 |
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов.
|
|
|
|
Пример 1. Грунт в природном залегании имеет следующий гранулометрический состав:
 в процентах для классификации по крупности
| |||||||||||
| Размер частиц d, мм | >10 | 10÷4 | 4÷2 | 2÷1,0 | 1,0÷0,5 | 0,5÷ 0,25 | 0,25÷ 0,1 | 0,1÷ 0,05 | 0,05÷ 0,01 | 0,01÷ 0,005 | <0,005 |
| Содержание частиц по массе в % (Mdi) | |||||||||||
| процентах для классификации по однородности
|
Грунт разработан в карьере. Требуется оценить состав грунта по крупности и однородности, плотности сложения и степени влажности. Физические свойства грунта принимать из примера 1 раздела 1.3.
Решение: Количество глинистых частиц (d<0,005) составляет 2% следовательно грунт сыпучий.
Веса фракций крупнее 2мм: 
=23%
25%>23%>15%, к названию грунта добавляется с содержанием гравия.
Вес фракций крупнее 0,5мм: 
=39<50% грунт не относится к крупным пескам.
Вес фракций крупнее 0,25мм: 
=69%; 69%>50% - песок средней крупности.
Наименование грунта: песок средней крупности с содержанием гравия.
Рассмотрим состояние грунта по однородности масса частиц Md=10% соответствует диаметру (по линейной интерполяции между d=0,05÷0,01) d10= 
=0,042мм.
Масса частиц Md=60% соответствует диаметру (по линейной интерполяции между d=0,5÷0,25) d= 
=0,492мм.
Коэффициент неоднородности 
=11,7
Полное наименование грунта по гран составу: песок средней крупности с содержанием гравия, неоднородный (неотсортированный).
Коэффициент пористости грунта e=0,662>0,55 – песок средней плотности.
Степень влажности грунта Sz=0,866>0,8 – песок водонасыщенный.
Полное наименование грунта: Песок средней крупности, c содержанием гравия, средней плотности, водонасыщенный, неоднородный (несортированный).
|
|
|
Пример 2. По условиям примера 1 грунт разработан в карьере для его использования требуется отсеять все частицы крупнее 2мм. Какой образуется новый гранулометрический состав песка? Определить наименование грунта по крупности и однородности.
Решение: В одной тонне сухого грунта частиц крупнее 2мм содержится 1000∙(12+5+6) /100=230кг
После отсева вес оставшейся фракции составит 1000-230=770кг, соотношение содержания по массе фракций остаются неизменным. Тогда вновь образованная грунтовая смесь будет соответствовать 100%, а содержание каждой фракции изменится в 100/(100-23)=1,2987=1000\770;
| в процентах для классификации по крупности
| 7,79 | 20,78 | 59,74 | 2,73 | 85,72 | 92,21 | 97,4 | |
| Размер частиц d, мм | 2÷1,0 | 1,0÷0,5 | 0,5÷ 0,25 | 0,25÷ 0,1 | 0,1÷ 0,05 | 0,05÷ 0,01 | 0,01÷ 0,005 | <0,005 |
| Содержание частиц по массе в % (Mdi) | 7,79 | 12,99 | 38,96 | 12,99 | 12,99 | 6,49 | 5,19 | 2,60 |
| процентах для классификации по однородности
| 92,21 | 79,22 | 40,26 | 27,27 | 14,28 | 7,79 | 2,60 |
Очевидно что Md<0,005>2% необходимо отметить увеличение глинистости песка и приближение его свойств к свойствам супесей. В грунте содержится пылеватый фракции (d=0,05÷0,005) 11,68% а песчаный 85,72, что позволяет оценивать грунт песок средней крупности (Md≥0,25=59,74%) с содержанием глины (Md≤0,005>2%).
Полное наименование грунта: песок средней крупности с содержанием глинистого материала.
Kн=0,377/0,024=15,7>10 грунт неоднородный (не отсортированный)
Грунт – песок средней крупности с содержанием глинистого материала, неоднородный (не отсортированный). Грунт стал еще более неоднородным чем до отсева крупных зерен.
Пример 3. Для уменьшения глинистости и увеличения однородности грунта рассмотренного в примере 2.1. выполнена его промывка в сите крупностью ячеек 0,1мм. Эффективность промывки оценивается опытным путем и составила 50%. Оценить гранулометрический состав грунта после промывки и дать его наименование.
|
|
|
Решение: Количество частиц в грунте с размером менее размеров ячейки сита составляет Md<0,1=2+4+5+10=21% по массе.
