Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Плешко М.С. Механика грунтов. К вып. лаб. раб. для студ. спец. Строит. ж.д. мостов. и тр. тоннелей. 2017

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.03.2026
Размер:
822.36 Кб
Скачать

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО РГУПС)

М.С. Плешко, М.В. Плешко

МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Ростов-на-Дону

2017

УДК 624.195(07) + 06

Рецензент – доктор технических наук, профессор В.И. Куштин

Плешко, М.С.

Механика грунтов: учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ для студентов специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» / М.С. Плешко, М.В. Плешко; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 28 с.

Приведены общие положения для выполнения лабораторных работ. Учебно-методологическое пособие предназначено для студентов

«Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» всех форм обучения, а также магистрантов и аспирантов, выполняющих лабораторные работы по курсу «Механика грунтов».

Одобрено к изданию кафедрой «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог».

© Плешко М.С., Плешко М.В., 2017 © ФГБОУ ВО РГУПС, 2017

2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………….…..... …4

Лабораторная работа №1……………………………………………………… ….5

Лабораторная работа №2………………………………………………………....16

Лабораторная работа №3………………………………………………………....18

Лабораторная работа №4………………………………………………………. ..19

Лабораторная работа №5………………………………………………………. ..22

Библиографический список……………………………………………….…......27

3

Введение

Всоответствии со стандартом специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», учебными планами и типовыми программами дисциплина «Механика грунтов» предваряется теоретической подготовкой по дисциплинам: «Инженерная геология», «Материаловедение и технология конструкционных материалов».

Врезультате изучения данной дисциплины студент должен:

Знать

-физико-механические характеристики грунтов и горных пород;

-основные законы электротехники, гидравлики и инженерной гидрологии;

-основные породообразующие минералы и горные породы, их физикомеханические характеристики, основные физико-геологические процессы, влияющие на устойчивость сооружений различного типа и назначения, методы инженерно-геологических исследований.

Уметь:

-определять физикомеханические характеристики строительных материалов и грунтов;

-применять методы автоматизированного проектирования и расчетов.

Владеть:

-методами определения физико-механических свойств грунтов, расчета напряжений, деформаций, несущей способности, устойчивости грунтовых массивов.

4

Лабораторная работа №1 Классификация грунтов

Все грунты классифицируются в соответствии с ГОСТ 25100-2011, применяемом при инженерно-геологических изысканиях, проектировании и строительстве любых сооружений. При этом грунт рассматривается как однородный элемент грунтового массива.

Все природные грунты подразделяются на 4 класса в соответствии с таблицами 1.1–1.4.

Для практических целей в дорожном строительстве при наименовании грунтов главное значение принадлежит генезису, возрасту, виду и разновидностям грунтов, которые определяются по составу, состоянию и их свойствам. Наименования грунтов должны соответствовать частным классификациям, приведенным в таблицах 1.5–1.38.

ГОСТ 25100 позволяет введение дополнительных разновидностей на основе ряда определений и свойств, которые необходимы для учета специфики дорожного строительства. К таким свойствам относятся:

Оптимальная влажность (Wопт) – влажность при которой достигается максимальная плотность сухого (скелета) грунта, определяется по ГОСТ 22733.

Коэффициент увлажнения W) - отношение природной влажности грунта к его оптимальной влажности, определяется по формуле:

КW = W / Wопт

(1.1)

Коэффициент уплотнения (Ку)– отношение плотности сухого грунта в слое к максимальной плотности сухого грунта, определяется по формуле:

Ку = рdсл / рdmax

(1.2)

где рdсл - плотность сухого грунта в уплотняемом слое, рdmax - максимальная плотность сухого грунта.

В дорожном строительстве выделяют грунты:

-«слабые» – грунты, которые имеют прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0.075 МПа и/или модуль деформации ниже 5 МПа (модуль осадки более 50 мм/м) при нагрузке 0.25 МПа.

-глинистые переувлажненные – имеющие природную влажность более оптимальной влажности.

5

Класс

Группа

Подгруппа

 

 

 

 

 

 

Скальные

Скальные

 

 

 

(с жесткими структурными

 

 

 

 

связями-

 

 

 

 

кристаллизационными и

 

 

 

 

цементационными)

 

 

Интрузивные

 

 

 

Магматические

Силикатные

Эффузивные

Таблица 1.1 – 1 класс природных скальных грунтов

Тип

Вид

 

Разновидности

 

 

 

 

Ультра-

Перидотиты, дуниты,

 

Выделяются по:

основного

пироксениты

1

пределу прочности на

состава

 

одноосное сжатие в

 

 

водонасыщенном состоянии;

Основного

Габбро, нориты,

состава

анортозиты, диабазы,

2

плотности скелета грунта;

 

диабазовые порфириты,

3

коэффициенту

 

долериты

выветрелости;

 

 

4

степени размягчаемости;

Среднего

Диориты, сиениты,

5

степени растворимости;

состава

порфириты, ортоклазовые

6

степени

 

порфиры

 

водопроницаемости;

Кислого

Граниты, гранодиориты

7

степени засоленности;

состава

кварцевые, сиениты,

8

структуре и текстуре;

 

диориты, кварцевые

 

9

температуре

 

порфиры, кварцевые

 

 

 

 

порфириты

 

 

Основного

Базальты, долериты

 

 

состава

 

 

 

Среднего

Андезиты,

 

 

состава

вулканогеннообломочные

 

 

 

грунты*,

 

 

Кислого

Липариты, дациты,

 

 

состава

риолиты

 

 

 

