Введение

При изучении студентами предмета «Инженерная геология» предусмотрен ряд лабораторных работ, направленных на более углубленное изучение и понимание физических основ, заложенных в основу теории «Грунтоведение».

В соответствии с учебным планом выполняются лабораторные работы, предназначенные для приобретения обучающимися навыков и методики определения физических свойств грунта. При выполнении лаборатор­ных работ студенты углубленно изучают методы и приемы определения свойств грунта и рельефа.

Методические указания содержат теоретические сведения о характеристиках грунта, рельефа и методах их определения.

Результаты испытаний и теоретических расчетов оформляются в виде отчетов, в которых анализируются полученные результаты, приводятся сравнения опытных и теоретических значений исследуемых параметров, даются пояснения о причинах отклонений в этих ве-личинах.

Защита лабораторных работ производится после выполнения одной или нескольких работ при наличии правильно оформленного отчета.

Лабораторная работа № 1

Определение естественной плотности

и влажности грунта

1.1 Цель работы: Определить естественную плотность и влажность грунта.

1.2 Материалы и оборудование: монолит грунта, пробоотборник с комплектом режущих колец, штангенциркуль, нож с прямым лезвием, технический вазелин, весы лабораторные, бюксы, весы лабораторные, сушильный шкаф.

1.3 Теоретическая часть

Плотность (объемный вес) грунта () – определяется как отношение массы грунта к занимаемому объему. Естественная плотность изменяется в пределах 1,4…2,2 г/см³ и зависит от минералогического состава, пористости и влажности грунта.

Влажность (W) – это отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе сухих твердых частиц. Величина влажности влияет на прочность грунтов. Естественная влажность является показателем, необходимым для вычисления пористости, а также коэффициента водонасыщения и других параметров.

Определение плотности грунта методом режущего кольца

Этот метод применяется для связных грунтов, легко поддающихся вырезке. Для связных грунтов, трудно поддающихся вырезке или склонных к крошению, применяется метод парафинирования.

1.4 Порядок выполнения работы

1.4.1 Измеряют штангенциркулем внутренний диаметр d и высоту режущего кольца h. Определяют его массу m₀. Вычисляют объем кольца V с точностью до 0,1 см³:

. (1.1)

1.4.2 Монолит грунта вскрывают путем удаления парафиновой оболочки с торца и зачищают ножом верхнюю плоскость образца.

1.4.3 С внутренней стороны кольцо смазывают тонким слоем вазелина. На зачищенную поверхность грунта его ставят острым краем вниз. Насадкой слегка нажимают на кольцо, фиксируя границу образца. Затем ножом формируют столб грунта, диаметром на 1…2 мм больше наружного диаметра кольца. По мере срезания грунта, легким нажимом насадки кольцо погружают до полного заполнения его грунтом. Грунт подрезают на 10...12 мм ниже режущего кольца и отде-ляют.

1.4.4 Срезают избыток грунта, зачищают его поверхность ножом вровень с краями кольца, грунт вокруг кольца удаляют.

1.4.5 Кольцо с грунтом взвешивают (m₁). Вычисляют плотность  и удельный вес  грунтов:

;

,

где m₂=m₁-m₀;

g – ускорение свободного падения, м/с².

1.4.6. Определение плотности образцов правильной формы производят методом непосредственных измерений.

Расчеты помещают в таблицу 1.1 (указан пример заполнения).

Таблица 1.1 – Журнал определения плотности грунта методом

режущего кольца

№ п/п	Наименование грунта	m1, г	m0, г	m2, г	h, см	d, см	V, см3	, г/см3
1	Суглинок	138,3	43,8	94,5	2,0	5,62	49,59	1,91
2	Мрамор	—	—	413,3	5,84	5,74	151,1	2,74