4. Графічне зображення гранулометричного складу ґрунтів.

Крива гранулометричного складу може бути побудована у звичайному і напівлогарифмічному масштабах. Побудова кривих в напівлогарифмічному масштабі дозволяє наносити вміст дрібних фракцій з достатньою точністю, не подовжуючи криву по осі абсцис. Для побудови кривої в напівлогарифмічному масштабі по осі абсцис відкладають не діаметри частинок, а їх логарифми, або величини пропорційні логарифмам. На початку координат ставлять, як правило, число 0,001, а потім, приймаючи lg 10 рівним довільному відрізку, відкладають цей відрізок в правий бік 3 – 4 рази, роблячи відмітки і ставлячи навпроти них послідовно числа 0,01, 0,1, 1,00, 10,00. Відстань між кожними двома відмітками ділять на дев’ять частинок пропорційно масштабам чисел 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

В першому від початку координат інтервалі, виділені відрізки будуть відповідати діаметрам частинок від 0,002 до 0,009 мм, у другому – від 0,02 до 0,09 мм, у третьому – від 0,2 – 0,9 мм, в четвертому – від 2 до – 10 мм.

Наприклад, якщо прийняти, що lg 10 = 1 відповідає відрізку довжиною 5 см, то

lg 2,5=0,301 буде відповідати відрізку 0,301  5 = 1,5 см

lg 3,0=0,477 0,477  5 = 2,4 см

lg 4,0=0,602 0,602  5 = 3,0 см

lg 5,0=0,7 0,7  5 = 3,5 см

lg 6,0=0,78 0,78  5 = 3,9 см

lg 7,0=0,85 0,85  5 = 4,25 см

lg 8=0,9 0,9  5 = 4,5 см

lg 9=0,95 0,95  5 = 4,75

Вказані відрізки відкладають по осі абсцис від початку координат і від кожної позначки, яка обмежує відрізок довжиною 5 см. Таким чином отримується напівлогарифмічна сітка, на якій будується графік гранулометричного складу ґрунту (рис. 6.1.). Для побудови останнього необхідно на осі абсцис відкласти логарифми діаметрів частинок , а по осі ординат – сумарний вміст фракцій, починаючи з найбільш дрібної. Величина ординати для кожного розміру частинки є сумою з даних для попередніх розмірів.

Сумарні криві механічного складу дають можливість знайти “діючий діаметр” і “діаметр шістдесяти”.

Під діючим діаметром або ефективним діаметром частинок d₁₀ або d_еф приймається розмір частинок, який відповідає ординаті 10 % на сумарній криві механічного складу.

Діючий діаметр зерен знаходять наступним чином: з точки на осі ординат, яка відповідає 10 % , проводять лінію паралельно осі абсцис до перетинання з кривою. З точки перетину опускають перпендикуляр на вісь абсцис. Отримана на осі абсцис точка і буде відповідати діючому або ефективному діаметру.

Під “ діаметром шестидесяти”, або “контролюючим діаметром” розуміють розмір частинок, який відповідає ординаті 60 % на сумарній криві механічного складу.

Графічно він визначається аналогічно діючому діаметру. Відношення d₆₀ / d₁₀ визначає коефіцієнт неоднорідності (f).

Чим більше його значення, тим більш різноманітний за гранулометричним складом є грунт.

ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ

1. Заповнити таблицю 6.2.

2. Визначити тип породи – однорідна чи неоднорідна за своїм фракційним складом і визначити назву ґрунту, користуючись таблицею 6.1.

3. Побудувати за одержаними даними графік гранулометричного складу ґрунту.

4. Визначити “діючий діаметр” або “ефективний діаметр” зерен і діаметр “шістдесяти”

5. Розрахувати коефіцієнт неоднорідності.

КОНТРОЛЬНІ заПИТАННЯ

1. Що таке гранулометричний склад ґрунту?

2. Що таке фракція?

3. Які практичні питання можна вирішити за допомогою гранулометричного аналізу?

4. Коли грунт вважається однорідним?

5. Що таке “діючий діаметр” або “ефективний діаметр” і як він знаходиться?

6. Що таке коефіцієнт неоднорідності, як він визначається?

ЛІТЕРАТУРА

1. Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология, 1971.