Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Методика проведения лабораторных работ




Для использования грунтов в инженерно-строительных целях необходимо знать основные характеристики, определяющие их состояние и возможное его изменение под влиянием различных факторов. Физическое состояние грунтов устанавливается по основным физическим характеристикам: плотность грунта, плотность частиц грунта, природная влажность, границы пластичности – для глинистых грунтов, (ГОСТ 5180-84).

В строительной практике наиболее часто служат основаниями разнообразных сооружений глинистые грунты (супеси, суглинки, глины), поэтому монолиты и образцы грунта, отобранные студентами во время буровых работ также в основном глинистые породы.

Порядок определения физических свойств грунтов в лаборатории следующий.

1) Определение плотности грунта методом «режущего кольца»

Для определения плотности грунта необходимо измерить массу образца и определить его объем, сохранив естественное состояние грунта. Для связных грунтов используется метод режущего кольца, который состоит в задавливании в грунт цилиндрической обоймы известного объема, масса образца грунта находится по разности массы кольца с грунтом и собственной массы кольца, взвешенного заранее.

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 3.

Объем кольца – 50см3

 

 

Таблица 3 Определение плотности (ρ ) грунта методом

режущего кольца по ГОСТ 5180-84

№ скв № пробы Глубина отбора, м Визуальное описание грунта Масса кольца, m0, г Масса кольца с грунтом, m1, г Масса грунта, m1 – m0 Объем грунта V, см3 Плотность грунта, ρ, , г/см3 Примечание
образца средняя

 

Плотность грунта определяют по формуле:

(1)

2) Определение природной (естественной) влажности грунта, границ пластичности глинистых грунтов.

Влажность природная W, % или доли ед. – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

Влажность определяют по формуле:

(2)

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 4.



Таблица 4.Определение влажности, границ текучести и раскатывания пылевато-глинистых грунтов по ГОСТ 5780-84

№ пробы Номер выработки Глубина отбора образца в м Визуальное описание грунта Номер бюкса Масса влажного грунта с бюксом m1 Масса высушенного грунта с бюксом, m2 Масса бюкса, m Вода, m1 – m2 Сухой грунт, m2 - m Влажность, W, д.ед. Число пластичности L=Wт - Wp Показатель консистенции
Отдельной пробы Средняя
                           

Камеральный период.

 

Остальные показатели физических свойств грунтов определяют расчетным способом.

2.3.1. Для глинистых грунтов классификационными характеристиками являются – число пластичности, показатель текучести, просадочность, набухаемость, водопроницаемость, наличие органики, степень водонасыщения

7) Наименование (разновидность) глинистого грунта определяют по числу пластичности (таблица 5).

Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180 (таблица 4).

(3)

Таблица 5. Основные разновидности грунтов по Ip (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.11)

Разновидность глинистых грунтов   Чисто пластичности, %
Супесь 1—7
Суглинок 7—17
Глина > 17

Примечание — Илы подразделяют по значениям числа пластичности, указанным в таблице, на супесчаные, суглинистые и глинистые.

 

7) Для характеристики консистенции глинистого грунта в строительных целях используют показатель текучести (консистенции) IL:

(4)

W – естественная влажность грунта, д.ед.;

Wp – нижний предел пластичности (влажность на границе раскатывания), д.ед.;

Ip – число пластичности, д.ед.

 

Таблица 6. Основные разновидности глинистых грунтов по IL

(по ГОСТ 25100-95, табл.Б.14)

Разновидность глинистых грунтов   Показатель текучести IL
Супесь:  
— твердая < 0
— пластичная 0–1
—текучая > 1
Суглинки и глины: — твердые   <0
— полутвердые 0–0,25
— тугопластичные 0,25–0,50
— мягкопластичные 0,50–0,75
— текучепластичиые 0,75–1,00
— текучие > 1,00

 

7) Рассчитывают плотность сухого грунта rd, г/см3 – отношение массы грунта (за вычетом массы воды и льда) к его объему:

(5)

r — плотность грунта, г/см3;

W — влажность грунта, д. е.

