Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Лабораторная работа «Определение водных свойств грунтов»




Заказать ✍️ написание работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

2.1.1 Теоретическая часть

Виды грунтов

Все геологические образования (горные породы, осадки, почвы) могут быть основаниями для различных сооружений (гражданских, промышленных, гидротехнических), средой, в которой строятся сооружения (метро, тоннели, каналы), и, наконец, могут быть материалами, из которых сооружения (плотины, насыпи, дамбы) создаются. Во всех этих случаях геологические образования называют грунтами.

Следовательно, под грунтом понимают любую горную породу, осадок или почву, имеющую отношение к инженерному сооружению, либо как его основание, либо как среда, либо как материал.

Свойства горных пород определяются условиями их образования и обстановкой, в которой они находятся после образования. В практике инженерно-геологических исследований широко распространено деление горных пород (грунтов) на три вида: скальные, полускальные, рыхлые.

К скальным относятся магматические (гранит, диорит, сиенит и т.д.) и метаморфические породы (кварцит, сланцы и т.д.), а также осадочные породы значительной прочности (кремнистые песчаники, конгломераты и брекчии с прочным цементом, известняки и доломиты).

К числу полускальных обычно относят трещиноватые, сильно выветрелые скальные породы, а также такие осадочные как гипс, ангидрит, песчаники со слабым цементом, мел, ракушечник и т.д.

В группу рыхлых пород входят разнообразные обломочные отложения (гравий, галечники, пески, супеси, суглинки) и глины.

 

Основные свойства грунтов

Плотность грунта – это отношение массы грунта (включая массу воды в его порах) к занимаемому этим грунтом объему:

ρ = g /V, г/см3

Плотность частиц грунта (ρs) – это отношение массы сухого грунта к объему его твердой части.

Плотность сухого грунта - отношение массы сухого грунта к объему, занимаемому этим грунтом (включая объем пор), определяется по формуле:

ρd =ρ / (1+ωо), г/см3

Естественная влажность – количество воды в порах грунта в естественных условиях; представляет собой отношение веса воды к весу минеральных частиц в данном объеме грунта в процентах. Естественная влажность определяется по формуле:

ωо = (g – g0) / g0

Гигроскопическая влажность - влажность воздушно-сухого грунта ωr соответственно равна:

ωr = (g1 – g0) / g0

Объемная влажность - отношение объема воды, содержащейся в грунте, к общему объему грунта, можно определить из выражения:

ωv = ωо · ρs

Влажность, соответствующая полному заполнению всех пор грунта водой, называется полной влагоемкостью и определяется по формуле:

ωmax = e·ρω / ρs

В естественных условиях естественная влажность не всегда соответствует полной влагоемкости. В подобных случаях характеристикой степени заполнения пор водой служит степень влажности грунта – отношение объема пор, заполненных водой, к общему объему пор в данном объеме грунта. Определяется по формуле:

Sr = ω·ρs / e·ρω

где ρω — плотность воды, г/см3

Пористость - отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры в процентах:

n = 1- ρd / ρs

Коэффициент пористости - отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта:

e = n / (1-n)

 

2.1.2 Задания для лабораторных работ

Задание 11

Масса образца грунта объемом 50 см3 при естественной влажности равна g (г), после сушки на воздухе стала g1 (г), а после полного высушивания в термостате – g0 (г). Объем минеральной части грунта равен VS (см3).

Вычислите следующие показатели: плотность частиц грунта, естественная влажность, объемная влажность, плотность, полная влагоёмкость, коэффициент пористости, плотность сухого грунта, степень влажности, гигроскопическая влажность, пористость.

Таблица 12 - Исходные данные к заданию 11

№ варианта g g1 g0 VS
87,52 81,58 81,09 30,48
84,32 71,20 69,88 24,54
86,14 76,30 75,62 28,22
88,35 73,28 72,41 26,82
94,46 72,03 70,34 25,67
99,67 79,89 78,48 28,85
89,67 82,73 82,12 31,24
78,29 69,37 67,33 21,86
79,88 70,18 68,64 23,97
77,61 68,84 67,51 20,77
85,53 74,73 73,52 22,24
86,87 78,24 76,87 29,41
84,11 72,40 70,56 25,14
88,92 73,47 71,28 27,78
91,18 85,77 84,62 30,24
95,36 73,14 71,96 31,52
92,61 70,20 68,84 27,36
93,75 81,38 80,05 28,15
98,55 88,27 87,52 29,97
79,34 71,76 70,76 25,47
78,47 68,29 67,43 20,81

Пример решения задачи для варианта № 0

Дано:

V = 50 см3;

g = 87,52 г;

g1 = 81,58 г;

g0 = 81,09 г;

VS = 30,48 см3;

Найти: ρs, ωо ωv, ρ, ωmax, е, ρd, Sr, n

 

Решение:

Плотность частиц грунта ρs равна отношению массы сухого грунта к объему его твердой части. Следовательно,

ρs= g0 / VS = 81,09 / 30,48 = 2,66 г/см3

где g0 – масса сухого грунта, г;

VS – объем минеральной части грунта, см3.

 

Естественная влажность определяется по формуле:

ωо = (g – g0) / g0 = (87,52 – 81,09)/ 81,09 = 0,08

 

Объемную влажность можно определить из выражения:

ωv = ωо · ρs = 0,08 · 2,66 = 0,21

Плотность:

ρ = g / V = 87,52 / 50 = 1,75 г/см3

Коэффициент пористости:

е = (ρs / ρ) ·о + 1) – 1= (2,66 / 1,75) · (0,08+1)-1= 0,64

Полная влагоемкость:

ωmax = е · ρω/ ρs= 0,64 · 1 / 2,66 = 0,24

где ρs – плотность частиц грунта, г/см3;

е – коэффициент пористости;

ρωплотность воды, г/см3.

 

Плотность сухого грунта:

ρd= ρ / (1о) = 1,75 / (1 + 0,08)= 1,62 г/см3

 

Степень влажность:

Sr = ωо · ρs / e · ρω = 0,08· 2,66 / 0,64 · 1 = 0,33

 

Гигроскопическая влажность

ωr = (g1 – g0) / g0 = (81,58 – 81,09) / 81,09 = 0,006

 

Пористость:

n = 1 - ρd / ρs = 1 – 1,62 / 2,66 = 0,39

 

Вывод: ρs = 2,66 г/см3; ωо = 0,08; ωv = 0,21; ρ = 1,75 г/см3; ωmax = 0,24; е = 0,64; ρd = 1,62 г/см3; Sr = 0,33; n = 0,39


Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2022 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7