5.3 Испытание грунтов статическими нагрузками на штамп.
Испытание грунтов статическими нагрузками на штамп проводят для определения модуля деформации грунта. Применяются жесткие круглые штампы площадью 0,06; 0,5 и 1,0м2 . Схема подготовки штампа к испытанию представлена на рис. 5.5.
Сущность испытания заключается в том, что на штамп прикладывается ступенчато - возрастающая нагрузка и после каждой ступени замеряется величина осадки штампа. Величина ступени нагрузки
выбирается с таким расчетом, чтобы давление на ш тамп, равное частному ні деления нагрузки на площадь штампа, соответствовало 50 или ІООкІІа.
Рис. 5.5. Схема испытания грунта с помощью штампа 1 - штамп, 2 - домкрат, 3 - упорная балка, 4 - анкерные
сваи.
0,0 0,05 0,10 0,15 0,2.0 0.75 0,30
Давление, Mi la
Осадка, мм
Каждую ступень нагрузки выдерживают до условной стабилизации, когда приращение осадки не превышает 0,1мм за 2 часа наблюдения. Интервалы отсчетов осадки такие же, как при испытании свай статическими нагрузками.
По результатам испытаний строят график зависимости осадки штампа от давления (рис. 5.6). Масштаб графика: по горизонтали - 4см на графике равны 100кМа (0,1 МПа), но вертикали 1 см па графике равен 1мм перемещения.
Па графике выделяют линейный участок, проводят через него усредняющую прямую и вычисляют модуль деформации грунта но формуле:
E=(1-v2)wdΔp/Δs (5.6)
где:
Е - модуль деформации грунта, МПа;
v - коэффициент Пуассона, равный 0,30 для песков и супесей; 0,35 дня суглинков и 0,42 для глин;
w - безразмерный коэффициент, равный 0,79;
d - диаметр штампа, см;
Δp - приращение давление на штамп на осредненной прямой, МПа;
Δs - приращение осадки штампа, соответствующее Ар,см.
Пример. Определить модуль деформации грунта по результатам испытаний штампа диаметром 79,8 см (рис. 5.6). Основание сложено суглинком.
Линейный участок на графике принимаем между давлениями 0,05 и 0,2 МПа. Приращение давления на осредненной прямой Δp 0,2-05-0,15МПа. Приращение осадки
Δs =8,4-0,1 =7,4мм=0,74см. Модуль деформации
Е=(1-0,352)*0,79*79,8*0,15/0,74=11,2МПа
6. Полевые метода определения коэффициента фильтрации
В полевых условиях определение фильтрационных свойств пород выполняется методом откачки, если коэффициент фильтрации определяется ниже УПВ;
методом налива и нагнетания вода в шурфы и скважины
применяемых в неводонасыщенных породах.
экспресс методами, для быстрой предварительной оценки фильтрационных показателей.
Для целей определения коэффициента фильтрации могут также и»поньзоваться -г-режимные наблюдения за состоянием I идрогеологичсской ситуаций. Это применимо при изменчивых I идрогсологических условиях и наличии банка данных.
Метол откачки заключается в откачке определенного объема воды О ш скважины. При этом регистрируется понижение уровня воды в скважине. При наличии нескольких наблюдательных скважин определяется форма депреесиопной воронки вокруг скважины откачки. Коэффициент фильтрации определяется как функция расхода и понижения УПВ по формуле (см. рис. 6.1).
методом откачки. 1 - опытная скважина; 2, 3 - наблюдательные скважины.
Кф
= Q
Метод налива заключается в нагнетании воды в обезвоженный слой породы и последующего отбора проб породы для определения влажностипри полном водонасыщении непосредственно под площадкой впитывания «оды. При этом фиксируется расход воды и скорость движения фронта смачивания породы.
Испытания проводят:а) при постоянным гидравлическом напоре; б) при установленном расходе воды.
Экспресс метод заключается в мгновенном наливе определенного объема воды с последующим замером времени свободного понижения уровня воды.