
- •Введение
- •1.1. Определение гранулометрического (зернового) состава песчаных грунтов ситовым методом
- •1.1.2. Разделение грунта на фракции без промывки водой
- •1.1.3. Разделение грунта на фракции с промывкой водой
- •1.1.4. Графическое отображение результатов гранулометрического анализа
- •1.2.1. Материалы и оборудование
- •1.2.2. Подготовка грунта к анализу
- •1.2.5. Определение содержания пылеватой фракции (диаметр частиц 0,05 – 0,002 мм)
- •1.2.6. Запись результатов
- •1.3.1. Необходимое оборудование и материалы
- •1.3.2. Подготовка к испытанию
- •1.3.3. Проведение испытаний
- •2.1. Определение плотности грунта методом взвешивания в воде
- •2.1.2. Выполнение работы
- •2.1.3. Обработка результатов и определение плотности
- •2.2. Определение плотности грунта методом режущего кольца
- •2.2.1. Материалы и оборудование
- •2.3. Определение плотности частиц грунта пикнометрическим методом
- •2.3.2. Выполнение работы
- •2.3.3. Обработка результатов и определение плотности
- •2.4. Определение влажности (в т.ч. гигроскопической) грунта методом высушивания до постоянной массы
- •2.4.2. Подготовка к выполнению работы
- •2.4.3. Выполнение работы
- •2.4.4. Запись результатов и определение влажности
- •2.5. Вычисление коэффициента пористости
- •2.6. Вычисление коэффициента водонасыщения
- •2.7. Вычисление плотности сухого грунта
- •2.8. Вычисление удельного веса грунта
- •2.11. Вычисление плотности двухфазных водонасыщенных грунтов
- •3. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
- •3.1.1. Материалы и оборудование
- •3.1.2. Выполнение работы
- •3.1.3. Запись результатов и вычисление WL
- •3.2.1. Необходимая аппаратура
- •3.2.2. Выполнение работы
- •3.2.3. Запись результатов и вычисление Wр
- •3.4. Вычисление показателя текучести и определение состояния грунта

1.1.3.Разделение грунта на фракции с промывкой водой
1.1.3.1.Выполнение работы
Подготовляют, отбирают и взвешивают пробу грунта, руководствуясь п.1.1.2.1. Навеску помещают в фарфоровую ступку, смачивают водой и тщательно растирают пестиком с резиновым наконечником. Навеску переносят на сито диаметром отверстий 0,1 мм и отмучивают под струей воды. Отмучивание продолжается до тех пор,
пока из с та не будет вытекать прозрачная вода. Оставшиеся на сите |
|||
промытые част цы переносят в заранее взвешенную фарфоровую |
|||
чашку, грунт высуш вают в сушильном шкафу при температуре |
|||
С |
|
|
|
105±5 ° . После высуш вания до постоянной массы чашку с грунтом |
|||
взвеш вают. Массу частиц грунта размером менее 0,1 мм определяют |
|||
по |
между весом средней пробы, взятой для анализа, и весом |
||
высушенной про ы грунта после промывки. Полученный результат |
|||
заносят в |
. 5. |
|
|
разности |
|||
Затем высушенный грунт переносят на верхнее сито колонки из |
|||
набора с т д аметром отверстий 10;5;2;1;0,5;0,25;0,1 мм и просеива- |
|||
ют (см. п. 1.1.2.1). |
|
|
|
Полноту просеивания фракций грунта сквозь каждое сито следу- |
|||
|
табл |
||
ет проверять над листом |
умаги (см. п. 1.1.2.1). |
||
Каждую фракцию |
грунта, задержавшуюся на ситах, следует |
||
|
|
А |
взвесить отдельно. Потерю грунта при просеивании разносят по фракциям пропорционально их массе. Запись, обработку и оформление результатов испытаний см. в п. 1.1.2.2.
Результаты взвешивания каждой фракции mi ,г, и их сумма
mi ,г, |
вносятся в строку 1, табл. 5. |
|
|
|
|
Таблица 5 |
||||||
Журнал лабораторного определенияДгранулометрического состава грунта |
||||||||||||
|
|
|
(Ситовой метод с промывкой водой) |
|
|
|
||||||
Вес, г |
|
|
Фракции грунта, мм |
|
Сумма |
|
||||||
>10,0 |
10,0–5,0 |
5,0–2,0 |
2,0–1,0 |
1,0–0,5 |
0,5–0,25 |
И0,10 <0,10 |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
0,25– |
|
|||||||
m m |
m , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
mi ,___ г |
|
|
i |
ci |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi ,__ г |
|
qi mi |
mi , г |
|
|
|
|
|
|
|
|
qi , ___ г |
|
|
qj (qi |
/m) 100,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
qj ,___% |
|
9

