Корреляционный анализ результатов статического зондирования с лабораторными исследованиями физико-механических свойств моренных грунтов Санкт-Петербурга
Введение 4
Глава 1. Характеристика объекта 5
1.1. Орогидрографические и климатические условия Санкт-Петербурга 5
1.1.1. Орографические условия 5
1.1.2. Гидрологические условия Санкт-Петербурга 6
1.1.3. Метеорологические условия Санкт-Петербурга 6
1.2. Общие сведения о структурно-геологических и тектонических условиях 7
1.2.1. Структурно-геологические условия Санкт-Петербурга 7
1.2.2. Тектоника Санкт-Петербурга 10
1.2.3. Гидрогеологические условия Санкт-Петербурга 11
Глава 2. Статическое зондирование 12
2.1. Задачами статического зондирования являются 12
2.2. Устройство зонда 12
2.3. Методика исследований 15
2.4. Измеряемые параметры 16
2.5. Интерпретация результатов статического зондирования 17
2.6. Зависимость результатов статического зондирования с другими показателями 23
Глава 3. Особенности статического зондирования в грунтах с наличием крупных включений 29
Глава 4. Определение корреляции физико-механических свойств глинистых грунтов осташковской морены с результатами статического зондирования 32
4.1 Статистическая обработка статического зондирования для суглинков легких пылеватых тугопластичных 33
4.1.1. Корреляция лобового сопротивления с углом внутреннего трения 33
4.1.2. Корреляция лобового сопротивления со сцеплением 36
4.1.3. Корреляция лобового сопротивления с модулем общей деформации 39
4.2. Статистическая обработка статического зондирования для супесей пылеватых текучих с гравием и галькой до 10 % 43
4.2.1. Корреляция лобового сопротивления с углом внутреннего трения 43
4.2.2. Корреляция лобового сопротивления со сцеплением 46
4.2.3. Корреляция лобового сопротивления с модулем общей деформации 49
4.3. Статистическая обработка статического зондирования для супесей пылеватых пластичных 52
4.3.1. Корреляция лобового сопротивления с углом внутреннего трения 52
4.3.2. Корреляция лобового сопротивления со сцеплением 53
4.3.3. Корреляция лобового сопротивления с модулем общей деформации 54
4.4. Статистическая обработка статического зондирования для супесей песчанистых пластичных 54
4.4.1. Корреляция лобового сопротивления с углом внутреннего трения 54
4.4.2. Корреляция лобового сопротивления со сцеплением 55
4.4.3. Корреляция лобового сопротивления с модулем общей деформации 55
4.5. Статистическая обработка статического зондирования для грунтов ледникового генезиса 56
4.5.1. Корреляция лобового сопротивления с углом внутреннего трения 56
4.5.2. Корреляция лобового сопротивления со сцеплением 56
4.5.3. Корреляция лобового сопротивления с модулем общей деформации 57
Заключение. 58
Список литературы 60
Приложение А 62
Приложение Б 63
Приложение В 100
Статическое зондирование - популярный метод полевых исследований грунтов при инженерно-геологических изысканиях, который широко используется в Санкт- Петербурге, ввиду широкого распространения довольно мощной толщи дисперсных четвертичных отложений. Метод потенциально пригоден для высокоточной оценки физико-механических свойств грунтов в массиве и надежного комплексного инженерно-геологического анализа.
На территории Санкт-Петербурга осташковская морена рассматривается в качестве надежного основании для фундаментов. Данные отложение развиты почти повсеместно.
Однако, при применении статического зондирования в моренных отложениях Санкт-Петербурга возникают проблемы как с проведением испытании (из-за наличия крупных включений ), так и с интерпретацией, с точки зрения возможности назначения физико-механических свойств.
Целью дипломной работы является получение эмпирических зависимостей для расчета модуля деформации, сцепления и угла внутреннего трения глинистых грунтов ледниковых отложений (gIII) по результатам статического зондирования.
В ходе написания представленной работы были поставлены и последовательно решались следующие задачи:
1. Сбор и анализ данных о геологическом строении территории;
2. Сбор и анализ результатов статического зондирования;
3. Анализ нормативно-технической документации по проведению и интерпретации статического зондирования;
4. Анализ методик обработки данных зондирования;
5. Получение эмпирических зависимостей физических и физико-механических параметров от параметров сопротивления грунтов статическому вдавливанию зонда
Объектом исследования являются верхнечетвертичные глинистые ледниковые отложения осташковской морены.
Для достижения поставленной цели, нами было рассмотрено 7 объектов, на которых было проведено 143 испытания статическим зондированием. По отобранным точкам статического зондирования были собраны и проанализированы паспорта компрессионных и сдвиговых испытаний, на основе которых была проведена статистическая обработка.
Результаты статистической обработки получились разнообразными. В таблице 19 представлены полученные коэффициенты детерминации:
Таблица 19
Коэффициенты детерминации, полученные в результате статистической обработки
| Суглинки легкие пылеватые тугопластичные | Супеси пылеватые текучие с гравием и галькой до 10% | Супеси пылеватые пластичные | Супеси песчанистые пластичные | Общая корреляция
ф | 0,6209 | 0,2287 | 0,4861 | 0,5147 | 0,1788
С | 0,2035 | 0,2891 | 0,3418 | 0,369 | 0,1212
Е | 0,2981 | 0,4248 | 0,1156 | 0,8266 | 0,2651
Конец таблицы 19.
Таблица 20 составлена на основании коэффициента корреляции и коэффициента детерминаци, и показывает качество исследования:
Таблица 20
Качество корреляции
Диапазон R2 | Значения результатов
0-10 % | Недостоверные результаты, для получения более точных данных, необходимо провести дополнительные исследования
10-50 % | Хорошие результаты, однако, недостаточные для применения их в практике
50-100 % | Отличные результаты, на которые можно основываться при дальнейшем изучении
Конец таблицы 20.
Данные получились разрозненные по следующим причинам:
1) Достаточно формализованный подход к процессу сбора данных;
2) Отсутствие единого стандарта для интерпретации данных
3) Недостаточное количество образцов
4) Очень сильно неоднородный разрез с наличием слоистых грунтов
Полученные в главе 4 эмпирические зависимости могут быть использованы на практике для первичной оценки физико-механических свойств грунтов осташковской морены. При этом оценить их возможно в поле в процессе проведения статического зондирования при условии наличия полевого описания грунтов, полученного при бурении рядом расположенной скважины.