7) Пористость грунта n, %, доли ед. – отношение объема пор ко всему объему грунта:

(6)

ρs – плотность частиц грунта – масса единицы объема минеральной части, г/см3;

rd – плотность сухого грунта, г/см3.

Средние значения ρs песчаных и пылевато-глинистых грунтов следующие (в г/см3): песок – 2,66; супесь – 2,70; суглинок – 2,71; глина – 2,74.

7) Коэффициент пористости е, доли ед., – отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта:

или(7)

6) Коэффициент водонасыщения (степень влажности) Sr, д.ед. – степень заполнения объема пор водой:

(8)

где ρs – плотность частиц грунта, г/см3;

W –природная влажность, доли ед.;

екоэффициент пористости, доли ед.;

ρw плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.

7) Определяют степень морозной пучинистости грунта по его полной характеристике (таблица 7).

 

Таблица 7. Разновидности грунтов по относительной деформации пучения (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27)

Разновидность грунтов Относительная деформация пучения efn, д. е.   Характеристика грунтов
Практически непучинистый < 0,01 Глинистые при IL £ 0 Пески гравелистые, крупные и средней круп­ности, пески мелкие и пылеватые при Sr £ 0,б, а также пески мелкие и пылеватые, содержащие менее 15 % по массе частиц мельчи 0,05 мм (независимо от значения Sr). Крупнообломочные грунты с заполнителем до 10 %
Слабопучинистый 0,01 ¾ 0,035 Глинистые при 0 < IL £ 0,25 Пески пылеватые и мелкие при 0,6 < Sr £ 0,8 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком мелким и пылеватым) от 10 до 30 % по массе
Среднепучинистый 0,035 ¾ 0,07 Глинистые при 0,25 < IL £ 0,50 Пески пылеватые и мелкие при 0,80 < Su £ 0,95 Крупнообломочные с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) более 30 % по массе
Сильнопучинистый и чрезмерно пучинистый > 0,07 Глинистые при IL > 0,50. Пески пылеватые и мелкие при Sr > 0,95

 

2.3.2. Для несвязных (песчаных и крупнообломочных) грунтов в лаборатории определяются аналогичными методами плотность грунта и естественная влажность грунта (см. формулы (1),(2).

Классификационными характеристиками для песчаных грунтов служат: гранулометрический состав, степень неоднородности, коэффициент пористости, степень плотности и содержание органических веществ.

1) Гранулометрический состав- количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице 8.

 

Таблица 8. Разновидности песчаных и крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.10)

Разновидность грунтов Размер зерен, частиц d, мм Содержание зерен, частиц, % по массе
Крупнообломочные:    
- валунный (при преобладании неокатанных частиц - глыбовый) > 200 > 50
- галечниковый (при неокатанных гранях - щебенистый) > 10 > 50
- гравийный (при неокатанных гранях - дресвяный) > 2 > 50
Пески:    
- гравелистый > 2 > 25
- крупный > 0,50 > 50
- средней крупности > 0,25 > 50
- мелкий > 0,10 ³ 75
- пылеватый > 0,10 < 75

Примечание - При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % или глинистого заполнителя более 30 % от общей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

В инженерно-геологической практике выделяют также пески глинистые, содержащие свыше 3% глинистых частиц и не обладающие свойством пластичности (Ip<1).

 

2)Плотность сложения песков оценивается по величине коэффициента пористости е (таблица 9), (по ГОСТ 25100-95 табл.Б.18).

Таблица 9.

Разновидность песков Коэффициент пористости е
Пески гравелистые, крупные и средней крупности Пески мелкие Пески пылеватые
Плотный < 0,55 < 0,60 < 0,60
Средней плотности 0,55 - 0,70 0,60 - 0,75 0,60 - 0,80
Рыхлый > 0,70 > 0,75 > 0,80

Для определения е применяют расчеты согласно формул (5.7), как и для глинистых грунтов.

