Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

II. Определение физико-механических свойств глинистых грунтов

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Российская Федерация

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова»

Кафедра «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия»

Ж У Р Н А Л

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

По дисциплине «Механика грунтов»

ВЫПОЛНИЛ: студент гр.________ _________________________

ПРОВЕРИЛ: Вяткина Е.И.

«___»_________20____г. __________________

БАРНАУЛ 20___г.

СОДЕРЖАНИЕ

Общие положения …………………………………………………3

I. Определение свойств песчаных грунтов

Лабораторная работа № 1. Определение гранулометри-

ческого (зернового) состава песка и степени его

неоднородности (ГОСТ 12536-79) ……………………………...4

Лабораторная работа № 2. Определение угла внутреннего

трения песчаных грунтов по углу естественного откоса ……..6

Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента

фильтрации песков (ГОСТ 25584-90) …………………………..7

II. Определение физико-механических свойств глинистых грунтов

Лабораторная работа № 4. Определение плотности грунта

методом режущего кольца и природной влажности грунта

весовым способом (ГОСТ 5180-84) ……………………………10

Лабораторная работа № 5. Определение пределов пластич-

ности глинистых грунтов (ГОСТ 5180-84). Вычисление

производных физических характеристик грунта ……………..........11

Лабораторная работа № 6. Определение прочностных

характеристик глинистых грунтов (ГОСТ 12248-96) ………………15

Лабораторная работа № 7. Сжимаемость грунтов.

Определение относительной просадочности грунта

(ГОСТ 12248-96, ГОСТ 23161-78) ……………………………….…18

Приложения

Приложение А ……………………………………………………..22

Приложение Б ……………………………………………………..23

Приложение В ……………………………………………………..23

Приложение Г ……………………………………………………..24

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Лабораторные работы по дисциплине «механика грунтов» выполняют студенты всех форм обучения по направлениям «Строительство» и «Транспортное строительство».

2. Целью работ является ознакомление студентов с современными методами лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород.

3. Методики определений показателей изложены по существующим ГОСТам в виде инструктивных указаний, единицы измерения физических величин приведены в системе СИ и в соответствии с ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».

4. Перед началом каждой работы студенты должны ознакомиться с ее содержанием, необходимым оборудованием, ходом работы, заготовить форму журнала записей результатов наблюдений и графических построений.

5. Все записи делаются в журнале лабораторных работ четко и разборчиво.

6. Работа выполняется бригадой в 3-4 человека.

7. В конце каждого занятия студент оформляет свой отчет по работе, делает необходимые выводы и оставляет журнал для просмотра преподавателю.

8. Перед началом лабораторных работ все студенты должны ознакомиться с правилами техники безопасности и расписаться в журнале по ТБ.

9. На каждое занятие назначается дежурная бригада, которая получает и сдает все оборудование лаборанту кафедры.

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

В классе грунтов без жестких структурных связей в группе осадочных несцементированных выделена группа обломочных песчаных пород, среди которых разделение на типы проводится по гранулометрическому составу, согласно ГОСТ 25100-95 /1/.

По степени неоднородности гранулометрического состава выделяют песок однородный и неоднородный.

Для ориентировочного представления о сопротивлении песчаных грунтов сдвигу по коэффициенту внутреннего трения определяют угол их естественного откоса в сухом состоянии.

Водопроницаемость песков численно характеризуется коэффициентом фильтрации.

После выполнения лабораторных работ № 1, 2 и 3 составляется сводная таблица свойств исследуемого песка.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА ПЕСКА И СТЕПЕНИ ЕГО НЕОДНОРОДНОСТИ

(ГОСТ 12536-79) /2/

Под гранулометрическим или зерновым составом песка понимается относительное содержание в нем (по массе) частиц разной величины.

Определение гранулометрического состава необходимо для решения ряда практических вопросов, важнейшими из которых являются:

1. Классификация грунтов по зерновому составу согласно ГОСТ 25100-95 /1/ (приложение А, таблица 1).

