
- •Физическая природа грунтов
- •I. Грунты как дисперсные системы
- •1.1. Общие сведения о грунтах
- •1.2. Структура грунтов.
- •2. Зерновой состав грунтов.
- •2.1. Форма и размер грунтовых частиц, их свойства.
- •2.2. Понятие о зерновом и микроагрегатом составе грунтов
- •2.3. Методы определения зернового состава грунтов
- •3. Показатели физического состояния и свойств грунтов.
- •3.1. Плотность грунтов. Пористость и степень уплотнения
- •3.2. Характерная влажность и пластичность грунтов. Консистенция грунтов.
- •3.3. Связность, липкость, набухание и усадка грунтов
- •4. Водные и тепловые свойства грунтов.
- •4.1. Водопроницаемость грунтов
- •4.2. Методы экспериментального определения коэффициента фильтрации грунтов.
- •Сопротивление грунтов нагрузкам
- •5.Сопротивление грунтов сжатию.
- •5.1. Процессы, происходящие в грунте при действии нагрузки
- •5.2. Закономерности сжатия грунтов
- •6. Сопротивление грунтов сдвигу и сжатию
- •6.1. Общие закономерности сопротивления грунтов сдвигу
- •6.2. Сопротивление связных грунтов сдвигу
- •6.3 Сопротивление сыпучих грунтов сдвигу
- •7. Напряжения в грунтах
- •7.1. Напряженное состояние грунтов
- •7.2. Методы расчета напряжений в однородных грунтах
- •Номограмма для определения вертикальных нормальных напряжений в грунте при нагрузке от насыпи.
- •Лабораторные работы Лабораторная работа №1 Определение гранулометрического (зернового) состава грунтов.
- •Основные понятия
- •Задание №1 определениегранулометрического состава грунта ситовым методом (сухим способом).
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Задание №2 определение гранулометрического состава грунта методом рутковского
- •Методика эксперимента
- •Порядок выполнения работы
- •Определение содержания песчаных частиц (1,0-0,05мм)
- •Определение содержания глинистых частиц (мельче 0,005мм)
- •3. Определение содержания пылеватых частиц (Пл)
- •Лабораторная работа №3 определение границы текучести и раскатывания
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента.
- •Определения границы текучести пылевато-глинистых грунтов
- •Определения границы раскатывания пылевато-глинистых грунтов
- •Обработка результатов Определения границы текучести и раскатывания
- •Обработка результатов
- •Гранулометрическая классификация грунтов
- •Лабораторная работа № 4 Максимальная молекулярная влагоемкость.
- •Определение Максимальной молекулярной влагоемкости.
- •Ход работы
- •Лабораторная работа № 5 водопроницаемость.
- •Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов
- •Описание прибора
- •Ход работы
- •Лабораторная работа № 6 уплотнение грунтов. Общие понятия
- •Уплотнение грунтов с помощью стандартного уплотнителя малой модели союздорнии.
- •Описание прибора.
- •Ход работы:
- •Лабораторная работа №8 определение сжимаемости грунта
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента.
- •Описание прибора.
- •Подготовка прибора к работе.
- •Порядок выполнения работы.
- •Обработка результатов испытаний.
- •Исследовательское задание:
- •2. Прочностные свойства грунтов.
- •Лабораторная работа №9. Определение сопротивления грунтов срезу.
- •Основные понятия.
- •1.Методика эксперимента.
- •1.1. Описание прибора
- •2. Подготовка прибора к работе.
- •Проведение работы.
- •Обработка результатов испытаний
- •Задания к контрольной работе. Определение классификационных и расчетных параметров грунта по заданным показателям
- •Теоретические вопросы:
- •Пример 8п. Определение характеристик деформируемости грунта.
- •9П. Определить осадку грунтового массива при соблюдении следующих условий:
- •Литература:
Методика эксперимента
Для проведения эксперимента необходимо следующее оборудование и реактивы:
Ступка фарфоровая и пестик с резиновым наконечником (ГОСТ 7148-70).
Сита с отверстиями 2 и 1мм.
Мерные цилиндры d=2,5 см, емкостью 100 см3.
Секундомер.
Водный раствор 5%-ного хлористого кальция.
Палочка деревянная или стеклянная с резиновым наконечником.
Чаша для слива суспензии.
Образец грунта высушить до воздушно-сухого состояния и измельчить в фарфоровой ступке.
Среднюю пробу грунта взвесить и просеять через сита отверстиями 2 и 1мм. Остатки на ситах взвесить и определить процентное содержание их по отношению к взятой навеске.
УЧЕБНОЕ ЗАДАНИЕ: Определить процентное содержание песчаных, глинистых и пылеватых частиц исследуемого грунта.
Порядок выполнения работы
Определение содержания песчаных частиц (1,0-0,05мм)
Из грунта, прошедшего через сито с отверстиями 1,0мм, внести мерный цилиндр емкостью 100см3 и d=2,5 см среднюю пробу грунта. Насыпая грунт порциями по 2см3, и уплотняя его легким постукиванием об упругий предмет (войлок, резина, ладонь руки), довести объем уплотненного грунта до 10см3.
