Influence of change of compacted sand structure on the design strength of subsoil

• Main Author: Antanas Alikonis
• Format: Article
• Language: English
• Published: Vilnius Gediminas Technical University 1998-12-01
• Series: Journal of Civil Engineering and Management
• Subjects: -
• Online Access: http://journals.vgtu.lt/index.php/JCEM/article/view/9444
• ISSN: 1392-3730; 1822-3605

The values of deformation modulus and strength properties of subsoil increases during compaction. The increase depends on the content, grading of the soil, mechanical influence on the soil and other properties. The influenced space with changed soil properties may be formed by tamping the pits for the foundation. It is very important by using physical and mechanical properties of natural soil to forecast the density of compacted soil. For this purpose we have to determine the maximum density value of dry soil and calculate the void ratio of the compacted soil. Change of sand soil density is low. Thus its mean value is commonly used in engineering calculations. The tip resistance CPT of sand can be calculated according to correlation between tip resistance CPT and void ratio (7), (8). When tip resistance CPT is obtained, it is possible to calculate the bearing capacity of the compacted subsoil and to design the foundation. The assumption is made, that the design bearing capacity of foundation installed in the tampered pits is equal to the stresses in the subsoil when the settlement of the foundation is equal to 1…3% of the foundation diameter. According to the tests, the correlation between tip resistance CPT and the bearing capacity of subsoil was made. It should be pointed out that the design bearing capacity of the foundations in the tampered pits are different depending on the shape of foundation. Design bearing capacity of the pyramidal foundations according to the tests results: R sn = 0,04nq c . Design bearing capacity of the cylindrical foundations according to the tests results: R sn = 0,16nq c . It is obvious that bearing capacity of the cylindrical shape foundation installed in tampered pits of sandy soil is bigger than the pyramidal one. The reason is that the main part of the bearing capacity of pyramidal shape foundation is realised by the foundation side bearing capacity. The foundation side bearing capacity of the cylindrical shape foundation is smaller. Design bearing capacity of the foundation in tampered pits may be calculated according to the equations (15), (16), (18). The value of the bearing capacity of the sandy subsoil may be increased up to five times by tampering the pits. Sutankinto smėlinio grunto struktūros pasikeitimo įtaka pastato pagrindo projektiniam stiprumui Santrauka Smėlinio grunto struktūros pakeitimas jį tankinant padidina deformacijų modulio, tankio ir stiprumo reikšmes. Jų padidėjimas priklauso nuo drėgnio, granuliometrinės sudėties ir kitų savybių bei nuo mechaninio poveikio gruntui. Sutankinta zona, kurioje pasikeičia natūrali grunto struktūra, formuojasi ir išplūkiant pamatų duobes. Svarbu prognozuoti būsimo sutankinto grunto tankį pagal natūralaus grunto fizikines ir mechanines savybes. Tam reikia nustatyti galimą maksimalią sauso grunto tankio reikšmę ir apskaičiuoti būsimo sutankinto grunto poringumo koeficientą. Smėlinio grunto dalelių tankio kitimo ribos nedidelės, todėl inžineriniams apskaičiavimams galima naudoti jo vidutinę reikšmę Grunto kūginį stiprumą statiškai zonduojant smėlinius gruntus galima apskaičiuoti pagal kūginio stiprumo priklausomybę nuo poringumo koeficiento (7), (8). Turint grunto kūginį stiprumą, gautą statiškai zonduojant gruntą, galima įvertinti sutankintą pagrindą ir projektuoti pastatų bei statinių pagrindus ir pamatus. Laikydami, kad pamato išplūktoje duobėje pagrindo projektinis stiprumas yra įtempimai, kuriems esant pamatas nusėda nuo 1 iki 3% pamato skersmens, ir analizuodami natūralių pamatų bandymų rezultatus, gavome pamato pagrindo projektinio stiprumo priklausomybę nuo natūralaus grunto kūginio stiprumo. Mūsų taikyto pamatų išplūktose duobėse projektinio pagrindo stiprumo reikšmės skiriasi esant piramidiniam ir cilindriniam pamatui. Piramidinio pamato pagrindo projektinis stiprumas pagal eksperimentinius natūralių pamatų tyrimus ir natūralaus grunto kūginį stiprumą statiškai zonduojant yra: R sn = 0,04nq c . Cilindrinio pamato pagrindo projektinis stiprumas pagal pamatų bandymo rezultatus ir natūralaus grunto kūginį stiprumą statiškai zonduojant yra: R sn = 0,16nq c . Tai rodo, kad projektinis pagrindo stiprumas, esant cilindriniams pamatams išplūktose duobėse smėliniame grunte, yra daug didesnis už piramidinių pamatų pagrindo projektinį stiprumą. Taip yra todėl, kad piramidiniai pamatai didesnę apkrovos dalį perima šonais, palyginti su cilindriniais pamatais. Pagal gautas priklausomybes (formulės (15), (16), (17)) galima apskaičiuoti pamatų išplūktose duobėse pagrindo projektinį stiprumą. Smėlinio grunto struktūros pakeitimas tankinant jį plūkiant pamatų duobes, padidina projektinį pagrindo stiprumą iki penkių kartų. First Published Online: 26 Jul 2012