1.6 Лабораторна робота №4 Випробування на просадковість лесових ґрунтів

В практиці вишукувань найбільш широке застосування знаходять два способи визначення відносної просадковості в компресійному приладі: за методом однієї та за методом двох кривих.

За методом однієї кривої (рис. 1.5) випробовують один зразок непорушеної структури природної вологості при заданому тиску . Зразок завантажують ступенями до заданого тиску р. Після стабілізації деформацій ґрунту від заданого тиску р зразок ґрунту зволожують до повного водонасичення. При цьому відбувається просідання ґрунту, яке замірюють індикатором. Досягнувши стабілізації насиченого водою зразка, продовжують його компресійне випробування (див. рис. 1.5).

З а методом двох кривих компресійні випробування виконують на двох зразках: перший зразок природної вологості; другий – в стані повного водонасичення. При такому методі одержують дві криві залежності зміни коефіцієнту пористості від тиску, що дозволяє визначити відносну просадковість при будь-якому тискові р.

Рисунок 1.5 - Компресійна крива просадкового ґрунту (за методом однієї кривої)

Необхідне устаткування та підготовка приладу такі ж. як і при випробуванні на компресію зв’язних або сипучих ґрунтів (див. лабораторну роботу №1).

До початку досліду повинні бути визначені маса зразка, щільність ґрунту , щільність частинок ґрунту , природна вологість w, коефіцієнт пористості е, глибина відбору зразка z, товщина і-го шару просадкової товщі , тиск р.

1.6.1 Хід роботи

Підготовку зразка, збирання приладу виконують так, як і в лабораторній роботі № 1.

Випробування лесового ґрунту до тиску, рівного , за методом однієї кривої виконують аналогічно до випробувань ґрунту на компресію (див. лабораторну роботу №1).

1. Після досягнення умовної стабілізації деформацій зразка від дії тиску р роблять зволоження ґрунту до повного водонасичення. При цьому спостерігається інтенсивне зростання деформацій ґрунту, яке має назву просідання. В навчальній роботі час стабілізації водонасиченого зразка приймається рівним 10-15 хвилин (до моменту зупинки стрілки індикатора).

2. Подальше випробування виконують при заданих значеннях тиску (в цій роботі = 250 і 300 кПа).

Результати спостережень заносять в журнал (табл. 1.5).

Таблиця 1.5 – Журнал спостережень

Наванта-ження, кН	Тиск, кПа	Показання індикатора, мм	Осідання зразка, мм	Відносне осідання	Приріст кое-фіцієнта по-ристості	Коефіці-єнт по-ристості
2	3	4	5	6	7	8
0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00

1.6.2 Обробка результатів досліду

1. Обчислюють осідання зразка, відносне осідання, приріст ∆ , коефіцієнт пористості .

2. Будують графік залежності (див. рис. 1.5).

3. Обчислюють відносну просадковість ε_sl і виконують класифікацію ґрунту (просадковий, непросадковий). Тиск від власної ваги ґрунту визначають за формулою , де - питома вага ґрунту; - щільність ґрунту; - прискорення сили тяжіння; z - глибина відбору зразку.

Висоту зразка ґрунту, стисненого напруженням від власної ваги ґрунту, обчислюють інтерполяцією на підставі даних про зміну висоти зразка в журналі спостережень (табл. 1.5). При цьому висота зразка , де h_k - висота кільця; s- осідання зразка від дії тиску , яке й обчислюється інтерполяцією з використанням дослідної залежності тиску і осідання в таблиці 1.5.

4. Виконують побудову графіка залежності , де - відносна деформація зразка; - осідання зразка , - початкова висота зразка (рис. 1.6).

5. Екстраполюють дві вітки кривої , одну частину (осідання зразка до зволоження) в бік збільшення тиску , другу частину (осідання зразка після насичення водою) в бік початку координат.

6. На рис. 1.6 знаходять відстань між двома кривими, яка відповідає величині відносної просадковості ε_sl= 0,01. При цьому використовують значення , обчислене для , яке на графіку одержане в процесі його побудови.

7. Початковий просадковий тиск р_sl знаходять на осі при 0,01.

8. Вираховують просідання шару ґрунту за допомогою наведеної вище формули (1.10), використовуючи знайдені величини і .

Рисунок 1.6 - Визначення початкового просадкового тиску за результатами компресійних випробувань: 1 - стиснення ґрунту природної вологості; 2 - теж в водонасиченому стані; 3 - відносна просадковість ґрунту; 4 - частини кривої, одержані за екстраполяцією