Разрыхлив уплотненный грунт встряхиванием, налить в цилиндр 25-30см3 воды и тщательно размешать его стеклянной палочкой.
Долить такое количество воды, чтобы высота равнялась 18см. Грунт взболтать в воде и оставить отстаиваться 90с.
Через 90с. не вынимая палочки, слить суспензию, осторожно наклоняя цилиндр почти до горизонтального состояния. При этом нужно следить, чтобы осевшие на дне частицы не поднялись и не оказались слитыми.
Оставшуюся в цилиндре суспензию долить водой до уровня 18см, взболтать и вновь слить через 90с. Отмучивание производить до тех пор, пока столб жидкости не станет прозрачным по истечении 90с. после перемешивания. После этого долить в цилиндр столб воды высотой 6см., взболтать и слить через 30с. всю жидкость над осадком грунта. Эту операцию повторить 3-4 раза.
Долить цилиндр водой до 100см3, дать грунту отстаиваться в течении 20 минут и определить объем осевших на дно песчаных частиц с точностью 0,5см3.
Принимая, что один кубический сантиметр осевших частиц равен 10%, умножаем объем осадка на 10. Результат записать в табл.2.
Таблица 2
Определение содержания песчаных частиц
№ Грунта |
Первоначальный объем грунта V0, см3 |
Объем грунта после отмучивания V1, см3 |
Содержание
песчаных частиц
|
|
|
|
|
Определение содержания глинистых частиц (мельче 0,005мм)
Поместить во второй мерный цилиндр емкостью 100см3 и d =2,5см среднюю пробу грунта с таким расчетом, чтобы после его уплотнения об упругий предмет объем грунта составил d=5см3.
Разрыхлить грунт в цилиндре, долить 25-30см3 воды и тщательно размешать его стеклянной палочкой с резиновым наконечником до исчезновения мазков на стенках цилиндра.
Добавить к полученной суспензии 3см3 5%-ного водного раствора хлористого кальция в качестве коагулятора. Добавить воды до 100см3, размешать суспензию и оставить отстаиваться на 24-48 часов.
По окончании отстаивания определить объем набухшего грунта,
и вычислить прирост на 1см3 первоначального объема К по формуле
где
-
первоначальный объем грунта;
- объем набухшего грунта;
По таблице 3. в зависимости от прироста объема на 1см3 вычислить процентное содержание глинистых частиц и результат записать в таблицу 4.
Зависимость набухания грунта
от количества глинистых частиц
Таблица 3
Прирост объема на 1см3, К |
Содержание глинистых частиц Г, % |
Прирост объема на 1см3, К |
Содержание глинистых частиц Г, % |
Прирост объема на 1см3, К |
Содержание глинистых частиц Г, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4,00 |
91 |
2,70 |
61 |
1,40 |
32 |
3,95 |
90 |
2,65 |
60 |
1,35 |
31 |
3,90 |
88 |
2,60 |
56 |
1,30 |
29 |
3,85 |
87 |
2,55 |
58 |
1,25 |
28 |
3,80 |
86 |
2,50 |
57 |
1,20 |
28 |
3,75 |
85 |
2,45 |
56 |
1,15 |
26 |
3,70 |
84 |
2,40 |
54 |
1,10 |
25 |
3,65 |
83 |
2,35 |
53 |
1,05 |
24 |
Таблица 3 продолжение.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
3,60 |
82 |
2,30 |
52 |
1,00 |
23 |
3,55 |
80 |
2,25 |
51 |
0,95 |
22 |
3,50 |
79 |
2,20 |
50 |
0,90 |
20 |
3,45 |
78 |
2,15 |
49 |
0,85 |
19 |
3,40 |
77 |
2,10 |
48 |
0,80 |
18 |
3,35 |
76 |
2,05 |
46 |
0,75 |
17 |
3,30 |
75 |
2,00 |
45 |
0,70 |
16 |
3,25 |
74 |
1,95 |
44 |
0,65 |
15 |
3,20 |
73 |
1,90 |
43 |
0,60 |
14 |
3,15 |
71 |
1,85 |
42 |
0,55 |
12 |
3,10 |
70 |
1,80 |
41 |
0,50 |
11 |
3,05 |
69 |
1,75 |
40 |
0,45 |
10 |
3,00 |
68 |
1,70 |
39 |
0,40 |
9 |
2,95 |
67 |
1,65 |
37 |
0,35 |
8 |
2,90 |
66 |
1,60 |
36 |
0,30 |
7 |
2,85 |
65 |
1,55 |
35 |
0,25 |
6 |
2,80 |
63 |
1,50 |
34 |
0,20 |
5 |
2,75 |
62 |
1,45 |
33 |
0,15 |
3 |
Таблица 4
-
№
грунта
Первоначаль-ный объем грунта , см3
Объем набухшего грунта , см3
Прирост объема на 1 см3 грунта
Содержание глинистых частиц (по таблице 3.), %