Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра геотехники

Дисциплина: Механика грунтов

Отчет по лабораторным работам

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Выполнил студент

группы 14С-2

Шадрина Е.А.

Принял преподаватель

Ершов А. В.

Санкт-Петербург

2015

Лабораторная работа №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

ГРУНТА ПОЛЕВЫМ МЕТОДОМ

Объект исследования – грунт нарушенной структуры, высушенный на воздухе при обычной температуре.

Материалы и оборудование: градуированные цилиндры объемом100 мл – 2 шт.; раствор хлористого кальция (CaCl– 5 %); колба с водой; сосуд для слива суспензии;ложка; палочка с резиновым наконечником; секундомер.

Результаты определения содержания песчаной фракции

(диаметр частиц от 0,05 до 2,0 мм)

Начальный объем грунта, см3	Объем оставшегося грунта, см3	Содержание песчаной фракции, %
10	1,05	10,5

Результаты определения содержания глинистой фракции

(диаметр частиц менее 0,002 мм)

Начальный объем грунта V1, см3	Объем набухшего грунта V2, см3	Приращение объема V2–V1, см3	Относительное приращение объема	Содержание глинистых фракций %
10	20	10	1	22,7

Примечание: K – эмпирический коэффициент, равный 22,7.

Результаты определения гранулометрического состава грунта

Наименование фракции	Размер частиц фракции, мм	Содержание, %
Песчаная	0,05...2,0	10,5
Пылеватая	0,002...0,05	66,8
Глинистая	Менее 0,002	22,7

Вывод: исследованный грунт является суглинком.

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА

МЕТОДОМ РЕЖУЩЕГО КОЛЬЦА (ГОСТ 5180-84)

Объект исследования – образец глинистого грунта ненарушенной структуры.

Материалы и оборудование: режущее кольцо с паспортом, салфетка, нож, стекло, правило, весы.

Результаты определения удельного веса грунта

Объем кольца V, см3	Масса кольца m1, г	Масса кольца с грунтом m2, г	Масса грунта m2−m1, г	Плотность грунта ρ, г/см3	Удельный вес грунта γ, кН/м3
40	10,59	91,94	81,35	2,03	19,9

Плотность грунта

ρ = = = 2,03г/см³

Удельный вес

γ = ρ g = 2,03 · 9,8 = 19,9 кН/м³,

где g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА

МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ (ГОСТ 5180-84)

Объект исследования – образец глинистого грунта.

Материалы и оборудование: бюкс, нож, весы, шкаф сушильный с термометром.

Результаты определения влажности грунта

Номер бюкса	Масса бюкса m1, г	Масса бюкса с влажным грунтом m2, г	Масса бюкса с сухим грунтом m3, г	Влажность грунта
108	21,65	40,58	37,59	0,19

Дополнительные характеристики грунта

Плотность сухого грунта

ρ_d = = = 1,71 г/см³

Коэффициент пористости грунта

e = = = 0,58

где ρ_s = 2,71 г/см³– плотность частиц суглинка (Справочник проектировщика «Основания, фундаменты и подземные сооружения».М.: Стройиздат, 1985.);

Пористость

n = = = 0,367

Относительное содержание твердых частиц (скелетность)

m = 1 – n = 1 − 0,367 = 0,633

Влажность при полном насыщении пор водой

ω_sat = = = 0,21

где ρ_w – плотность воды, ρ_w = 1,0 г/см³.

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

_{γsb = (γs − γω)m = (2,71·9,81 − 1,0·9,81)·0,633 = 10,63 кН/м3.}

Коэффициент водонасыщения

S_r = = = 0,90

Лабораторная работа №4 определение характерных влажностей и консистенции глинистого грунта (гост 5180-84)

Объект исследования – образец глинистого грунта нарушенной структуры (в виде пасты и сухой в виде порошка).

Материалы и оборудование:балансирный конус с металлическим стаканчиком и подставкой; технический вазелин; салфетка; нож; бюкс – 2 шт.; весы; шкаф сушильный с термометром.

Результатыопределения характерных влажностей

Характерная влажность грунта	Номер бюкса	Масса бюкса m1, г	Масса бюкса с влажным грунтом m2, г	Масса бюкса с сухим грунтом m3, г	Влажность грунта
wL	044	21,44	48,48	43,67	0,22
wp	089	22,08	32,68	31,34	0,15

Влажность на границе текучести

ω_L = = 0,22 д. ед. = 22 %

Влажность на границе раскатывания (пластичности)

ω_S = = 0,15 д. ед. = 15 %

Число пластичности

I_p = w_L – w_p = 0,28 − 0,17 = 0,11 = 7 %

Показатель текучести

I_L = = = 0,29

Вывод: исследованный грунт является суглинком полутвёрдым лёгким пылеватым.