механика грунтов

пазоне влажности. Таким образом, пластичность глинистых грунтов харак-

теризуется влажностью на границе текучести ωL, влажностью на границе раскатывания ωP и природной влажностью ω. Зная характеристики пла-

стичности, определяют наименование и состояние глинистого грунта.

Определение влажности на границе текучести ωL

Влажность на границе текучести – это влажность глинистого теста,

изготовленного из грунта нарушенной структуры и воды, при которой ба-

лансирный конус погружается под воздействием собственного веса 76 г на глубину 10 мм за 5 сек.

Используемое оборудование:

1.Фарфоровая ступка с пестиком с резиновым наконечником.

2.Сосуд с дистиллированной водой (0,5 л).

3.Шпатель.

4.Пустой стеклянный сосуд.

5.Цилиндрическая форма на подставке (рис. 12).

6.Балансирный конус весом 76г, углом при вершине 30˚ (рис. 12).

7.Вазелин.

8.Сушильный шкаф с термометром.

9.Электрические весы ВЛКТ – 500.

10.Бюксы с крышками.

21

формы, добавляют воду (при недостатке воды) или подсушивают (при из-

лишнем количестве воды), переминают его, снова заполняют форму и по-

вторяют испытание конусом.

5. Берут пробу испытанного грунтового теста, помещают ее в пред-

варительно взвешенный бюкс ( массой m1) и взвешивают на электрических весах (масса должна быть не менее 10г, m2) с точностью до 0,01г.

6. Ставят бюкс с пробой в сушильный шкаф и сушат до постоянного веса при температуре 105–110 ˚С, затем делают окончательное взвешивание (m3).

Влажность на границе текучести определяется по формуле

ωL = (m2 – m3) / (m3 – m1), (21)

где (m2 – m3) = mω – масса воды, содержащейся в глинистом тесте, г;

(m3 – m1) = m0 – масса высушенного грунта, г; m1 – масса бюксы, г;

m2 – масса пробы грунта и бюксы до высушивания,г; m3 – масса пробы грунта и бюксы после высушивания,г.

Определение влажности на границе раскатывания ωP

Влажность на границе раскатывания – это влажность глинистого те-

ста, которое раскатывается в жгут диаметром 3мм, при этом начинает тре-

скаться и распадаться на кусочки длиной 3–10 мм.

Используемое оборудование:

1.Фарфоровая ступка с пестиком с резиновым наконечником.

2.Сосуд с дистиллированной водой (0,5 л).

3.Шпатель.

4.Пустой стеклянный сосуд.

5.Плотный лист глянцевой или восковой бумаги формата А 3.

23

8.Сушильный шкаф с термометром.

9.Электрические весы ВЛКТ – 500.

10.Бюксы с крышками.

Последовательность работы:

1.Грунтовое тесто готовят так же, как при определении влажности на границе текучести (п. 1, 2).

2.Берут небольшой кусочек теста и ладонью руки раскатывают его на листе бумаги до образования жгута диаметром 3 мм. При этом должны образоваться трещины и отдельные кусочки длиной 3–10 мм. Если при диаметре 3мм жгут сохраняет связность и пластичность (нет трещин и от-

дельных кусочков), его собирают обратно в комок и вновь раскатывают.

При раскатывании необходимо следить за тем, чтобы длина жгута не пре-

вышала ширины ладони.

3.Берут пробу раскатанного теста, помещают ее в предварительно взвешенный бюкс (массой m1) и взвешивают на электрических весах (m2) с

точностью до 0,01 г.

4.Ставят бюкс с пробой в сушильный шкаф и сушат до постоянного веса при температуре 105–110 ˚С, затем делают окончательное взвешивание (m3).

Влажность на границе текучести определяется по формуле

ωP = (m2 – m3) / (m3 – m1), (22)

где (m2 – m3) = mω – масса воды, содержащейся в глинистом тесте, г;

(m3 – m1) = m0 – масса высушенного грунта, г; m1 – масса бюксы, г;

m2 – масса пробы грунта и бюксы до высушивания, г; m3 – масса пробы грунта и бюксы после высушивания, г.

24

Определение наименования и состояния глинистого грунта

Наименование глинистого грунта определяют по числу пластично-

сти, которое определяется по формуле

IP = ωL – ωP. (23)

Число пластичности принято измерять в долях единицы.

При 0,01 ≤ IP ≤ 0,07 грунт называется «супесь» ; при 0,07 < IP ≤ 0,17 –

«суглинок»; при IP > 0,17 – «глина».

Состояние глинистого грунта (консистенция) в условиях естествен-

ного залегания определяется по числу текучести, которое определяется по формуле

где ω – природная влажность.

Число текучести принято измерять в долях единицы.

По показателю текучести супеси подразделяются на:

твердые при IL < 0;

пластичные при 0 ≤ IL ≤ 1;

текучие при IL > 1.

По показателю текучести глины и суглинки подразделяются на:

твердые при IL < 0;

полутвердые при 0 ≤ IL ≤ 0,25;

тугопластичные при 0,25 < IL ≤ 0,50;

мягкопластичные при 0,50 < IL ≤ 0,75;

текучепластичные при 0,75 < IL ≤ 1;

текучие при IL > 1.

25

М.3 Определение механических характеристик грунта

В состав современной установки универсальной для вузов ГТ 0.0.1

для определения механических характеристик грунта входит устройство статического нагружения ГТ 1.0.2; приспособление одноосного сжатия ГТ

2.5.1;одометр фильтрационный ГТ 2.1.1.; камера трехосного сжатия ГТ

2.3.1; коробка срезная ГТ 2.2.1; блок электронно преобразующий ГТ 6.0.1;

преобразователь интерфейса ГТ 6.0.2 (рис.13).

Рис. 13. Установка универсальная ГТ 0.0.1 для вузов

26

Р.3.1.1 Компрессионные испытания грунтов

Компрессионные испытания проводятся с целью изучения сжимае-

мости грунтов при естественной влажности или предварительно увлаж-

ненных до полного водонасыщения водой. Сжимаемость грунтов – это способность грунтов уменьшаться в объеме (давать осадку) под действием внешнего давления. Сжатие образцов грунта осуществляется без возмож-

ности бокового расширения. Режим испытаний образца грунта должен по возможности моделировать работу грунта при строительстве и эксплуата-

ции сооружений. Испытания водонасыщенных грунтов и ненасыщенных водой грунтов, но дополнительно увлажняемых в процессе строительства,

проводят в условиях погружения образца под воду. Тем самым устраняется влияние капиллярных сил. Для этой цели к образцу грунта, установленно-

му в компрессионном приборе, подводится вода. Испытания ненасыщен-

ных водой грунтов и дополнительно увлажняемых в процессе строитель-

ства проводятся с сохранением естественной влажности, для чего необхо-

димо исключить возможность подсушивания грунта в процессе опыта.

Используемое оборудование:

1. Компрессионный прибор – одометр (рис. 17) с прессом (рис. 16)

или универсальная установка ГТ 0.0.1 для вузов (рис. 13).

2.Фильтровальная бумага.

3.Набор грузов (по 0,5 кг, 1.0 кг; 2,0 кг; 3,0 кг).

4.Индикаторы ИЧ – 10 (2 шт.).

5.Нож с тонким лезвием.

27

Рис. 17. Одометр фильтрационный ГТ 2.1.1 в составе универсальной

установки ГТ 0.0.1 для вузов

30