2. Приближенное вычисление водопроницаемости по эмпирическим формулам.

3. Оценка пригодности грунтов для использования их как строительных материалов, в качестве насыпей и др.

Основным методом определения гранулометрического состава чистых песков является анализ на ситах без промывки водой по ГОСТ 12536–79 /2/.

Необходимое оборудование:

1. Комплект сит с отверстиями диаметром 5мм, 4 мм, 3 мм, 2мм, 1мм, 0,5 мм, 0,25 мм.

2. Аналитические весы.

3. Ступка и пестик с резиновым наконечником.

4. Шпатель и кисточка.

Ход работы:

1. Берут среднюю навеску песка методом квартования. Для этого высушенный на воздухе образец тщательно перемешивают, выбирают гальку и гравий, распределяют ровным слоем на листе плотной бумаги, шпателем делят на квадраты, проведя борозды в продольном и поперечном направлениях, и с каждой четвертинки отбирают немного песка в состав средней пробы.

2. Из средней пробы взвешивают на весах пробу песка 100 г с точность 0, 01 г.

3. Пробу пропускают через набор сит 5-0,25 мм. Предварительно сита собирают в колонку так, чтобы отверстия их уменьшались сверху вниз. Под нижнее сито подставляют поддон, а на верхнее сито, после высыпания пробы, надевают крышку (рисунок 1). Просеивание осуществляют с помощью легких боковых ударов ладонями рук до полной сортировки частиц грунта.

Рисунок 1 - Комплект сит для гранулометрического анализа

4. Содержимое каждого сита, начиная с крупного, переносят в ступку и дополнительно обрабатывают пестиком, после чего вновь просеивают сквозь тоже сито. Оставшееся после повторного просеивания содержимое на каждом сите и из поддона взвешивают с точностью до 0,01 г и записывают в рабочий журнал по фракциям в %, таблица 1. 5. Для контроля складывают массы отдельных фракций. При расхождении веса более чем на 1% анализ повторяют. Потерю грунта при просеивании разносят по всем фракциям пропорционально из весу. В журнал вносят поправки.

Таблица 1 - Журнал ситового анализа

Наиме-нование грунта	Фракции грунта, %	Тип по ГОСТ 25100-95
>5мм	5-4	4-3	3-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25	<0,25
Песок

6. Степень неоднородности гранулометрического состава песчаных грунтов определяется по формуле:

где d₆₀ и d₁₀- диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10 % (по массе).

Степень неоднородности C_u не может быть меньше 1 и практически не бывает больше 200. Чем меньше величина C_u, тем однороднее грунт.

Если C_u < 3, то грунт однородный по грансоставу, C_u ≥ 3 – не однородный по грансоставу.

Величины d₆₀ и d₁₀определяются графически по кривой неоднородности грансостава, построение которой выполняется в прямоугольной системе координат (рисунок 2): по оси абсцисс откладывают величины диаметров частиц в мм, а по оси ординат – суммы процентов фракций от меньшего диаметра к большему. Подсчет сумм выполняется в таблице 2.

Исследованиями установлено, что на свойства грунта главным образом влияют частицы, приходящиеся на указанный участок кривой.

Пример заполнения таблицы 2 и построения кривой неоднородности грансостава приведены в приложении А, рисунок 1.

Таблица 2

d, мм	% содержание	Сумма % %
< 0,25
0,25
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0

Сумма фракций

Диаметр частиц d, мм

Рисунок 2 - Кривая неоднородности грансостава.

7. В соответствии с ГОСТ 25100-95 /1/ по коэффициенту пористости епесчаные грунты подразделяют на плотные, средней плотности и рыхлые (приложение А, таблица 2); по коэффициенту водонасыщения S_r пески подразделяют на малой степени водонасыщенные, средней степени водонасыщенные и насыщенные водой (приложение А, таблица 3).

ВЫВОД: ________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 34 с.

2. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 24 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО УГЛУ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

Прочность грунта нарушается, если в нем возникают касательные напряжения, превышающие его придельное сопротивление сдвигу, в результате чего образуется опасная поверхность скольжения.

