2. Проведение испытания

2.1 Испытание проводят в следующем порядке:

— доливают воду в трубку не менее чем на 5 мм выше нулевого деления;

— при вытекании воды через перфорированное дно определяют с помощью секундомера падение уровня воды в пьезометре от 0 до 50 мм.

Указанную операцию повторяют не менее четырех раз, каждый раз доливая воду в трубку на 5 мм выше нулевого деления. В расчет принимают среднее время падения уровня воды. В случае отклонений отдельных отсчетов от среднеарифметического значения более чем на 10 % следует увеличить число определений.

При времени падения уровня воды в пьезометре более 2 мин допускается уменьшать высоту падения уровня.

При времени падения более 10 мин допускается проводить испытание при начальном градиенте напора, равном двум. В этом случае трубку с подставкой извлекают из стакана и ставят непосредственно на поддон.

2.2 В течение всего испытания не допускается снижение уровня воды в трубке ниже слоя гравия.

2.3 В работе необходимо определение максимальной плотности сухого грунта при оптимальной влажности и плотности сухого грунта. Разность между плотностью сухого грунта в трубке и максимальной плотностью, установленной по ГОСТ 22733—77, не должна превышать 0,02 г/см³. В противном случае испытание повторяют.

2.4 Полученные данные записывают в журнал (таблица 7.1)

Таблица 7. 1

Журнал испытаний образцов

№ п/п	Начальный напор H0, см	Градиент напора J	Время начала фильтрации отдельных заме­ров	Падение уровня воды в пьезо­метре S, см	Температура во­ды Т, 0С	Коэффициент фильтрации К10, м/сут	Среднее значение К10, м/сут
1
2
3

3. Обработка результатов

3.1 Коэффициент фильтрации песчаного грунта К₁₀, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 10 С, вычисляют по формуле:

где h — высота образца грунта в трубке, см;

S – наблюдаемое падение уровня воды в пьезометре, отсчитанное от первоначального уровня, см;

t – время падения уровня воды, с;

Т = (0,7+0,03Т_ф) – поправка для приведения значения к условиям фильтрации воды при температуре 10ºС, где Т_ф – фактическая температура воды при опыте, ºС;

864 – переводной коэффициент (из см/с в м/сут).

H₀ - начальный напор.

- безразмерный коэффициент вычисляют по таблице 7.2.

Таблица 7.2

Значения и

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33	0,010 0,020 0,030 0,040 0,051 0,062 0,073 0,083 0,094 0,105 0,117 0,128 0,139 0,151 0,163 0,174 0,186 0,196 0.210 0,223 0,236 0,248 0,261 0,274 0,288 0,301 0,315 0,329 0,346 0.357 0.371 0,385 0,400	0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0.50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0.58 0,59 0,60 0.61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66	0,416 0,431 0,446 0,462 0,478 0,494 0,510 0,527 0,545 0,562 0,580 0,598 0,616 0,635 0,654 0,673 0,693 0,713 0,734 0,755 0,777 0,799 O.S21 0,844 0,868 0.892 0,916 0,941 0,967 0,994 1,022 1,050 1,079	0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0.91 0,92 0,93 0,94 0.95 0.96 0,97 0,98 0,99	1,109 1,139 1,172 1,204 1,238 1,273 1,309 1,347 1,386 1,427 1,470 1,514 1,561 1,609 1,661 1,715 1,771 1,833 1,897 1,966 2,040 2,120 2,207 2,303 2,408 2,526 2,659 2,813 2,996 3,219 3,507 3.912 4,605

3.2 Коэффициент фильтрации вычисляют для каждого отсчета по пьезометру. Число частных определений коэффициента фильтрации должно быть не менее трех.

Например:

если Т_ф=22, а =0,03, то Т=(0.7+0.03*22)=1.36 ˚С

Время t, с	Коэффициент фильтрации К10, м/сут
3.64	116.26
3.60	116.26
2.90	144.58
2.63	159.45

К₁₀=м/сут; К₁₀=м/сут;

К₁₀=м/сут; К₁₀=м/сут.

вывод

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные физические характеристики грунтов, чем они отличаются от производных?

2. Что такое удельный вес грунта, удельный вес частиц грунта, удельный вес сухого грунта?

3. Перечислите классификационные характеристики грунта.

4. Что такое плотность частиц грунта?

5. Что такое пористость и коэффициент пористости грунта? Как они определяются и где используются?

6. Как определяется плотность глинистого грунта?

7. Что такое влажность грунта и как она определяется?

8. Как определяется влажность на границе текучести?

9. Что такое граница раскатывания и как она определяется?

10. Что такое число пластичности и для чего оно определяется?

11. Для чего определяется показатель текучести?

12. Как определяется наименование и состояние (консистенция) глинистого грунта?

13. Как влияет влажность глинистого грунта на его расчетное (условное) сопротивление?

14. Что необходимо знать для определения расчетного (условного) сопротивления глинистого грунта?

15. Что такое угол естественного откоса песчаного грунта, как определяется и для чего используется?

16. Дайте определение максимальной плотности и оптимальной влажности.

17. Опишите метод, с помощью которого определяют плотность твердых частиц грунта.

18. Что такое фильтрация и коэффициент фильтрации?

Задачи Задача 1

Определить плотность глинистого грунта методом режущего кольца, если известно: объем кольца V = 50 см³, масса влажного грунта в объеме кольца m = 90 г.

Задача 2

Определить влажность и пористость глинистого грунта, если масса образца во влажном состоянии m₁ = 30 г, а в сухом состоянии m₂ = 25 г. При этом уделный вес грунта равна γ = 18 кН/м³, удельный вес частиц грунта γ _S = 27 кН/м³.

Задача 3

Определить наименование, консистенцию и условное сопротивление глинистого грунта плотностью ρ = 1,8 г/см³, с естественной влажностью w = 0.24, влажностью на границе раскатывания w_p = 20%, на границе текучести w_l = 30 % при плотности частиц ρ_S = 2,7 г/см³.

Задача 4

Суглинок в природном залегании имеет плотность ρ = 1.8 т/м³ при влажности w₁ = 0.15. В насыпь суглинок должен укладываться с влажностью w₂ = 0.19. Какое количество воды потребуется добавить на 1м³ суглинка для увеличения его влажности?