Основные положения метода и техническая характеристика штамповой установки

Все грунты в той или иной степени деформируются сжимаются за счет уплотнения под действием приложенной к ним статической нагрузки. Деформация грунтов слагается из упругой нагрузки, восстанавливающейся после снятия, и остаточной. Последняя преобладает в обломочных, песчаных, глинистых и сильно трещиноватых скальных грунтах. Количественной характеристикой упругой и остаточной деформации, т.е. сжимаемости, является модуль общий деформации, используемой проектировщиками для расчета осадок сооружений. Модулем деформации называется коэффициент пропорциональности между приращениями нагрузки и осадки. Модуль общий деформации в полевых условиях чаще всего определяется по результатам испытания грунтов с помощью штампа в шурфах, скважинах, строительных котлованах. Для испытания в котлованах и горных выработках применяют стандартные диски площадью 2500, 5000 и 10000 см, в скважинах – площадью 600 см². На штамп передается нагрузка, на грунт – давление Р и измеряется осадка грунтами.

Определение сжимаемости грунтов штампами: I и II –шруфы; III – буровая скважина; 1 – штампы; 2 – домкрат; 3 – анкерные сваи; 4 –платформы с грузом; 5 – штанга.

При этом объем сжимаемого грунта значителен и по глубине составляет около двух диаметров штампа, что по сравнению с другими методами наилучшим образом моделирует деформируемость грунтов в основании сооружений или в теле земляных сооружений (плотин, дамб, насыпей). Статические нагрузки на штампы передаются ступенями до стабилизации осадки штампа при каждой ступени, для создания давления на штамп существуют различные установки. В данном задании используется свайный гидравлический штамп конструкции.

Установка состоит из жесткого стального штампа площадью 5000см³, упорной фермы, четырех анкерных свай, гидравлического домкрата мощностью 50 т. И насосной станции с манометром для создания давления на штамп, двух прогибомеров (индикатор) регистрации осадок штампа в мм.

Задание 3. Гидрогеологические исследования. Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными наливами в шурфы

Цель работы – знакомство с методом определения коэффициента фильтрации грунтов, залегающих в зоне аэрации.

Основные положения метода

Для определения коэффициента фильтрации неводонасыщенных грунтов, т.е. грунтов, залегающих в зоне аэрации, используется метод налива воды в шурф.

Сущность метода заключается в создании вертикального фильтрационного потока, просачивающегося через сухой грунт вниз от дна шурфа, измерении площади сечения потока, расхода и гидравлического уклона, т.е. всех параметров закона Дарси кроме Кф.

Условия движения в зоне аэрации существенно отличаются от условий ее движения в водонасыщенных грунтах. Вода, поступающая в шурф, впитывается в сухой грунт и движется в ней не только под действием сил тяжести, направленных вниз, но и капиллярных сил, которые могут действовать во всех направлениях.

Благодаря действию этих сил вода, просачиваясь из шурфа в сухой грунт, растекается, образуя увлажненный зону (фигура увлажнения), форма которой изменяется во времени вытягиваясь вниз.

Значение коэффициента фильтрации определяется по формуле: Кф =

Зона увлажнения: a – различные интервалы

времени: 1 - t₁; 2 - t₂; 3 - t₃;

б – линии тока воды при ее инфильтрации из шурфа