В песках сопротивление сдвигу обусловлено влиянием сил внутреннего трения грунта и коэффициент внутреннего трения равен тангенсу угла его предельного или естественного откоса.

Углом естественного откоса называют угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта сохраняет равновесие, или угол, под которым располагается свободно насыпанный песок.

Угол естественного откоса определяется в воздушно-сухом состоянии.

Необходимое оборудование:

1. Прибор УВТ–2.

2. Совочек для засыпки песка.

Ход работы:

1. Необходимыми порциями песок засыпают в собранный прибор (рисунок 3), установленный на горизонтальной площадке.

2. Придерживая основание прибора, осторожно снимают конус.

3. Берут отсчет по шкале, установленной в центре диска.

4. Опыт повторяю дважды. Записи делают в журнале (таблица 3).

За угол естественного откоса принимается среднее значение из двух определений.

Рисунок 3 - Прибор УВТ-2 для определения угла естественного откоса.

Таблица 3 - Журнал определения угла естественного откоса

	В воздушно-сухом состоянии
Определение 1
Определение 2
Среднее значение
Коэффициент внутреннего трения f = tgα

ВЫВОД: ______________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ПЕСКОВ (ГОСТ 25584-90) /1/

Коэффициент фильтрации является физической характеристикой водопроницаемости грунтов. Он представляет собой скорость фильтрации воды в грунтах при гидравлическом градиенте I, равном единице, и имеет размерность см/с и м/сут. (1 см/с = 1,2·10^-3м/сут). Коэффициент фильтрации для песков определяется в полевых условиях методом откачки или налива в шурфы, расчетными методами (по гранулометрическому составу) или в лабораторных условиях на приборах различных конструкций. Величина коэффициента фильтрации колеблется в больших пределах. Для песков обычно от 0,01 до 0,001 см/с.

Значение коэффициента фильтрации используется при определении притока воды в строительные котлованы, при подсчете запасов подземных вод, при проектировании дренажных сооружений, насыпных фильтров и др.

Лабораторная работа № 3 предусматривает определение коэффициента фильтрации песчаного грунта в приборе «трубка СПЕЦГЕО» (рисунок 4).

Необходимое оборудование:

1. Секундомер.

2. Сосуд с водой.

3. Трубка СПЕЦГЕО.

4. Термометр

Ход работы:

1. На фильтрационную трубку 6 надевают нижнюю крышку 7 и затем через верх слоями в 1-2 см с легкой трамбовкой наполняют ее песком. Затем на трубку надевают верхнюю крышку 5.

2. В наружный стакан 3 наливают воды примерно на 1/3 его высоты, замеряют ее температуру, и внутренний стакан 2 вывинчивают вверх до отказа. На дно стакана 2 устанавливают фильтрационную трубку и медленно, с остановками, его завинчивают, опуская в нижнее положение для насыщения породы водой, до появления пленки воды на ее поверхности.

3. Вывинчивают внутренний стакан 2 с фильтрационной трубкой вверх до отказа (напорный градиент 1).

4. Заполняют водой мерный цилиндр 4, зажимают его отверстие большим пальцем, и быстро опрокинув его, вставляют в крышку фильтрационной трубки так, чтобы его горлышко соприкасалось с латунной сеткой, плотно лежащей на породе.

Рисунок 4 - Трубка СПЕЦГЕО: 1 – грунт; 2 и 3 – стаканы; 4 – стеклянный мерный цилиндр (Мариоттов сосуд); 5 - крышка; 6 – основная металлическая трубка; 7 – донышко; 8 - латунная сетка

5. В таком виде мерный сосуд работает как сосуд Бойля-Мариотта, автоматически поддерживая над породой постоянный уровень воды 1-2 мм. Как только этот уровень вследствие просачивания воды через породу понизится, в мерный цилиндр прорывается пузырек воздуха и вытекает соответствующее количество воды.

