
- •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:
3. Определение содержания пылеватых частиц (Пл)
Содержание пылеватых частиц при полевом анализе определяется из следующего выражения:
П+Г+Пл=100%
Откуда
Пл= 100-(П+Г)%
Полученные результаты по п.1, 2, 3 заносятся в таблицу 5.
Результаты выполненного полевого анализа гранулометрического состава грунта записать в таблицу 5.
Таблица 5
-
№
грунта
Содержание песчаных частиц (2-0,05мм), П%
Содержание пылеватых частиц (0,05-0,005мм), Пл%
Содержание глинистых частиц (<0,005мм), Г%
Тип грунта по гранулометри-ческой классификации (приложение 2)
Исследовательское задание: 1. Установить тип грунта по гранулометрической классификации (приложение 2). 2. Выделить грунты, которые соответствуют исследуемому грунту по содержанию глинистых частиц, а затем по соотношению песчаных и пылеватых частиц уточнить тип грунта.
Лабораторная работа №3 определение границы текучести и раскатывания
Цель работы: определение типа и подтипа пылевато-глинистых грунтов.
Основные понятия
Грунт в зависимости от количества воды, содержащегося в нем, может иметь разные свойства. При небольшом содержании воды уплотненный грунт имеет свойства твердого или полутвердого тела. При увеличении влажности до определенного предела этот же грунт приобретает пластичные свойства. При дальнейшем увеличении содержания воды грунт начинает течь, так как он имеет свойства вязкой жидкости.
Изменение свойств грунта объясняется различной степенью подвижности грунтовых частиц относительно друг друга в связи с переходом воды из одного состояния в другое.
Степень подвижности грунтовых частиц и сопротивляемости их внешним усилиям называется консистенцией. Связанные грунты в зависимости от влажности могут иметь твердую, пластичную или текучую консистенцию.
Если грунт содержит только хорошо связанную воду, которая из-за повышенной вязкости обуславливает относительную жесткость связей между грунтовыми частицами, то он имеет свойства твердого тела. Имея твердую консистенцию, грунт характеризуется следующими признаками:
Деформация грунта при действии внешней нагрузки сопровождается нарушением связей между частицами и изменением его объема (грунт уплотняется);
После снятия приложенной нагрузки деформация частично восстанавливается;
Сопротивление грунта деформирующей нагрузке по мере его уплотнения;
В случае наличия в грунте рыхлосвязанной воды между грунтовыми частицами существуют эластичные связи, обуславливающие пластичные свойства грунта. При пластичной консистенции грунт характеризуется следующими основными признаками:
Деформация грунта при действии внешней нагрузки протекает за счет изменения формы, то есть без изменения объема и без появления трещин, так как связи между грунтовыми частицами не нарушаются при их смещении;
После снятия внешней нагрузки деформация не восстанавливается;
3)Сопротивление грунта деформирующей нагрузке постоянно;
Если в грунте содержится свободная вода, частицы грунта значительно удалены друг от друга, связь между ними утрачивается, грунт приобретает способность течь подобно вязкой жидкости. При текучей консистенции грунт не способен сохранять приданную ему форму, так как деформация его протекает без внешнего воздействия за счет собственного веса.
Изменение консистенции грунта происходит при определенных влажностях, называемых характерными. Различают следующие характерные влажности:
Граница раскатывания (нижний предел пластичности) - WP представляет собой такую влажность, при незначительном уменьшении которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое.
Граница текучести (верхний предел пластичности) – WL представляет собой такую влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в текучее.
Разность между верхним и нижним пределами пластичности называется числом пластичности (IP):
IP = WL – WP,
Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии.
Показатель консистенции (IL) вычисляется по следующей формуле:
IL
=
,
где W – влажность грунта, для которого определяется консистенция.
При IL<0 грунт имеет твердую консистенцию, если IL= 0-1, грунт находится в пластичном состоянии, при IL>1 грунт имеет текучую консистенцию.
Число пластичности зависит, главным образом, от содержания в грунте глинистых частиц и их минералогического состава. Это позволяет по числу пластичности установить тип связанных грунтов, не определяя их гранулометрического состава. В дорожном строительстве в настоящее время используется классификация грунтов, приведенная в таблице приложения 3.