Применение буровых наконечников и осадных труб при проходе скважины

Задание №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ НА ШТАМП.

1 – Штамп, 2 – Домкрат, 3 – Прогибомеры, 4 - Анкерные сваи, 5 – Штанга, 6 – Ферма.

Штамп– квадратная или круглая плита, служащая для передачи давления на грунт при полевых испытаниях грунтов методом пробных (опытных) нагрузок.

Цель и результаты работы – ознакомиться с методом испытания грунтов статическими нагрузками на штампы для оценки их сжимаемости в полевых условиях и произвести пробное испытание грунтов.

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 деформаций, т.е. сжимаемости, является МОДУЛЬ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е_о, используемый проектировщиками для расчета осадок сооружений. Модулем общей деформации называется коэффициент пропорциональности между приращениями нагрузки и осадки.

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 ПНИИИСа.

Установка состоит из жесткого стального штампа площадью 5000кв. см, упорной фермы, четырех анкерных свай, гидравлического домкрата, мощностью 50т и насосной станции с манометром для создания давления на штамп, двух прогибометров для регистрации осадок штампа в мм.

Графики зависимости осадки штампа от времени и удельного давления:

S– осадка,P– удельное давление.

Задание №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ И ВЛАЖНОСТИ ГРУНТОВ.

Показатели плотности, прочности и влажности входят в число основных физических характеристик грунтов.

Плотность служит главнейшей характеристикой способа расположения частиц в грунте, а влажность характеризует содержание воды в грунте, оказывающей влияние на ряд механических свойств грунта. Подробнее: http://allformgsu.ru

Плотность – отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к объему, занимаемому грунтом. Плотность сухого грунта - равна отношению массы образца грунта, высушенного при 100-150^о, к его первоначальному объему.

Влажность грунта - отношение массы воды, содержащейся в грунте в природных условиях, к массе грунта, высушенного при 100-150^одо постоянного веса.

Для установления плотности грунта возникает необходимость в отборе монолитов ( образцов ненарушенного сложения), которые в песчаных и глинистых грунтах вырезаются методом режущего цилиндра.

Пористость грунта – отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры.

Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему частиц грунта.

Конструкция пробоотборник:

Рассматриваемый комплект для отбора песков ненарушенного сложения состоит – режущего цилиндра, верхней насадки, опорного направляющего кольца и поршня с рукояткой для задавливания.

Цилиндр представляет собой открытый с обеих сторон отрезок Ме трубы, у которого одна кромка заострена.

Для определения плотности и влажности грунта надо иметь:

- пробоотборник;

- стальную линейку или нож с длинным лезвием;

- савок;

- полиэтиленовые пакетики;

- ровную, Ме пластину, превышающую диаметр цилиндра.

Журнал результатов определения влажности грунта

Вес пробы
Объем цилиндра
Номер бюкса
Вес бюкса
Вес бюкса с влажным грунтом
Вес бюкса с сухим грунтом
Влажность
Плотность
Плотность сухого
Пористость
Коэффициент пористости
Степень влажности

Задание №5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ ОПЫТНЫМИ НАЛИВАМИ В ШУРФЫ.

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 К_ф.

Условия движения воды в зоне аэрации существенно отличаются от условий ее движения в водонасыщенных грунтах. Вода. Поступающая в шурф, впитывается в сухой грунт и движется в нем не только под действием сил тяжести, но и капиллярных сил, кот. могут действовать во всех направлениях. Благодаря действию этих сил, вода, просачиваясь из шурфа в сухой грунт, растекается, образуя увлажненную зону, форма которой изменяется во времени, вытягиваясь вниз.

По мере увеличения глубины промачивания, темп фигуры увлажнения замедляется, и расход воды на фильтрацию из шурфа стабилизируется. Однако, даже при постоянном расходе, линии токов инфильтрационного потока не параллельны между собой, т.е. площадь горизонтального сечения потока, а значит и его скорость меняются с глубиной. Влияние растекания ограничивают специальной схемой опытных установок или учитывают в формулах. Т.О., существующие методы позволяют установить величину коэффициента фильтрации только приближенно, но с точностью вполне приемлемой для практических целей.

Значение коэффициента фильтрации определяется по формуле:

К_ф=Q_уст/(ω*I)

Где Q_уст– установившей расход во внутреннем цилиндре, ω – площадь поперечного сечения внутреннего цилиндра, I – гидравлический уклон (принимаем =1)

Порядок выполнения работы:

1. Зачищаем площадку

2. Помещаем кольцо до определенной глубины

3. Заполняем кольцо водой и поддерживаем определенный напор Н, дополняя постоянно из мерной емкости 0,5 л, при этом фиксируем время, за которое вливается вода из мерной емкости. Опыт проводим до тех пор, пока в опыте nи в (n-1) не будут примерно равные значения

№ банки	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Объем, л
Время, с
Q, л/мин

Кф =