6. Если в мерный цилиндр прорываются крупные пузырьки воздуха, это свидетельствует о том, что горлышко трубки отстоит от поверхности породы на значительном расстоянии. В этом случае зарядку прибора повторяют.

7. Отмечают по шкале уровень воды в мерном цилиндре 4, пускают секундомер и через определенное время замечают второй уровень воды в мерном цилиндре, что дает возможность определить расход воды Q, профильтровавшейся за время Т секунд.

8. Для определения среднего значения величины коэффициента фильтрации при напорном градиенте I = 1, замеры воды повторяют при различных положениях уровня воды в мерном сосуде за время Т секунд – 3 раза. Данные записывают в журнал (таблица 4).

9. Опускают внутренний стакан 2 вниз до отметки на шкале 0,6 (напорный градиент равен 0,6) и проводят определение коэффициента фильтрации, согласно пунктам 7 и 8.

10. Коэффициент фильтрации грунта К₁₀, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 10⁰С /1/, вычисляют по формуле:

где - объем профильтровавшейся воды, см³;

- средняя продолжительность фильтрации (по замерам при одинаковых расходах воды), с;

А – площадь поперечного сечения цилиндра фильтрационной трубки, см², А = 25 см²;

I – градиент напора, I = 1 и I = 0,6;

Т = 0,7 + 0,03Т_ω – поправка для приведения значения коэффициента фильтрации воды при температуре 10⁰С, где Т_ω – фактическая температура воды, ⁰С, при испытании;

864 – переводной коэффициент (из см/с в м/сут).

Коэффициент фильтрации вычисляют до второй значащей цифры и для каждого значения напорного градиента подсчитывается среднее значение коэффициента фильтрации.

Таблица 4 – Журнал определения коэффициента фильтрации

Напорный градиент	I = 1	I = 0,6
Замеры
Время фильтрации, t_m, cек
Объем воды, , см³
Температура воды, Т_ω, С⁰
Коэффициент фильтрации К₁₀, при t = 10⁰С, м/сут
Среднее значение К₁₀, м/сут

11. По величине коэффициента фильтрации, согласно ГОСТ 25100-95 /2/, грунты подразделяются по степени водопроницаемости (приложение А, таблица 4).

ВЫВОД: ________________________________________________________________________

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 25584-90. Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента фильтрации. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 18 с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 34 с.

ВЫВОДЫ

Результаты определения свойств песчаного грунта заносятся в сводную таблицу 5 и могут быть использованы при курсовом или дипломном проектировании как характеристики песка определенной стройплощадки.

Таблица 5 – Сводная таблица свойств песка по данным лабораторных исследований

Грансостав, %

Угол естественного откоса

Коэффициент внутреннего трения f

К₁₀, м/сут

Однородность

>5 мм

5-4

4-3

3-2

2-1

1-0,5

0,5-0,25

<0,25

при I = 1,0

при I = 0,6

C_u

Определение

Классификация грунта по ГОСТ 25100-95 _______________________________________

___________________________________________________________________________

II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

Свойства грунтов оцениваются их физическими и механическими характеристиками, которые зависят от качественного и количественного соотношения компонентов грунта. Физико-механические свойства грунтов характеризуют их физическое состояние, отношение к воде и закономерности изменения прочности и деформируемости.

Изучение физико-механических свойства глинистых грунтов в лабораторных условиях производится на образцах ненарушенной структуры (монолитах), отбор и хранение которых должны соответствовать ГОСТ 12071-2000 /1/.

Лабораторные работы №№ 4-7 предусматривают определение как основных, определяемых лабораторными методами, так и производных, устанавливаемых расчетом, характеристик физико–механических свойств глинистых грунтов.

Основными физическими характеристиками грунтов являются:

ρ – плотность грунта, г/см³;

ρ_s – плотность частиц грунта, г/см³;

ω – природная влажность, д.е.

Вычисляемыми (производными) характеристиками грунтов являются:

ρ_d – плотность сухого грунта (плотность скелета грунта), г/см³;

n – пористость, %;

е – коэффициент пористости, д. ед.;

J_p – число пластичности, д. ед.;

J_l – показатель текучести;

ω_p – влажность на границе раскатывания, д. ед;

ω_l – влажность на границе текучести, д. ед. и др.

