3. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
Состояние глинистых грунтов характеризует их способность сопротивляться пластичному изменению формы и зависит от их влажности. В зависимости от влажности (по мере ее возрастания) глинистый грунт по состоянию может находиться в твердом, полутвердом, пластичном и текучем состояниях.
С |
|
Естественная влажность, W |
|
|
|
|||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Объём |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Va |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Твердый Полутвердый |
Пластичный |
Текучий |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||
Vs |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и |
|
Wp |
Ip W WL |
Содержание |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
воды |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Рис. 9. Пределы пластичности |
|
|||||||
бА |
|
|||||||||||
Состояние глинистого грунта определяется по трем показателям: естественной влажности грунта W (п.2.4),влажности на границе текучести WL и влажности на границе раскатывания WP. От состояния глинистого грунта в значительнойДстепени зависят его прочность и сжимаемость. Эта зависимость используется нормами проектирования оснований и фундаментов зданий и инженерных сооружений при назначении прочностных характеристик грунтов (расчетных сопро-
тивлений грунтов сжатию и сдвигу и др.) 4 .
3.1.Определение верхнего предела пластичностиИ– влажности
грунта на границе текучести методом балансирного конусачислаГОСТ
Граница текучести WL – влажность грунта, при которой грунт находится на границе пластичного и текучего состояний.
Границу текучести определяют как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус массой
41
76 г и углом при вершине /6 (300) погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм.
3.1.1. Материалы и оборудование (рис.10):
бюксы; сито № 1 (1); металлический тигель (2); технические весы c Сточностью взвешивания 0,01 г (3); шпатель (4); фарфоровая чашка (5);
сушильный шкаф; балансирный конус (6); вазелин. и
бАРис. 10. О орудование для определения влажности на границе текучести
3.1.2. Выполнение работы
Образец грунта природной влажности разминают шпателем в фарфоровой чашке или нарезают ножом в виде тонкой стружки (с до-
бавкой дистиллированной воды, если это требуется), удалив из него |
|
растительные остатки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного |
|
|
И |
грунта пробу массой около 100 г и протирают сквозь сито с диамет- |
|
ром отверстий 1 мм 3 . |
Д |
Пробу выдерживают в закрытом стеклянном сосуде не менее 2 ч. При проведении испытания с использованием пробы грунта в воз- душно-сухом состоянии грунт растирают в фарфоровой ступке, не допуская дробления частиц грунта и одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм, просеивают сквозь сито с диаметром отверстий 1 мм и увлажняют дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в за-
крытом стеклянном эксикаторе не менее 2 ч.
Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.
42
Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают шпателем и небольшими порциями плотно (без воздушных полостей) укладывают в металлический тигель. Поверхность пасты заглаживают шпателем вровень с краями тигеля.
Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят |
||||||||
С |
|
|
|
|
|
|||
к поверхности грунтовой пасты так, чтобы его острие касалось пасты. |
||||||||
Затем плавно отпускают конус, позволяя ему погружаться в пасту |
||||||||
под действ ем собственного веса. |
|
|
|
|||||
Погружен е конуса в пасту в течение 5 с на глубину 10 мм пока- |
||||||||
При |
|
|
|
|
||||
зывает, что грунт |
меет влажность, соответствующую границе теку- |
|||||||
чести. |
погружен |
конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм |
||||||
грунтовую пасту |
звлекают из чашки, присоединяют к оставшейся |
|||||||
|
|
бА |
|
|||||
пробе, добавляют немного дистиллированной воды, тщательно пере- |
||||||||
мешивают ее |
повторяют операцию. |
|
|
|
||||
|
погружен |
конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую |
||||||
пасту |
з чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсу- |
|||||||
шивают на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем, и повторяют |
||||||||
операцию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
По достижении границы текучести из тигеля в бюкс берется про- |
||||||||
ба массой 15 – 30 г. Бюкс ставится в термостат, где грунт высушива- |
||||||||
ется до постоянной массы так же, как и при определении естествен- |
||||||||
ной влажности грунта, рассмотренной ранее в п.2.4. |
|
|||||||
3.1.3. Запись результатов и вычисление WL |
|
|||||||
Результаты |
взвешиваний |
и вычислений заносят в |
журнал |
|||||
(табл. 21). |
|
|
|
|
|
И |
||
Граница текучести выражаетсяДв процентах и определяется по |
||||||||
формуле |
|
|
|
m m |
|
|
||
|
|
|
|
WL |
|
|
||
|
|
|
|
100 mв |
mc , |
|
(36) |
|
|
|
|
|
|
c |
б |
|
|
где mв – масса влажного грунта с бюксом и крышкой, г; |
|
|||||||
mc – масса высушенного грунта с бюксом и крышкой, г; |
|
|||||||
mб |
– масса бюкса с крышкой, г. |
|
|
|
||||
43
Таблица 21
ЖУРНАЛ определения влажности на границе текучести глинистых грунтов
(Извлечение из ГОСТ 5180–2015, прил.Б [4])
|
|
|
|
|
|
|
Граница текучести |
|
|
|
|
С |
|
Масса |
Масса |
Масса высушенного |
|
|
|||||
|
п / п № |
Дата |
Лабораторный образца номер |
|
бюкса Номер |
бюкса с |
влажного |
грунта с бюксом |
Граница |
текучести W |
|
|
|
|
|
|
|
крышкой |
грунта |
и крышкой mc, г |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
m0, г |
с бюксом |
|
|
|
L |
|
и |
|
|
|
|
, |
|||||
|
и крышкой |
1-е |
2-е |
|
|
||||||
|
mw, г |
взвешивание |
взвешивание |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|||||
|
|
3.2. Определен е нижнего предела пластичности – влажности |
|||||||||
грунта на границе раскатывания
Гран ца раскатывания (пластичности) Wp — влажность грунта, при которой грунт находится на границе твердого и пластичного состояний 3 .
Границу раскатывания (пластичности) определяют как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на ку-
сочки длиной 3 – 10 мм. |
Д |
|
3.2.1. Необходимая аппаратура (рис. 11):
сито №1 (1); бюкса (2); фарфоровая чашка (3); шпатель (4); техниче-
ские весы c точностью взвешивания 0,01 г (5); сушильный шкаф. И
Рис. 11. Оборудование для определения влажности на границе раскатывания
44