 

 

 

* Грунты одного вида, отличающиеся по значению прочности на одноосное сжатие

6

Класс

Скальные (с жесткими структурными связями-

кристаллизационными и цементационными)

 

 

 

 

Окончание таблицы 1.1

Группа

Подгруппа

Тип

Вид

Разновидности

 

 

 

 

 

Скальные

Метаморфи

Силикатные

Гнейсы, сланцы, кварциты

 

 

ческие

 

 

 

 

 

Карбонатные

Мраморы, роговики,

 

 

 

 

скарны

 

 

 

Железистые

Железные руды

 

 

 

 

 

 

 

Осадочные

Силикатные

Песчаники, конгломераты,

 

 

 

 

брекчии, туффиты

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбонатные

Известняки*, доломиты

 

 

 

 

 

 

Полу-

Эффузивны

Силикатные

Вулканогенно-обломочные

 

скальные

е

 

грунты*

 

 

 

 

 

 

 

Осадочные

Силикатные

Аргиллиты, алевролиты,

 

 

 

 

песчаники

 

 

 

 

 

 

 

 

Кремнистые

Опоки, трепела, диато-

 

 

 

 

миты

 

 

 

Карбонатные

Мела, мергели, извес-

 

 

 

 

тняки*

 

 

 

Сульфатные

Гипсы, ангидриты

 

 

 

 

 

 

 

 

Галоидные

Галиты, карнолиты

 

 

 

 

 

 

7

Класс

Группа

Подгруппа

Дисперсные

 

 

(с механическими и водно-

 

 

коллоидными

 

 

структурными связями)

 

 

Связные

Осадочные

Таблица 1.2. – 2 класс природных дисперсных грунтов

 

Тип

Вид

 

Разновидности

 

Силикатные

Глинистые грунты

Выделяются по:

 

Минеральные

Карбонатные

 

1 гранулометрическому

Железистые

 

составу (крупнообломочные

Полиминеральные

 

грунты и пески);

 

 

 

 

 

2

числу пластичности и гра-

 

 

 

нулометрическому составу

 

 

 

(глинистые грунты и илы);

 

 

 

3

степени неоднородности

 

 

Илы

 

 

гранулометрического

Органо-

Сапропели

состава (пески);

минеральные

Заторфованные

4

показателю текучести

 

 

грунты

 

 

(глинистые грунты);

 

 

 

 

 

 

Органические

Торфы и др.

5

относительной

деформации набухания без

 

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

 

(глинистые грунты);

 

 

 

6

относительной

 

 

 

деформации просадочности

 

 

 

(глинистые грунты);

 

 

 

7

коэффициенту

 

 

 

водонасыщения

 

 

 

 

(крупнообломочные грунты

 

 

 

и пески);

 

 

 

8

коэффициенту

 

 

 

 

пористости (пески)

 

 

 

9

плотности (пески)

8

Класс

Группа

Подгруппа

 

 

 

Несвязные

Осадочные

Минеральные

 

 

 

 

Окончание таблицы 1.2

Тип

Вид

Разновидности

 

Силикатные

Пески

10 коэффициенту

 

 

Карбонатные

Крупнообломочные

выветрелости

 

Полимине-

грунты

(Крупнообломочные грунты)

 

ральные

 

11 коэффициенту

 

 

 

истираемости

 

 

 

(Крупнообломочные грунты)

 

 

 

12

относительному

 

 

 

содержанию органического

 

 

 

вещества (пески и глинистые

 

 

 

грунты);

 

 

 

13

степени разложения

 

 

 

(Торфы)

 

 

 

14

степени зольности

 

 

 

15

степени засоленности;

 

 

 

16

относительной

 

 

 

деформации пучения;

 

 

 

17

температуре

 

 

 

 

 

Примечание — Почвы (щебенистые, дресвяные, песчаные, глинистые, торфяные и др.) выделяются по совокупности признаков как соответствующий вид и разновидность грунта

9

Класс

Группа

 

Скальные

 

Мерзлые

 

(с криогенными

 

структурными

Полу-

связями)

скальные

 

 

 

Связные

Ледяные

Таблица 1.3 – 3 класс природных мерзлыхгрунтов

Подгруппа

Тип

Вид

Разновидности

 

 

 

 

 

 

Интрузивные

 

 

Выделяются по:

 

Эффузивные

 

Те же, что и для

1 льдистости за счет видимых

 

Метаморфические

Ледяные

скальных грунтов

ледяных включений;

 

Осадочные

минеральные

 

2 температурно-прочностным

Промерзшие

Эффузивные

 

 

свойствам;

Осадочные

Ледяные

 

3 степени засоленности;

 

 

4 криогенной текстуре

 

 

Ледяные

 

 

 

 

 

 

 

минеральные

 

 

 

Осадочные

 

Те же, что и для

 

 

 

 

 

 

органо-

дисперсных

 

 

 

грунтов

 

 

 

минеральные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ледяные

 

 

 

 

органические

 

 

 

 

 

 

 

Конституционные

Льды

Льды—

 

(внутригрунтовые)

 

сегрегационные,

 

 

 

 

инъекционные,

 

 

 

 

ледниковые

 

Погребенные

 

Льды—наледные,

 

 

 

 

речные, озерные,

 

 

 

 

морские, донные,

 

 

 

 

инфильтрационные

 

 

 

 

(снежные)

 

 

 

 

 

Пещерно-жильные

 

Льды—жильные,

 

 

 

 

повторножильные,

 

 

 

 

пещерные

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Механика грунтов оснований и фундаментов