После выполнения лабораторных работ №№ 4-7 составляется сводная таблица свойств исследуемого глинистого грунта (таблица 15).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА МЕТОДОМ РЕЖУЩЕГО КОЛЬЦА И ПРИРОДНОЙ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ (ГОСТ 5180-84) /2/

1. Определение плотности грунта методом режущего кольца.

Плотностью грунта называется отношением массы образца грунта к занимаемому им объему.

Необходимое оборудование:

1. Режущее кольцо.

2. Нож для зачистки грунта.

3. Аналитические весы.

4. Монолит грунта.

Ход работы:

1. Кольца-пробоотборники нумеруют, измеряют внутренний диаметр и высоту с погрешностью не более 0,1 мм и взвешивают. По результатам измерений вычисляют объем кольца с точностью до 0,1 см³.

2. Путем постепенного погружения кольца в монолит грунта, внутреннюю часть кольца заполняют грунтом. Торцы грунтового образца зачищают ножом вровень с краями кольца и накрывают фильтровальной бумагой.

3. Кольцо с грунтом взвешивают.

4. Плотность грунта вычисляют по формуле:

г/см³,

где ₁– масса грунта с кольцом, г;

₀ – масса кольца, г;

V - внутренний объем кольца, см³;

5. Вычисляют удельный вес грунта по формуле:

γ = ρ·q, кН/м³

где q - ускорение свободного падения.

6. Результаты заносятся в журнал определения плотности породы (таблица 6).

Таблица 6 - Журнал определения плотности породы

№ кольца	Параметры кольца	Масса грунта с кольцом m₁, г	Плотность отдельного образца ρ, г/см³	Среднее значение плотности ρ, г/см³	Удельный вес γ, кН/м³
Пло-щадь S, см²	Вы-сота h, см	Объем V, см³	Масса m₀, г

2. Определение природной влажности грунта весовым способом.

Влажностью грунта называется отношение массы воды, содержащейся в данном объеме грунта, к массе этого объема грунта, высушенного при температуре 100-105⁰С до постоянной массы.

Необходимое оборудование:

1. Бюксы с крышками.

2. Аналитические весы.

3. Сушильный шкаф.

4. Эксикатор.

Ход работы:

1. Взвешивают бюксы с крышками, данные записывают в журнал (таблица 7).

2. Пробу исследуемого грунта не менее чем по 15 г, помещают в бюксы, закрывают крышкой, каждый взвешивают, данные записывают в журнал (таблица 7).

3. Открывают крышки бюксов, надевают их на донышко и ставят бюксы в сушильный шкаф.

4. Выдерживают образцы в сушильном шкафу при температуре 100-105⁰С до постоянного веса (не менее 6 часов).

5. Закрывают бюксы крышками, переносят в эксикатор и дают остыть 30-40 минут.

6. Взвешивают охлажденные бюксы с грунтом, данные записывают в журнал (таблица 7).

7. Вычисляют влажность для каждого образца по формуле:

, д.е.

где m – массабюкса с крышкой без грунта, г;

m₁ - масса бюкса с крышкой и с грунтом до высушивания, г;

m₀– то же, после высушивания, г.

Все взвешивания выполняются на весах с точностью 0,01 г. Значение влажности берется как среднее из двух параллельных определений.

Таблица 7 - Журнал определения природной влажности весовым способом

Номера бюксов	Масса бюкса m, г	Масса бюкса с влажным грунтом m₁, г	Масса бюкса с сухим грунтом m₀, г	Влажность грунта ω, д. ед.	Среднее значение влажности

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование, хранение образцов. - М.: ГУП ЦПП. – 2001. – 13 с.

2. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – М.: Изд-во стандартов. – 1993. - 21 с.

ВЫВОД: ________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ПЛАСТИЧНОСТИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ (ГОСТ 5180-84) /1/.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА

При изменении влажности глинистых грунтов изменяются их состояние и свойства.