При эффективности промывки 50% количество удаляемых частиц составит:
Md<0,1=21 . 0,5=10,5%
После промывки на сите останется 89,5% по массе от первоначальной массы сухого грунта. Тогда при одинаковом количественном соотношении оставшихся фракций их удельная доля увеличится в 100/89,5=1,1173раза.
| Фракции, содержание которых уменьшилось | |||||||||||
| Размер частиц d, мм. | >10 | 10÷4 | 4÷2 | 2÷1,0 | 1,0÷0,5 | 0,5÷ 0,25 | 0,25÷ 0,1 | 0,1÷ 0,05 | 0,05÷ 0,01 | 0,01÷ 0,005 | <0,005 |
| Содержание частиц по массе в % (Mdi) | 13,41 | 5,59 | 6,70 | 6,70 | 11,17 | 33,52 | 11,17 | 5,59 | 2,79 | 2,23 | 1,13 |
Полученный состав грунта отличается меньшей глинистостью по сравнению с исходным. Наименование грунта по крупности – песок средней крупности.
Md>0,5=21 . 0,5=43,57%; Md>0,25=77,09%>50%
По однородности:
Md=10% точка расположенная между фракциями d≤0,1мм и d≥0,05мм.
Md=60% точка расположенная между фракциями d≤1мм и d≥0,5мм.
Kн=0,66/0,08=8,25>3
Однородность грунта увеличилась, однако он остался неоднородным. Полное наименование нового состава: песок средней крупности, неоднородный (плохо отсортированный).
Пример 4. Грунт примера 1 разработан в карьере, и по гран составу является песком средней крупности. Для использования его для строительных целей требуется песок крупный или гравелистый. Определить величину добавки гравийного материала ≥2мм к песку добытому в карьере.
Решение: По классификационным признакам для строительных целей к гравелистым относятся грунты с содержанием зерен d>2мм более 25% по массе. В грунте из карьера 
для перевода грунта в гравелистый требуется добавить крупных зерен>2% принимается добавка 
=100кг на 1000кг песка из карьера.
Гранулометрический состав нового грунта изменится, содержание фракций d≤2мм песчаного грунта из карьера уменьшится в 1100/1000=1,1 раза.
| Размер частиц d, мм | >2 | 2÷1,0 | 1,0÷ 0,5 | 0,5÷ 0,25 | 0,25÷ 0,1 | 0,1÷ 0,05 | 0,05÷ 0,01 | 0,01÷ 0,005 | <0,005 |
| Содержание частиц по массе в % (Mdi) | 30,01 | 5,45 | 9,09 | 27,27 | 9,09 | 9,09 | 4,55 | 3,63 | 1,82 |
| процентах для классификации по однородности
| 69,99 | 64,54 | 55,45 | 28,18 | 19,09 | 5,45 | 1,82 | ||
| в процентах для классификации по крупности
| 30,01 | 35,46 | 44,55 | 71,82 | 80,91 | 90,00 | 94,55 | 98,18 |
По содержанию зерен d>2мм грунт гравелистый, а по содержанию зерен d>0,5мм(
) грунт не является крупным. Строительные свойства полученного грунта будут определятся как песка средней крупности неоднородного (Кн=7,5).
|
|
|
Для обеспечения строительных свойств грунта на уровне гравелистого песка он должен также удовлетворять требованиям песка крупного (
). В исходном грунте содержание зерен d>0,5мм составляло 39%. Требуемая величина добавки зерен d>2мм составляет 
(от массы песка добытого в карьере).
Гранулометрический состав нового грунта при 
, будет получен из массы существующих фракций d 
2мм путем деления на коэффициент 1,25.
| Размер частиц d, мм | >2 | 2÷1,0 | 1,0÷ 0,5 | 0,5÷ 0,25 | 0,25÷ 0,1 | 0,1÷ 0,05 | 0,05÷ 0,01 | 0,01÷ 0,005 | <0,005 |
| Содержание частиц по массе в % (Mdi) | 38,4 | 4,8 | 3,2 | 1,6 | |||||
| процентах для классификации по однородности
| 61,6 | 56,8 | 48,8 | 24,8 | 16,8 | 8,8 | 4,8 | 1,6 | |
| в процентах для классификации по крупности
| 38,4 | 43,2 | 51,2 | 75,2 | 83,2 | 91,2 | 95,2 | 98,2 |
Наименование грунта: песок гравелистый, неоднородный (Кн=1,667/0,058=29).
|
|
|