В заключение работы, используя данные, полученные в последней строке табл. 5, определяют разновидность грунта по табл. 2.
1.1.4. Графическое отображение результатов гранулометрического анализа
Кроме таблиц, для наглядного отражения результатов гранулометрического анализа используют графическое представление.
уществует несколько способов для графического изображения гранулометр ческого состава, из которых чаще всего используется способ нтегральной кривой.
Интегральная кр вая – это график, отражающий суммарное со- |
|
держан е фракц й мельче определенного диаметра (рис. 2). Для по- |
|
С |
а сцисс используют полулогарифмический |
строен я кр вой по |
|
масштаб, т.е. откладывают не диаметры частиц, а их логарифмы. В |
начале коорд нат ставят число 0,001, а затем принимая lg10 = 1, рав-
большему.
ным 5 см, откладывают вправо четыре раза по 5 см, делая отметки, |
|||||
оси |
|
|
|
|
|
ставя прот в н х последовательно числа 0,01;0,1;1;10. Расстояние |
|||||
между каждыми двумя метками делят на 9 частей пропорционально |
|||||
логарифмам чисел 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (табл. 5). |
|
|
|||
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
Длина отрезков, откладываемых по оси абсцисс |
|||||
|
|
|
|
|
|
Значение лога- |
Длина отрезка, |
Значение лога- |
лина отрезка, |
||
рифма |
см |
|
рифма |
см |
|
|
бА |
|
|
||
lg2=0,301 |
0,301∙5=1,505 |
|
lg6=0,778 |
0,788∙5=3,890 |
|
lg3=0,477 |
0,477∙5=2,380 |
|
lg7=0,845 |
0,845∙5=4,220 |
|
lg4=0,602 |
0,602∙5=3,010 |
|
lg8=0,903 |
0,903∙5=4,510 |
|
lg5=0,699 |
0,699∙5=3,490 |
|
lg9=0,954 |
0,954∙5=4,770 |
|
|
|
Д |
|
||
По оси ординат откладывают суммарное содержание фракций в |
|||||
процентах в нарастающем порядке от наименьшего диаметра к наи- |
|||||
|
|
|
И |
Интегральная кривая гранулометрического состава дает возможность оценить степень неоднородности гранулометрического состава Cu и определяется по формуле Cu=d60/d10 , где d60, d10 – диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц (см.рис. 2).
10

100
90
,% |
80 |
|
|
частиц |
70 |
|
С |
|
одержание |
60 |
|
50 |
|
40 |
|
30 |
и |
|
|
20 |
10 0
0.001 |
0.002 |
0.01 |
0.05 |
0.1 |
|
1.0 |
2.0 |
10.0 |
|
|
Глинистые |
бА |
|
Гравилистые |
|||||||
Пылеватые частицы |
|
Песчаные |
частицы |
|||||||
част цы |
|
|
|
|
|
|
частицы |
|
|
|
|
|
|
Размер частиц, мм |
|
|
|
|
|
||
Рис. 2. Пр мер нтегральной кривой гранулометрического состава грунта в |
|
|
||||||||
|
|
|
полулогарифмическом масштабе |
|
|
|
|
|||
По степени неоднородности гранулометрического состава Сu |
||||||||||
крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно табл. 6. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||
Разновидность грунтов по степени неоднородности гранулометрического |
||||||||||
состава Cu (Извлечение из ГОСТ 25100–2011, табл. Б.10[1]) |
|
|
|
|
||||||
Разновидность грунтов |
|
Степень неоднородности |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
гранулометрического состава Cu , д. е. |
|
|
|||
Однородный грунт |
|
|
|
Cu |
≤ |
3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Неоднородный грунт |
|
|
|
Cu > 3 |
|
|
||||
|
|
1.2. Полевой метод гранулометрического анализа |
|
|
||||||
|
|
|
(метод Рутковского) |
|
|
|
|
|||
Полевой метод Рутковского позволяетИвыделить три основные |
||||||||||
группы фракций: песчаную (размер частиц 2 – 0,05 мм), пылеватую |
||||||||||
(размер частиц 0,05 – 0,002 мм) и глинистую (размер частиц < 0,002 |
||||||||||
мм), без тщательного определения размеров частиц внутри каждой |
||||||||||
группы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По содержанию глинистых |
и песчаных частиц грунт классифи- |
|||||||||
цируется следующим образом (табл.7): |
|
|
|
|
|
11

Таблица 7
Классификация грунта по содержанию глинистых и песчаных частиц
(Извлечение из ГОСТ 25100–2011, табл.Б.17 [1])
|
Разновидность |
Содержание |
Содержание |
|
|
глинистых частиц, |
песчаных частиц |
||
|
грунта |
|||
|
|
% по массе |
(2 — 0,05 мм), % по массе |
|
|
|
|
||
|
Песок: |
|
Меньше 3 |
|
|
упесь: |
|
|
|
|
песчан стая |
|
3 – 10 |
50 |
|
пылеватая |
|
< 50 |
|
|
|
|
||
|
углинок: |
|
|
|
|
легк й песчан стый |
|
|
40 |
С |
|
|
|
|
|
легк й пылеватый |
|
10 – 30 |
40 |
|
тяжелый песчан стый |
|
40 |
|
|
|
|
||
|
тяжелый пылеватый |
|
|
< 40 |
|
: |
|
|
|
|
легкая песчан стая |
|
|
40 |
|
Глина |
|
Больше 30 |
|
|
легкая пылеватая |
|
< 40 |
|
|
тяжелая |
|
|
Не регламентируется |
|
б |
|
||
|
Данный метод является при лиженным и наиболее прост в по- |
|||
|
левых исследованиях. |
|
|
|
|
Определение содержания глинистых частиц d<0,002 мм в грунте |
|||
|
основано на их способности набухать в воде. Содержание песчаных |
А частиц диаметром от 2,0 до 0,05Дмм определяется методом отмучива-
ния, основанным на учете различной скорости падения частиц разной крупности в воде.
Песчаные частицы как более крупные (2–0,05 мм) выпадают в осадок раньше глинистых, что дает возможностьИвыделить их.
Определение процентного содержания песчаных частиц необходимо для установления полной разновидности глинистого грунта.
1.2.1. Материалы и оборудование (рис. 3):
две цилиндрические мензурки емкостью 100 см2 (1); стеклянная палочка с резиновым наконечником (2); воронка стеклянная диаметром d = 14 см (3); набор сит с диаметрами отверстий 2; 1 и 0,5 мм (4); секундомер (5); фарфоровая ступка и пестик (6); технические весы с точностью взвешивания до 0,01 г (7); раствор хлористого кальция (СаСℓ2) концентрации 5,5 г на 100 см3 воды.
12