Глинистые грунты могут находиться в твердом, пластичном и текучем состояниях (ГОСТ 25100-95 /2/).

Переход глинистой породы из одного состояния в другое совершается при определенных значениях влажности, которые называются пределами.

Влажность, выраженная в долях единицы, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее, называется верхним пределом пластичности или границей текучести - W_L.

Влажность, выраженная в долях единицы, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое, называется нижним пределом пластичности или границей раскатывания - W_р.

Разность между значениями влажности на границе текучести и на границе раскатывания называется числом пластичности J_p.

J_p = W_L - W_р

В зависимости от числа пластичности, согласно ГОСТ 25100-95 /2/ (приложение Б, таблица 1), глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины.

Сравнение естественной влажности грунта с влажностью на границе раскатывания и текучести позволяет установить состояние его по текучести. Показатель текучести определяется по формуле:

Необходимое оборудование:

1. Бюксы с крышками – 4 шт.

2. Аналитические весы.

3. Сушильный шкаф.

4. Эксикатор.

5. Сито с отверстиями 0,5 мм.

6. Металлическая или фарфоровая чашка.

7. Дистиллированная вода.

8. Шпатель.

9. Ступка и пестик с резиновым наконечником.

10. Балансирный конус (общая масса 76 г, угол при вершине 30⁰).

11. Стаканчик высотой не менее 4 см, диаметром не менее 2 см.

12. Пластинка стеклянная или пластмассовая.

13. Технический вазелин.

1. Определение границы текучести – верхнего предела пластичности методом балансирного конуса по ГОСТ 5180-84 /1/.

Ход работы:

1. Взвешивают два бюкса с крышками и данные записывают в журнал (таблица 8).

2. Образец грунта естественной влажности разминают шпателем или размельчают пестиком, а затем протирают или просеивают (в зависимости от образца) сквозь сито с отверстиями 0,5 мм.

3. Переносят грунт, прошедший сквозь сито, в чашку, увлажняют его до состояния густого теста при одновременном перемешивании и оставляют в закрытом стеклянном сосуде не менее, чем на два часа.

4. Увлажненное грунтовое тесто тщательно перемешивают шпателем и без пустот заполняют им стаканчик (рисунок 5). Поверхность заравнивают шпателем вровень с краями стаканчика. Стаканчик ставят на подставку.

5. Подносят к поверхности грунтового теста острие конуса, смазанное тонким слоем вазелина, опускают конус, дают ему свободно погрузиться в тесто под влиянием собственной массы.

6. Если конус погрузится до круговой метки в 4-5 точках, т.е. на глубину 10 мм за 5 секунд, верхний предел считается достигнутым.

7. Погружение конуса в грунтовое тесто меньше 10 мм показывает, что влажность теста не достигла верхнего предела. Грунтовое тесто следует извлечь из стаканчика, добавить немного дистиллированной воды, тщательно перемешать и повторить операции по п.п. 5, 6.

8. Когда верхний предел пластичности достигнут, берут из стаканчика две пробы, каждая массой не менее 15 г и определяют ее влажность весовым способом, описанным в лабораторной работе № 4.

9. Все взвешивания производят на весах с точностью до 0,01г.

10. Расхождения в результатах параллельных определений допускается не более 2%.

11. Все результаты записывают в журнал определения влажности на границе текучести (таблица 8).

Рисунок 5 - Балансирный конус для определения предела текучести глинистых пород стандартным методом:

1 – балансирный конус; 2 - ручка; 3 - круговая метка; 4 - стаканчик с подготовленной для испытания породой; 5 - подставка

Таблица 8 - Журнал определения влажности на границе текучести

Номера бюксов	Масса бюкса m, г	Масса бюкса с влажным грунтом, m₁, г	Масса бюкса с сухим грунтом m₀, г	Влажность границы текучести	Среднее значение ω_L

2. Определение границы раскатывания – нижнего предела пластичности по ГОСТ 5180-84 /1/.

