты зданнй и сооружений заложены в слое,
намытом на снльносжнмасмые грунты то расчетная осадка
такого основания s определяется по формуле
S = «1 + s„
где Sj — осадка основания от действия звгруженного
фундамента в пределах сжимаемой толщи. Sj — последующая
осадка слабого подстилающего слоя вследствие его незавершенной
к началу строительства консолидации под сплошной песчаной
пригруэкой.
Значение s^ представляется выражением
Sj = «оо — St,
где s^ —стабилизированная осадка слабого слоя пол
сплошной песчаной пригруэкой; s/ — осадка слабого
подстилающего слоя под сплошной песчаной пригрузкой, происходящая за
время / до начала строительства и определяемая по формуле
где Ui — степень консолидации за время /.
Работы по устройству фундамеиюв ни намытых
территориях ВЫП0ЛНЯЮ1 по проекту производства работ, который
разрабатывается подрядной организацией на основе проекта
организации строительства н требований СНиП 3.02.01-87. При
US

этом неойходимо применять такнь методы производства
работ, которые бы не приводили к ухудшению свойств намыв-
вого грунта. Отрывать котлованы следует с недобором грунта
до проектной отметки на I0...15 см. Зачистку дна котлована
иадо выполнять перед укладкой фундаментных блоков.
Места случайного перобора Дна котлована должны заполняться
местным песком с тщательным уплотнением.
В зимнее время тилш.ина недобора грунта должна
приниматься из расчета обеспечения непромерзання песка до
отметки дна котлована ко времени укладки фундаментов.
Разработка н»'добрйиного грунта производится непосредствен-
но перед укладкой фундаментов.
Прн необходимости нодопонижеиия составляется про-кт
и согласовывается с соответствующими организациями.
Проект должен учитывать наличие рядом распол()женных зданий,
потому что снижение уровня груитоных вод под основанием
уже построенных зданий может привести к неравномерной
осадке фундаментов и к деформациям наземных конструкиий.
На начало строительства по устройсгву фундаментов
подготовленное основание должно быть принято по акту
комиссией. Монтаж сборных фундаментов лучше производить
кранами, движущимися по бровке котлована. Пазухи котлованов
засыпают грунтом, извлеченным нз котлоланов, слоямя до
30 см с послойным уплотнением. В .шмнее время засыпку
производят немедленно после возведения фупламентов.
Пример. Необходимо рассчитать фундамент мелкого
заложения каркасного здания школы без подвлла. В основании
залегают мелкие намывные н аллювиальные пески, а также
супеси и суглинки, в т. ч. заторфоваиные.
Для расчета по деформациям приняты характерные
участки основания:
иа пересечении осей I н Б, где максимальная мощность
заторфоцанного суглинка при наибольшем расстоянии от него
до подошвы фундамента;
на перссечеинн осей 9 и А, где наибольшая мощность слоя
заторфоваиного суглинка прн наименьшем расстоянни от иего
до подошвы фундамента и максимальной нагрузке на колонну.
Фундамент 1-Б (рнс. 29)
Определяем расчетное сопротнвленне намывного песка прВ
6= 1.7 м; /./«•= 42/10.5=4.
По габл. .4 СНиП 2.02.01-83 Vd = ».3; Ус2 = '.'•
По данным лабораторных исследований (р = ЗС; Сц =
0,1 кПа.
1U

ЮООРд '2SB
OflS7Po= 0,20
/, 321 P 0,04 JPg = O./J
Phc. 29. Расчетная схема фундамента I-Б
По табл. 4 M.j,= 1.15; Мд = 5.59; Мс = 7.95;
р = Je^ [МуК^Уп + МЛу'и + {М„ - 1) dty'n +
/С = 1. Кг = I; Yii -= U т/м»; vii =• '.6 т/м»: 4 = О»
di =-Л, + Л,, —L = C.26- I.I7) + 0.2 —- = 2.3 м:
' Yu 1.6
р- ' ^^ '■ -(I.15X I X 1.7х 1.7 + 6.59 X 2.30 X 1.6 +
1,0
+ 7.95 X 0,1) -« 340,2 кПа.
И7