3) По коэффициенту водонасыщения Sr (согласно формуле (6) крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице 10 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.17).

Таблица 10.

Разновидность грунтов Коэффициент водонасыщения Sr, д. е.
Малой степени водонасыщения 0 - 0,50
Средней степени водонасыщения 0,50 - 0,80
Насыщенные водой 0,80 - 1,00

 

4) Степень неоднородности гранулометрического состава Cu- показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле:

(9)

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

Результаты гранулометрического анализа песчаных грунтов представляют в виде интегральной кривой, выполненной в полулогарифмическом масштабе, по этой кривой находят действующий (эффективный) диаметр частиц d10 и контролирующий диаметр частиц d60 (Рис.3).

Рис.3. Интегральная кривая гранулометрического состава

 

 

По степени неоднородности гранулометрического состава Сu, крупнообломочные грунты и пески подразделяют на:

- однородный грунт Сu £ 3;

- неоднородный грунт Сu > 3.

5) Определяют степень морозной пучинистости песчаногогрунта по его полной характеристике, таблица 7 (по ГОСТ 25100-95, табл.Б.27).

По таблицам 12 и 13 (Приложение 1 СНиП 2.02.01-83*). для исследованного грунта определить нормативные значения прочностных (сцепление – с, кПа, угол внутреннего трения φ, град) и деформационных (модуль общей деформации Е, МПа) показателей.

 

Таблица 11. Показатели механических свойств пород рыхлых отложений.

Обозначение Показатель по СНиП 2.02.01-83 Единица измерения, СИ Физический смысл Расчетная формула или методика определения по стандартам
С Сцепление МПа, кПа Сопротивление сдвигу при отсутствии внешней нагрузки ГОСТ 12248-96
φ Угол внутреннего трения Град. Отношение сопротивления сдвигу к приложенной нагрузке ГОСТ 12248-96
Е Модуль общей деформации МПа Коэффициент пропорциональности между давлением и относительной линейной деформацией грунта ГОСТ 12248-96 Е1-2=β·(1+е)/α α – коэффициент сжимаемости: β – поправка, учитывающая отсутствие бокового расширения грунта

 


Таблица 12. Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения jn, град. и модуля деформации Е, МПа (кгс/см2), пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений (Приложение 1 СНиП 2.02.01-83*)

Наименование грунтов и пределы нормативных значений их Обозна- чения характе- ристик   Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном
Показателя текучести грунтов 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
  Супеси 0 £ IL £ 0,25 cn jn 21 (0,21) 17 (0,17) 15 (0,15) 13 (0,13) - - - - - -
  0,25< IL £0,75 cn jn 19 (0,19) 15 (0,15) 13 (0,13) 11(0,11) 9 (0,9) - - - -
  0 < IL £ 0,25 cn jn 47 (0,47) 37 (0,37) 31 (0,31) 25 (0,25) 22 (0,22) 19 (0,19) - -
Сугли- нки 0,25 < IL £ 0,5 cn jn 39 (0,39) 34 (0,34) 28 (0,28) 23 (0,23) 18 (0,18) 15 (0,15) - -
  0,5 < IL £ 0,75 cn jn - - - - 25 (0,25) 20 (0,20) 16 (0,16) 14 (0,14) 12 (0,12)
  0 < IL £ 0,25 cn jn - - 81 (0,81) 68 (0,68) 54 (0,54) 47 (0,47) 41 (0,41) 36 (0,36)
Глины 0,25 < IL £ 0,5 cn jn - - - - 57 (0,57) 50 (0,50) 43 (0,43) 37 (0,37) 32 (0,32)
  0,5 < IL £ 0,75 cn jn - - - - 45 (0,45) 41 (0,41) 36 (0,36) 33 (0,33) 29 (0,29)

 

 


 

 

Таблица 13. Нормативные значения модуля деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов(Приложение 1 СНиП 2.02.01-83*)

Присхождение и Наименование грун- Модуль деформации грунтов Е, МПа (кг/см2), при коэффициенте пористости е, равным
возраст грунтов тов и пределы норма- тивных значений их показателя текучести   0,35   0,45   0,55   0,65   0,75   0,85   0,95   1,05   1,2   1,4   1,6
  Аллювиа- льные, Супеси 0 £ IL £ 0,75 - 32 (320) 24 (240) 16 (160) 10 (100) 7 (70) - - - - -
отложения Делювиа- льные,   Суглинки 0 £ IL £ 0,75 0,25< IL £0,5 0,5< IL £0,75 - - - 34 (340) 32 (320) - 27 (270) 25 (250) - 22 (220) 19 (190) 17 (170) 17 (170) 14 (140) 12 (120) 14 (140) 11 (110) 8 (80) 11 (110) 8 (80) 6 (60) - - 5 (50) - - - - - - - - -
Четвертичне   Озерные, Озерно- аллюви- альные   Глины   0 £ IL £ 0,75 0,25< IL £0,5 0,5< IL £0,75 - - - - - - 28 (280) - - 24 (240) 21 (210) - 21 (210) 18 (180) 15 (150) 18 (180) 15 (150) 12 (120) 15 (150) 12 (120) 9 (90) 12 (120) 9 (90) 7 (70) - - - - - - - - -
  Флювио- глянциа- льные Супеси 0 £ IL £ 0,75 - 33 (330) 24 (240) 17 (170) 11 (110) 7 (70) - - - - -

Продолжение таблицы 13

      Суглинки 0 £ IL £ 0,75 0,25 < IL £0,5 0,5< IL £0,75 - - - 40 (400) 35 (350) - 33 (330) 28 (280) - 27 (270) 22 (220) 17 (170) 21 (210) 17 (170) 13 (130) - 14 (140) 10 (100) - - 7 (70) - - - - - - - - - - - -
  Моренные Супеси Суглинки IL £ 0,5 75 (750) 55 (550) 45 (450) - - - - - - - -
Юрские отложе- ния оксфордского яруса   Глины -0,25 £IL £ 0 0< IL £ 0,25 0,25 < IL £0,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 27 (270) 24 (240) - 25 (250) 22 (220) - 22 (220) 19 (190) 16 (160) - 15 (150) 12 (120) - - 10 (100)

 

 


Сделать заключение о каждом образце исследованного грунте, охарактеризовав и обобщив особенности его физического состояния, водных и механических свойств.

Результаты определений занести в таблицу 14:

Таблица 14. Данные лабораторных исследований образцов грунтов.

Номер образца   Номер скважины Глубина отбора образца, м Характеристика грунта rS, г/см3 r, г/см3 rd, г/см3 W, д.ед. Sr, д.ед. n, % е, д.ед.   WL, д.ед   WP, д.ед Ip д.ед. IL д.ед C, МПа φ˚ Е. МПа

 





Читайте также:

III. Этапы проведения оценки воздействия на окружающую среду
Административного регламента проведения проверок при осуществлении государственного лесного контроля и надзора
Анализ проведения и нейтрализации информационно-психологической операции в ходе региональной избирательной кампании.
АННОТАЦИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРАКТИКУМА
Бухгалтерская (финансовая) отчетность ликвидируемой организации, признанной банкротом, во время проведения процедуры конкурсное производство
В зависимости от условий проведения выделяют
В.24. Каковы достоинства и недостатки проведения приватизации в России
ВИДЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ
Вспомогательный материал для проведения расчетов
Вспомогательный материал для проведения расчетов выбросов загрязняющих веществ от деревообрабатывающего производства






Читайте также:
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.015 сек.)