Ход работы

1. Увлажненное грунтовое тесто тщательно перемешивают, берут из него небольшой кусочек и раскатывают руками на стеклянной или пластмассовой пластинке или на листе плотной бумаги, до образования жгута диаметром около 3 мм при длине 3-10 мм. Если при такой толщине жгут не крошится, его мнут, перемешивают и вновь раскатывают, пока при диаметре 3 мм жгутик не начнет делиться по всей длине поперечными трещинами на кусочки длиной 3-10 мм.

2. Собирают кусочки жгута в 2 заранее взвешенных бюкса (не менее 15 г в каждый) и определяют их весовую влажность, как указано в лабораторной работе № 4. Запись делают в журнале (таблица 9).

3. Взвешивание производят на весах с точностью 0,01г.

4. Расхождения в результатах параллельных определений не должны превышать 2%.

Таблица 9 - Журнал определения влажности на границе раскатывания

Номера бюксов	Масса бюкса m, г	Масса бюкса с влажными жгутами грунта, m₁, г	Масса бюкса с сухими жгутами грунта, m₀, г	Влажность границы раскатывания	Среднее значение ω_р

3. Вычисление производных физических характеристик грунта.

1. Пластичность глинистого грунта определяется расчетом по данным естественной влажности ω (лабораторная работа № 4), влажности верхнего предела пластичности ω_L (1- й раздел настоящей работы) и влажности нижнего предела пластичности ω_р (2-й раздел настоящей работы).

Выполняем расчет числа пластичности и определяем наименование глинистого грунта (приложение Б, таблица 1).

2. Выполняем расчет показателя текучести и определяем состояние глинистого грунта согласно ГОСТ 25100-95 /2/ (приложение Б, таблица 2).

3. Плотность сухого грунта.

Плотностью сухого грунта ρ_dназывается масса единицы объема грунта естественного сложения в абсолютно сухом состоянии.

Расчетная формула для определения плотности сухого грунта:

, г/см³.

По плотности сухого грунта грунты подразделяют согласно ГОСТ 25100-95 /2/ (приложение Б, таблица 3).

4. Пористость грунта.

Пористостью называется выраженное в процентах отношение объема пор в данном объеме грунта к объему грунта в целом.

Пористость определяется по формуле: , %.

Плотность частиц грунта ρ_s приведена в таблице 10.

Таблица 10 - Значение плотности частиц грунта

Гранулометрический тип	Среднее значение плотности частиц грунта, ρ_s,г/см₃
Супеси	2,70
Суглинки	2,71
Глины	2,74

5. Коэффициент пористости. Коэффициентом пористости называется выраженное в долях единицы отношение объема пор в данном объеме грунта к объему твердых частиц, содержащихся в этом же объеме грунта

6. Коэффициент водонасыщения S_r – показатель степени заполнения объема пор в грунте водой. Вычисляется как отношение массы воды, заключенной в порах некоторого объема грунта естественной влажности, к массе воды в этом же грунте при его полном водонасыщении

д. ед.

где ρ_ω – плотность воды, равная 1 г/см³.

Классификация грунтов по S_r приведена в приложении А, таблица 3.

ВЫВОД: _______________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – М.: Изд-во стандартов. – 1993. - 21 с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М.: Изд-во стандартов. - 1997. – 34 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ 12248-96 /1/

Цель работы - определение параметров прочности грунта φ и С: φ – угол внутреннего трения (градусы); С – удельное сцепление глинистого грунта (МПа).

Общие сведения о требованиях ГОСТ 12248-96 /1/.

Правильный выбор показателей сопротивления сдвигу, как основных прочностных характеристик грунтов, имеет первостепенное значение для практики, т. к. они обуславливают точность инженерных расчетов по определению предельной нагрузки на грунт, устойчивости массивов грунта и давления грунтов на ограждения.

Сопротивление сдвигу одного и того же грунта непостоянно и зависит от физического состояния грунта – степени нарушенности естественной структуры, плотности, влажност

12 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: