ВИЗУАЛЬНЫМ МЕТОДОМ

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

Файл:

Механика грунтов. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов строительных специальностей и направлений очной и заочной формы.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

81037

23)100(37







m

100

8)(100

пгргр





mmm

WWmW

)(100







870

)45(70100







m

При известных значениях добавки m и влажностей W

и Wmп

mгр

влажность границы оптимальной смеси можно определять по формуле

, %.

Количество добавок для получения оптимальных смесей можно также определить по содержанию глинистых и пылеватых фракций:

, %,

где В – содержание глинистых и пылеватых фракций в грунте земляного полотна, %;

– то же в привозном грунте, %;

– то же в оптимальной смеси, принимается по нормам, %;

В и В1 находим по данным гранулометрического анализа.

В данном примере В = 15 + 55 = 70 % (табл. 9); В1 = 3 + 5 = 8 % (табл. 9); В2 = 10 + 35 =45 % (точка X на треугольнике).

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой грунт с оптимальным гранулометриче-

ским составом?

2. Какие грунты обладают оптимальным гранулометрическим со-

ставом?

3. Как определяется количество добавок для получения оптималь-

ной смеси?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИМЕНОВАНИЯ ГРУНТА

ВИЗУАЛЬНЫМ МЕТОДОМ

Цель лабораторной работы – ознакомление студентов с методикой и выработка навыков определения наименования грунта визуальным методом.

Визуальный метод применяется для правильного отнесения грунтов к глинам, суглинкам, супесям и некоторого предварительного суждения о свойствах грунтов без использования лабораторного оборудования. Тип грунта определяется на основе комплекса испытаний: растирания на ладони, скатывания в шнур и рассматривания в лупу.

Необходимые материалы и оборудование: лупа, природный грунт, вода, гладкая чистая бумага.

Лабораторная работа № 4

Последовательность выполнения работы

1. Растирание на ладони. Исследуемый грунт с ненарушен-

ной структурой берут на сухую ладонь руки и растирают сухим указательным пальцем другой руки. Результаты растирания сопоставляют с данными табл. 10.

2. Скатывание в шнур. Если грунт сухой, то его увлажняют

до такого состояния, при котором он приобретает связность, способность формироваться, но к рукам не липнет (если такого состояния достигнуть нельзя, то констатируют, что грунт не формируется, то есть не скатывается). Из грунта в связном состоянии скатывают шарик диаметром 1– 2 см, который раскатывают в шнур ладонью на гладкой чистой бумаге (или пальцами на ладони) так, чтобы получить наибольшую длину шнура до тех пор, пока он не начнет распадаться, после чего результаты раскатывания сопоставляют с данными табл. 10.

3. Рассматривание в лупу. Грунт растирают сухой рукой до

исчезновения комков, рассыпают тонким слоем на бумаге и рассматривают в лупу; при этом видны прозрачные и непрозрачные (не кварцевые) зерна более или менее остроугольные, неправиль-

ной формы, пылеватые частицы (как непрозрачные мелкие, так и

Наименова-

ние грунта

Ощущение

при растирании пальцем

на ладони

Состоя-

ние сухого грунта

Состоя-

ние

влажного

грунта

Скатывание в ша-

рик и шнур

Вид в лупу

растертой на

ладони массы

грунта

Песчаный

Ощущение песчаной массы

Сыпучее

Не пластичное

Не скатывается

Состоит почти из сухих песчаных частиц

Пылеватый песок

В песчаной массе чувствуются пылеватые частицы. Ладонь засыпана мучнистым веществом

Сыпучее

Не пластичное

Не скатывается

Среди зерен песка видны мелкие непрозрачные комковатые частицы

Супесчаный

Ощущение песчано-пылеватой массы, явно чувствуется присутствие песка

Комки легко рассыпаются от давления рукой

Малопластичное

Трудно скатывается в шнур диаметром 3-5 мм

Песчаные частицы преобладают над пылеватоглинистыми

Супесчанопылеватый

Ощущение мучнистой массы

Связности почти нет

Малопластичное

Скатывается в шарик и шнур диаметром 3-5 мм

Преобладают мелкие непрозрачные комочки пыли. Прозрачных зерен почти нет

Наименование грунта

Ощущение при растирании пальцем на ладони

Состояние сухого грунта

Состояние влажного грунта

Скатывание в шарик и шнур

Вид в лупу растертой на ладони массы грунта

Суглинистый

В пылеватоглинистой массе чувствуются песчаные частицы

Комки раздавливаются рукой

Слегка липкое и пластичное

То же диаметром 2-3 мм; шнуры короткие

На фоне тонкого порошка ясно видны прозрачные зерна

крупные комочки и хлопья сероватого или слегка окрашенного вещества), а также глинистые частицы в виде тонкого порошка. Количественные соотношения частиц принимаются на глаз по картине, предоставляемой в поле зрения лупой.

Таблица 10

Признаки, определяющие наименование грунта

Окончание табл. 10

Наименова-

ние грунта

Ощущение

при растирании пальцем

на ладони

Состоя-

ние сухого грунта

Состоя-

ние

влажного

грунта

Скатывание в ша-

рик и шнур

Вид в лупу

растертой на

ладони массы

грунта

Пылеватосуглинистый

Пылеватоглинистые частицы заметно преобладают над песчаными

Комковатый; комки давятся рукой, но с трудом

Липкое и пластичное

При раскатывании дают длинный шнур диаметром 2-3 мм

На фоне тонкого порошка видны зерна и комья пыли

Тяжелосуглинистый

Песчаные частицы чувствуются среди пылеватоглинистой массы

Комки давятся с трудом

Липкое и пластичное

Дают длинный шнур диаметром 1-2 мм

На фоне тонкого порошка видны песчаные зерна

Глинистый

Тонкая однородная масса. Песчаных частиц не чувствуется

Твердые комки не рассыпаются в порошок при ударе молотком

Сильно пластичное, липкое и мажущее

Прочный длинный шнур диаметром 1 мм. Шарик при сдавливании в лепешку по краям не растрескивается

Тонкий сплошной порошок. Крупные зерна почти отсутствуют

Название грунта определяется по табл. 10 в зависимости от преобладания зерен того или иного размера и в соответствии с результатами растирания и скатывания

Контрольные вопросы

1. Какие испытания проводятся для визуального определения типа

грунта?

2. Какова цель применения визуального метода определения типа

грунта?

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСОВОЙ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА

Цель лабораторной работы – ознакомление студентов с методикой и выработка навыков определения весовой влажности и физических характеристик грунта.

Весовая влажность грунта – отношение массы воды, содер- жащейся в грунте, к массе твердых частиц. Весовая влажность грунта устанавливается посредством определения массы грунта до и после высушивания при температуре 100…105 0С до постоянной массы.

Весовая влажность W используется при вычислении удельного веса сухого грунта, коэффициента водонасыщения Sr, показателя текучести IL грунтов и т.д.

Необходимые оборудование и материалы: бюксы, весы, лампа накаливания, щипцы, грунт.

Последовательность выполнения работы

1. В таблицу результатов определения влажности записывают

данные о бюксе: номер и масса.

2. Грунт, оставшийся в кольце после определения плотности, переносят в бюкс (не менее 10 г), который вместе с грунтом взвешивают с точностью до 0,01 г.

3. Бюкс вместе с грунтом высушивают под лампой накаливания до постоянной массы.

4. Бюкс с сухим грунтом взвешивают.

5. Рассчитывают влажность грунта с точностью до 0,01.

Вычисление физических характеристик грунта

1. Удельный вес сухого грунта

Удельным весом сухого грунта называется отношение веса

сухого грунта ко всему занимаемому этим грунтом объему. Чем

больше

Номер

бюкса

Масса бюкса

Весовая влажность

грунта

без грун-

та, г

с влажным

грунтом, г

с сухим

грунтом, г

q0 q1 q





1

γγ





, тем меньше его пористость. По удельному весу сухо-

го грунта контролируется количество уплотнения оснований при сооружении насыпей, песчаных и грунтовых подушек и т.д. Для грунтов, не изменяющихся в объеме при высушивании,

может

быть определен непосредственным взвешиванием абсолютно сухого грунта.

Таблица 11

Таблица для определения весовой влажности

Для связных грунтов, меняющих объем в зависимости от

влажности,

, кН/м3.

2. Коэффициент пористости грунта

Коэффициентом пористости называется отношение объема

пор к объему твердых частиц Vs и вычисляется по формуле.

к объему твердых частиц этого грунта Vs) определяется опытным путем. Однако ввиду того, что эта характеристика не определялась, а значение её колеблется в узких пределах, величину удельного веса твердых частиц в данном случае можно принять

используется при определении нормативных значений прочностных и деформационных характеристик грунтов по СНиП 2.02.01-83*, при установлении плотности сложения песков, построении компрессионной кривой, вычислении характеристик сжимаемости. В некоторых случаях вычисляется пористость грунта n. Пористо-

Удельный вес частиц грунта γs (отношение веса сухого грунта

= 27,0 кН/м3.

Коэффициент пористости характеризует структуру грунта и

стью называется отношение объема пор Vn к общему объему

n









γe

γW





γγ

nγγγ

SSB







))(1(

грунта V. Её можно вычислить по формуле

3. Полная влагоемкость

Влажность грунта при полном заполнении пор водой называ-

ется полной влагоемкостью, которая определяется по формуле

где γω – удельный вес воды, кН/м3. Можно принять γω ≈10 кН/м3.