Проверка принятых размеров фундаментов при N = 82,8 т;
0=3,16 т. М = 73.0 Н • м.
Собственный вес фундамента и момент
G= 1,7" X 2.0C.25—0.97)= 13,18г. М, = 3.16х
X 1.05 =.33.2 Н- м.
Давление фундамента на грунт
Рщах = (Л' + G)IA ±(М~ /H,)/W,
iniii
где W ==Ы^ = 0,819 м»;
6
82.8-f-13.18 7.37 — 3.32
Ршал = ^5 ± Л-5ТБ = «33.21 ± 4.94) г/м»;
min I./ U.BlS
/'max = 33.21 + 4.94 = 38.15 < 1,2« = 40.82 кПа.
Среднее давление р^р = 33.21 т/м* C32.1 кПа).
Ро = Рср—Рб = 33.21 -C.25-0,97) 1.6 =.33.21 -
— 3.65 = 2.96 кг/см*.
Осадка фундамента при толщине слоев:
« = *s/2 = *'^^^'^ = 0.34 м будет
0.5 X 1.00 + 0,960 + 0.800+ ••• +
+ 0,091 + 0.077 + 0,50.067
= 0.8 X 2.96 X 34 I Ь_: '^^ +
0,5 X 0.067 + 0.058 + 0.051 + О
.50.045\
j
45
= 80.5@.01884 + 0.00367) = 1.81 см.
Фундамент 9-А (рис. 30)
6= 1.9 м; по табл. 3 СНнП 2.02.01-83: Ус| = 1.3; Ус2 ="
= 1,1. При ^=30^; /И^= 1.15; /Ид =5,59; /Ие=7.95:
С„ = 0.1 кПа; /С = !;/(,=■ 1;уи= 1.7т/м»;у',1= 1,6т/м»;
til

±0.000(99^0)
0.067 Рв
0.058 Ро" 0,19
Рис. 'Ю. Расчетная схема фундамента 9-А
4* = 0; d, = 2.25;
1,3 X 1,1
R
1.0
A.15 X 1Х I.9X 1.7 +
+ 5.59 X 2.25 X 1,6 + 7.95 X 0.01) = 341.9 кПа.
Проверка принятых размеров фундаментов: N ~ 100,94 т;
Q= 3,16 т; М— 73,7 Н • м. Собственный вес фундамента
н грунта на его обрезах н момент
б = I .Э-'' X 2.0 C.45 — 1.2) = 16.24 т:
Л|, « 3.1Г> X 1.2й = 39,5 Н . м:
Pm»x='N + GlA-hM — MjW; W => 1.9^0= 1,143м»:
mio
П9

100,94+16.24 7,37 — 3.95
Pmtx = r-rr. ±
ТыК 1,9^ 1.143
— C24.5 ± 29,9) кПа;
''ma, = 354.4 < 1,2 346,9 « 410.3 кПа;
Pep -= 324.5 кПа = 32,4 кПа;
Po = 32,45 — C.45 - 1,2) 1,6 — 289.4 кПа.
Po = Pep — Pe = 324.5 — C4.5 — 12.0) I .G = 28.9 кПа.
Толишна слоев
6s 1.9 X 0,4
г = _ =. » 0.38 ы.
Осадка фундамента на пересечении осей д-А
e-.ppoh2:e'=.0,8x2,98x
@,5 X 1,0 X 0,96 + 0,80 + 0,606 + 0,449 + 0.336 +
ti^xo^H ^
0,5 X 0,257 + 0,201 + 0.160 + 0,5 х 0,131
"*" 100 "^
0,5 X 0,131+0,109 + 0,091+0,077+0,5 х 0,067
"^ 45 "^
О,
1,5@.067+0,058) '\
250 I'
+
= 90,59 @.018895 + 0,00556+0,008356+ 0.00025) = 2,99 см.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВА
СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
Применение свайных фундаментов на намывных грунтах
повышает стоимость работ вследствие недостаточноА изученностн
специфических особенностей намывных песков, а также
игнорирования их диагенетических преобразований, ведущих к
существенному улучшению, строительных свойств этих грунтов.
т

в настоящее время уже имеется достаточно обобщений и
рекомеидацнй по выбору рациональных фундаментов и
дифференцированному разделению в применении фундаментов
мелкого заложения м свайных.
Обоснование выбора типа фундамента следует делать
прежде всего в виде привязки к ннженерно-геологнческой
типизации (см. рис. 28). Выбор свайных фундаментов может
быть целесообразным в случае рыхлого сложения намывных
песков, например при подводном намыве, а также намытых
в зимнее время н имеющих пропластки погребенных мерзлых
грунтоа нлн льда.
При наличии сильносжимаемых грунтов в пределах
активной зоны, а также при больших нагрузках на основание и
малой мощности намывного песчаного грунта прянимвют только
свайные фундаменты.
Свайные фундаменты на намывных основаниях с
погребенными биогенными грунтами применяют в случае, если размер
расчетное осадки превосходит допустимый, определяемый
технологическими и эксплуатаиноннымн условиями.
Свайный фун.1амент может быть запроектирован в
нескольких возможных вариантах.
I. Сваи располагаются в пределах слоя намывного песка
(т. е. короткие сван длиной до 4...5 м). Такие фундаменты
применяются для зданий повышенной этажности. При
проектировании по этому варианту несущую способность свай
необходимо определять по результатам полевых исследований
намывных песчаных фунтов с помощью нивеитарно-нспыта-
тельной сваи ИИС-127. а также статическим и динамическим
зондированием.
Количество испытываемых свай устанавливается для
каждого здания в зависимости от категоряи его геологической
обстановки, пространственной однородности фкзико-мехакнчес-
ких характеристик намывного песка по участку
строительства и т. п.;
II. Сван прорезают намывной песок и упираются в
подстилающий аллювиальный грунт. При этом концы свай должны
заглубляться в аллювиальный грунт, не нмсюшнй слабых
прослоев в активной зоне, на глубину не менее 1,0 м;
III. Сваи прорезают намывной песок и сильносжнмаемыв
слон подстилающих грунтов и упираются своими концами в
грунты нижележащего слоя, имеющего малую сжимаемость.
При этом необходимо, чтобы нижние концы свай входили в
подстилающие фунты: крупнообломочные, гравелнстые,
крупные и средней крупности песчаные, глинистые, имеющие
показатели консистенции /^^ ^ 0,1 — на глубину ие менее 0,5 м.
121

Для прочих видов иескальных грунтов, в том числе
имеющих степень заторфоиашюсти 1^^ ^ 0,01 — не менее 2,0 м.
Нижние концы сван можно о<'тавить в относительно
плотных грунтах, залегающих под слоем погребенного торфа,
если расстоииие от нижнего копца свай до кривли сильиосжи-
маемого грунта ft >• 2ft (где Ь — ширина свайиою фундамента
на уровне нижних концов свай) и если расчетное значение
осадок такого фундамента не превысит предельное.
В поименно-намывных основаниях с погребенными
биогенными грунтами применяют составные сваи, если требуемая
[ю инженерно-геологическим условиям длина превышает
наибольшую длину целых свай, предусмотренную стандартом.
При этом стыки должны располагаться на расстоянии не менее
3 м от подошвы слоя сильносжимаемого грунта.
Такие сваи длиной 24 м применяются в Херсоне, где под
намывом залегает большая толща заиленных грунтов. На
Оболони, на участке подводного намыва в замкнутый водоем,
где образовались рыхлые tieCKH, под жилой дом устраивались
составные 24-метровые сваи.
Если в результате инженерно-геологических
исследований строительной площадки было установлено, что
намывной грунт подвергался механической переуклалке,
проектировать свайные фундаменты следует как для насыпного не-
слежавшегося грунта в соответствии с указанием СНиП 2.02.01-
83 и другими нормативными документами на этот вил ciрой-
тел ьства.
Несущую способность свай, работающих на сжимающую
иаг рузку, по результатам опытных исследований грунта
определяют в сответствии со СНиП 2.02.03-85.
До начала свайных работ следует закончить работу по
прокладке подземных коммуникаций, устройству подъездных дорог
и временных сооружений, планировке площадок под склады
свви. Сваи по территории транспортируют на
санях-волокушах с помощью гусеничных тракторов.
Устраивая свайный фундамент, необходимо соблюдать
такие правила:
при застройке микрорайона допускается составление
одного проекта производства работ по забивке свай для всего
микрорайона с выделением в календарном плане графиков
работ по отдельным зданиям;
* во время погружения свай предпочтение отдавать
механизмам па гусеничном ходу;
погружать слан в иимывные песчаные грунты можно с
лидером или с помощью подмыва, но при этом острие сван
погружают иа глубину меньше проектной на 1,0... 1,5 м, а дальше
122

добивают или погружают с помощью вибратора до проектной
отметки. Способ погружения свай с подмывом не
рекомендуется применять при наличии в иодстнляюших намыв грунтах
отложений торфа. На основе исследований предлагается
производить зйбиьку свай в свеженамытые пески, что
обеспечивает их погружение на проектную отметку без особых затруд-
иений;
для повышения несущей способности свай рекомендуется
их вибропогружение или виброуплотнение грунта оснований;
расстояние от существующих зданий и сооружений при
погружении свай в намывные грунты следует определять по
результатам инженерно-геологических изысканий и принимать
такими: для паровоздушных, механических и дизельных моло-
тоь — не менее 10...20 м, для вибропогружателей — не
менее 40...50, при вибрационном погружении свай-оболОчек —
50...80.
В отдельных случаях, когда требуется погружение сван
на расстояние меньше допустимого, в проекте следует
предусмотреть специальные мероприятия: выполненное свайное
поле оформляется актом и исполнительской съемкой с указанием
горизонтальных отклонений свай от разбивочных осей и
вертикальных отметок голов свай до срубки, затем документы
предоставляются заказчику; при забипкс свай в свеженамыты й
грунт необходимо выдержать их до строительства не менее
двух месяцев.
ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ
НАМЫВНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
Необходимость этого мероприятия может возникнуть в случае
выбора намывного грунта в качестве несущего слоя, а его
плотность при 9Т0М не удовлетворяет проектным требованиям,
т. е. плотность его неоднородна либо намивной песок в
отдельных горизонтах содержит прослои рыхлого сложения.
Причины появления рыхлых прослоев ра.зиые: технологические
погрешности зимнего намыва при неблагоприятных погодных
условиях, намыв преимущественно мелких и пылеватых
фракций, намыв в водоемы (под воду) и т. п
Выявленные инженерно-геологическими изысканиями
рыхлые слои в толще намыва можно упрочнить или
уплотнить различными методами.
Для технической мелиорации песков средней крупности
и мелких, какими являются в большинстве случаев намывные
пески, можно применить следующие методы: закрепление
123

силикатом иатрня, синтетическимн смолами и другими закрепи*
гелями, поверхностное или глубинное уплотнение, а также
в отдельных случаях водопоннжепие.
Хорошо себя зарекомендовало виброуплотнение:
поверхностное (на глубину До 1,5 м или послойно на требуемую
глубину) и глубинное (на глубину 5...6 м). При »том, если на
площадке первые два типа геологического строения, юзона виб-
роуплотнеиия может быть распространена и на подстилающие
намыв пески природного сложения.
Внедрение поверхностного внброуплотнення позволяет
более рационально н экономично выбрать тип фундамента.
Показателем эффективности этого метода являются иезначн-
телышс осадки, практически одинаковые в пределах
каждого сооружения.
Поверхностное внб(Х)уплотненис производится на
глубину до 2,6 м прицепными и самоходными виброкаткамн,
вибромашинами (табл. 31) прн содержании глинистой фракции в
намывных грунтах не более О %.
Таблица 31. Характеристики виброагрегатов разных
марок
Показатель
Масса плиты, кг
Частота колебаний
в мни
Возмущающая сила.
кН
Мощность двигателя.
кВт
Площадь плиты, м'
А\аксимальная
глубина уплотнения, м
Д-в05
250
35(Ю
28
4
0,23
0.4
ВД-63
1100
800
63
И
2.7
1,3...1,4
ВПП.2А
2200
1500
220
40
1.8
*
1.4...1,5'
Под действием поверхностного вибратора частицы грунта
из состояния покоя переходят в состояние вынужденных
колебаний, источником колебательных движений служит
возмущающая сила вибратора.
Пол влиянием вибр<-)цни и массы внброагрегата происходит
перемещение частиц вниз и частично в стороны, прн этом
более мелкие частицы, отжимая 1юровую воду, заполняют поры.
Вследствие этого увеличивается несущая способность и плот-
124

Таблица 32. Характеристики грунта до и после
виброуплотненич поверхностным чибратором
Плотно«тъ грунта, г/см*
до
поверхностного виброуп-
лотнення р
ловле во MP х-
востиого вкСр*-
уллотяевия ц
сухого поел*
поверхностного
■иброуплотн*-
иия р^
Вл«жкость,
1.50
1.60
1.65
1.55
1.56
1.48
1.67
1.71
1,80
1.24
1,73
1,71
1.60
1,61
1,69
1,63
1,65
1,60
5.1
5,3
6.2
6,9
5.4
6,1
ность сухого грунта, уменьшается коэффициент пористости,
т. е. грунт уплотняется (табл. 32).
Толщина наиболее уплотняемого слоя о11ределяется
длиной уплотнителя (до 6,0 м), погружаемого в грунт. В
результате уплотиеиня создается песчаная подушка, толщиной
равной активной зоне.
При глубинном уплотиенин водонасыщенных рыхлых
песков могут быть получены высокие н однородные но
глубине физико-механические показатели уплотняемых грунтов*
Плотность сухого грунта, уплотненного вибрированием*
возрастает с глубиной и составляет 1,65...1,70 г/см' на поверх-
иости и до 1,75...1,80 в нижних слоях.
Однако, надо отметить, что механическое виброуплотне-
ине намывных грунтов не рекомендуется при длительном
отстое намытого массниа, когда зафиксировано значительное
упрочнение намывных грунтов, а также при наличии под
намывом грунтов с тиксотропными свойствами.
В целях ускорения сроков консолидации грунтов нижнего
яруса намывных оснований, включающих сильносжимаемые
грунты, может быть произведена временная пригрузка
участков намывных территорий путем намыва на них избыточных
толщ грунта или складирования торфа, используемого для
рекультивации соседних территорий.
При наличии слабых грунтов под намывом для ускорения
консолидации возможно применение дренажных прорезей и
вертикальных дрен.
Выбор вышеперечисленных мероприятий по технической
мелиорации грунтов производится на основе результатов тех-
ннко-эконоыического сравнения различных вариантов.

список
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Винокуров Е.Ф., КарамышевА. С. Строительство на пой-
мешю-иамывпых основаниях.— Минск : Вышэйшая
школа. 1980.— 220 с.
2. ГОСТ i0276—85. Грунты. Методы полевого определения
характеристик деформируемости.— Введ. 01.07.85.
3. ГС5СТ 12248—78 *. Грунты. Методы лабораторного
определения сопротивления срезу.— Ввел. 01.01.80.
4. ГОСТ 20522—75. Мьтод статистической обработки
результатов определения характеристик.— Введ. 01.10.75.
5. ГОСТ 20069—81. Грунты. Метод полевого испытания
статическим зондированием.— Введ. 01.01.82.
6. ГОСТ 5180—84. Грунты. Методы лабораторного
определения физических характеристик.— Введ. 01.07.85.
7. ГОСТ 25584—83. Грунты. Метод лабораторного
Определения ка;>ффициемта фильтрации.— Ввел. 01.01.84.
8. ГОСТ 23908—79 *. Грунты. Метод лабораторного
определения сжимаемости.— Введ. 01.07.80.
9. ГОСТ 21719—80. Грунты. Методы полевого испытания
вращательным срезом.— Введ. 01.07.80.
10. ГОСТ 568()—78 *. Сваи. Методы полевых испытаний.—
Ввел. 01.01.79.
П. ГОСТ 25100—82. Грунты. Классификация.— Введ.
01.07.82.
12. ГОСТ 19912—81. Грунты. Метод полевого испытания
динамическим зондированием.— Введ. 01.07.82.
13. Далматов Б. И. Опыт строительства и проектироваиня
зданий на слабых и намывных грунтах // Материалы 1-й
республик, коиф. по строительству на поймен. намывных
территориях Белорусского Полесья.— Гомель, 1974.—
С. 82-89.
14. Инструкция по проектированию и устройству оснований
и фундаментов гражданских н промышленных злапий па
на.мывиых песчаных грунтах в Р. Киеве : ВСН 3-86,— К.,
1986.— 48 с.
126