4. Коэффициент водонасыщения грунта

Коэффициент водонасыщения Sr характеризует степень за-

полнения пор грунта водой и может меняться от 0 до 1. Он определяется по формуле

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на

три группы:

- малой степени водонасыщения при 0 ≤ Sr ≤ 0,5;

- средней степени водонасыщения при 0,5 ≤ Sr ≤ 0,8;

- насыщенные водой при Sr > 0,8.

5. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

, кН/м3.

Данный показатель используется при определении природно-

го напряженного состояния грунтов, расчетного сопротивления песчаных грунтов основания ниже уровня подземных вод.

1. Что называется влажностью грунта, как она определяется и где используется?

2. Как влияет влажность на свойства грунтов?

3. Как определяются W, γSB, γd, e, n, WH, S характеристики и в каких пределах изменяются?

4. Как классифицируются пески по коэффициенту пористости e?

Контрольные вопросы

, γ

, где используются эти

Виды глинистых грунтов

Число пластичности

Супесь

0,01 ≤ IР ≤0,07

Суглинок

0,07 < IР ≤ 0,17

Глина

IР >0,17

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ ВЛАЖНОСТЕЙ

И ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕКУЧЕСТИ

Цель лабораторной работы – ознакомление студентов с методикой и выработка навыков определения характерных влажностей и физических характеристик грунта.

Строительные свойства глинистых грунтов зависят от их консистенции. В зависимости от содержания воды состояние связных грунтов может меняться в значительных пределах и быть твердым, пластичным или текучим.

Пластичностью грунтов называется способность их изменять свою форму без разрыва сплошности под внешним воздействием и сохранять её после прекращения воздействия. Пластичные свойства грунтов зависят от количества глинистых частиц и воды. Переход связного грунта из одной формы консистенции в другую совершается при определенных значениях влажности, которые получили название характерных влажностей, или влажностей на границах раскатывания WP и текучести WL. При этих значениях влажности грунт переходит из твердого состояния в пластичное, а из пластичного в текучее.

Разность между влажностями на границе текучести и раскатывания называется числом пластичности и обозначается IР.

IР=WL – WP.

По числу пластичности устанавливают наименование глинистого грунта на основании ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». В зависимости от IР глинистые грунты классифицируют следующим образом: супесь, суглинок и глина (табл. 12).

Таблица 12

Лабораторная работа № 6

Классификация глинистых грунтов по IР

Число пластичности зависит от содержания в грунте глини-

РL





Наименование глинистых грунтов по IL

Показатель текучести IL

Супеси

текучие

твердые

пластичные

IL < 0

0 ≤ IL ≤ 1

IL > 1

Суглинки и глины

твердые

полутвердые

тугопластичные

мягкопластичные

текучепластичные

текучие

IL < 0

0 ≤ IL ≤ 0,25 0,25 < IL ≤ 0,50 0,50 < IL ≤ 0,75

0,75 < IL ≤ 1

IL > 1

стых частиц.

Показатель текучести определяется по формуле

где W – природная влажность грунта;

– влажность грунта на границе раскатывания;

WL – влажность грунта на границе текучести.

По показателю текучести глинистые грунты классифициру-

ются согласно табл. 13.

Таблица 13

Классификация глинистых грунтов по I

Характеристика IL используется при выборе глубины заложе-

ния фундаментов, определении расчетного сопротивления грунтов оснований фундаментов, несущей способности свай и т.д.

Необходимые оборудование и материалы: чашка и шпатель,

колба с водой, металлический стаканчик, балансирный конус, технический вазелин, бюксы – 2 шт., весы с разновесами, грунт (сухой и в виде теста)

А. Определение влажности на границе текучести

Границей текучести называется влажность грунта, при которой стандартный конус Васильева (рис. 3) с углом при вершине 30° погружается под действием собственного веса (75 г) на глубину 10 мм за 5 с.

Последовательность выполнения работы

1. Стандартный металлический стаканчик заполняют грунто-

вым тестом без оставления пустот. Поверхность грунта выравнивают шпателем вровень с краями стаканчика.

2. Острие конуса, смазанное тонким слоем вазелина, подносят

к поверхности грунта и спускают, позволяя конусу погрузиться в грунт под влиянием собственного веса. Через 5 с отмечают погружение конуса по круговой черте.

Рис. 3. Стандартный конус Васильева

Погружение конуса на глубину менее 10 мм указывает на то, что влажность грунта не достигла предела текучести. Грунт следует переложить в чашку и после добавления воды и тщательного перемешивания повторить опыт. При погружении конуса более чем на 10 мм следует добавить сухой грунт, перемешать его с влажным и повторить опыт.

Погружение конуса на 10 мм за 5 с указывает на соответствие влажности грунта пределу текучести. Отбирают пробу данного грунта (не менее 10 г) и определяют его влажность (см. лабораторную работу № 5).

Б. Определение нижнего предела пластичности

Влажность на границе раскатывания соответствует влажности, при которой грунт, раскатываемый в жгут диаметром 3 мм,

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]