15. Инструкция по глубинному уплотнению водойасышеиных
песчаных оснований. ВСН 182-81.— М.. 1982.— 16 с.
16. Коновалов П А., Никифорова Н. С. Исследование лефор-
мативности неоднород[|ых намывных сооружений //
Перспективы и «кономнкл стр-ва на намывных территориях.—
К.. 1980.- С. 86-«9.
17. Кононалоь П. А., Кушнир С. Я. Основы проектирования
н строительства на намывных грунтах Западной Сибири.-
Тюмень : Тюменская правда, 1983.— 93 с.
18. Кушнир С. Я. Об нспольэованип намывных территорий
под строительство в Западной Сибири // Перспектива и
н экономика стр-ва на намывных территориях.— К-.
1980.— С. 52—56.
19. Основания зданий н сооружений: СНиП 2.02.01-83.—М.,
1985.— 40 с.
20. Рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям
и проектированию оснований зланнй и сооружений на
намывных территориях.— ЛК: НИИОСП, 1985.- 35 с.
21. Свайные фундаменты: СНнП 2.02.03-85.— М., 1986,-
46 с.
22. Степаненко Г. П.. Глотова М. А. Строительные свойства
песчаных грунтов, намытых в зимнее время // Основания
и фундаменты — 1982.— Выл. 15.— С. 82—89.
23. Финаев И. В. Практика строительства на намывных
территориях Горьковского Поволжья // Проектирование и
Строительство объектов на поименно-намывных те[)рнго-
риях БОСР: Тез. докл. конф. Мнигк, 1981.— С. 70—71.
24. Цытович Н. А. Механика грунтов.— М. : Высш. шк.,
1983.- 120 с.
25 Слюсаренко С. Л., Степаненко Г. П., Глотова М. А.
Строительные свойства намывных песчаных грунтов
территории УССР.— К., ЫИИСП. 1984.- .38 с,
26. Слюсаренко С А.. Гуяько А М.. Поже А. Глубнннс«
уплотнение песчаных грунтов // Основания н
фундаменты.- 1986.— Вып. 19.— С. 81—87.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
Глава I. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОИМЬННЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ ТЕРРИТОРИИ УССР 5
Общая гидрографическая характеристика 5
Региональная нижеиерио-геслогнческая
характеристика долины Днепра 6
Гидрогеологические условия района 7
Инженерно-геологические свойства пород лол..ны
Днепра 9
Инжеиерио-геологнческая типизация пойменио-намыв-
ных оснований 13
Охтав, текстура и связи между основными фациямн нл-
люннальиых отложений Днепра ■ 14
Петрографические особенности аллювия Днепра 17
Методика определения физнко-механнческих
характеристик грунтов, подстилающих намыниую толщу ... 20
Консолидация пойменных отложений от пригрузки па-
мыпиыми песчаными грунтами 24
Глава 2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
НАМЫВНЫХ ГРУНТОВ 34
Основные требоиання к выбору и проектированию
карьеров для намыва территорий 34
Э<|х{х.'кти|1ные способы намыпа фуитов, технико-эконо-
ммчсское обоснование и оценка метода гидронамыиа в
иазличмых условиях 42
Методнка определения физико-мехакическнх свойств
грунтов 54
Глава 3. УПЛОТНЕНИЕ НАМЫВНЫХ ПЕСЧАНЫХ
ГРУНТОВ ВО ВРЕМЕНИ 69
Полевые методы исследон<<11ИЯ уплотнения и
упрочнения 69
Оптимальные сроки устройства фундаментов после
окончания намыпа 83
Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ 85
М-толика U результаты испытаний намывных песков
сборными блоками 85
Испытания свай н их несущая способность в намывных
песчаных грунтах 89

Глава 5. ОСАДКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ . 94
Осадки зданий на фундаментах ыелкого н глубокого
заложения 94
Примеры расчета осадок зданий на намывных
песчаных грунтах 98
Анализ причин возникновения недопустимых осадок
зданий и сооружений на намывных песчаных грунтах 104
Глава 6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ФУНДАМЕНТОВ И ОСОБЕННОСТИ
ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ИХ
УСТРОЙСТВУ НА НАМЫВНЫХ ОСНОВАНИЯХ 108
Инженерные методы подготовки территорий 108
Особенности ннженерно-геологнческнх изысканий на
поименно-намывных территориях . . . 111
Особенности проектирования и устройства
фундаментов мелкого заложения 114
Особенности проектирования и устройства свайных
фундаментов 120
Техническая мелиорация песчаных грунтов намывных
территорий 123
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 126
Производственное издание
Слюсаренко Степан Аксеитьевяч,
Степаненко Галина Петровна,
Глотова Маргарита Афанасьевна,
Новиков Михаил Федорович, Гордеев Игорь Петрович,
Божко Николаи Павлович, Дудник Станислав Прокофьевнч
Проектиро1анме и устройспо фундаментов
на намывных песчаных фунтах
Художннк обложки Н. В. Синеутская
Художественный редактор Б. В. Сушко
Технический рслактор 3. П. Золотарева
Корректор О. Е. Рублева
ИБ М зое4
Сдано в набор 28.11.89. Подписано в печать 22.06.90. Б4> 0660S.
Формат 70X100'/». Бумага типографская М 2. Гарнитура
литературная. Печать высокая. Усл. п<^ч. л. S.2. Усл. кр.-отт. 5.6. Уч.-
иэд. л. 6.24. Тираж S000 »кэ. Заказ 9—1S16. Цена 40 к.
Издательство <Будив»льиык>, 252063 Киев. ул. Обсерваторная, 25.
Отпечатано с матриц Головного предприятия РПО «Полиграфкин-
гах на Киевской фабрике печаткой рекламы нм. XXVI съезда
КПСС, 262067 Киев. ул. Выборгская. 84.