Визначення показників розмокання грунтів

Мета і завдання роботи:

Мета даної роботи – навчитись дослідним шляхом визначати показники розмокання глинистих ґрунтів.

Завдання - ознайомитися з роботою приладу ПРГ-1; визначити швидкість та характер розмокання глинистого ґрунту, побудувати криву залежності величини розпаду ґрунту від часу.

Основні теоретичні положення

Розмокання – це властивість ґрунтів при зволоженні втрачати зв’язність і перетворюватися у крихку масу із повною втратою несучої здатності. Розмоканням характеризуються дисперсні ґрунти, а також слабосцементовані осадові породи з глинистим цементом. Інтенсивність розмокання зразків глинистих порід у воді залежить від ряду факторів: їх складу, початкової вологості, наявності цементаційних зв’язків та їх водостійкості, ступеня вивітрілості, порушеності структури штучними факторами. Ступінь розмокання ґрунтів використовується при оцінці явищ переробки берегів водосховищ, стійкості відкосів каналів, стінок котлованів та інших земельних споруд. Визначення швидкості розмокання ґрунтів проводиться шляхом випробування ґрунтів на стійкість під водою.

Показниками розмокання є:

а) час, на протязі якого зразок ґрунту, опущений у воду, розпадається;

б) характер розпаду (крупні чи малі грудки, пил та ін.)

В залежності від мети дослідження швидкість і характер розмокання ґрунтів визначають на зразках непорушеної структури при природній вологості або на зразках з порушеною структурою, але потім ущільнених до повного стану при відповідній вологості.

Обладнання, прилади

Прилад для визначення швидкості і характеру розмокання ґрунтів ПРГ–1, ніж ґрунтонос кільцевий із внутрішнім діаметром 30 мм і висотою 30 мм годинник

Опис приладу

Прилад ПРГ–1 призначений для отримання лабораторних даних швидкості і характеру розмокання ґрунтів з непорушеною структурою при природній вологості і з порушеною структурою.

Корпус 1 (рис.12.1) приладу виготовлений із прозорого оргскла, на якому нанесена рівномірна шкала 10 з поділками від 0 до 25. На дві опори 2, над корпусом встановлюється вісь 3, що вільно гойдається. На осі за допомогою гайки 4 закріплені стрілки 5 і спеціальний скобоподібний важіль. Права частина важеля виконана у вигляді дуги кола, а ліва - у вигляді евольвенти, еволюта якої співпадає із центром осі його гойдання. Така конструкція важеля забезпечує автоматичне урівноваження системи і застосування рівномірної шкали.

До другої частини важеля підвішена за допомогою гнучкого зв’язку 7 сітка 8 з квадратними отворами 10 х 10 мм, на яку встановлюється зразок ґрунту. Евольвентну частину важеля облягає гнучкий зв’язок, на кінці якого закріплена противага 9. Зі сторони задньої стінки корпусу приладу на осі з допомогою гайки може бути закріплений важіль з пером або олівцем для записування кривої розмокання на барабані самописця.

Рисунок 12.1 – Прилад ПРГ-1

Порядок проведення роботи

1. Корпус приладу заповнюють водою на 10 мм нижче верхнього краю корпусу. Воду беруть дистильовану або близьку за складом до тієї, під впливом якої розмокає ґрунт в природних умовах.

2. Переконатись, що стрілка займає нульове положення, тоді виконати підготовку зразка: вирізати з моноліту ґрунту ґрунтоносом циліндри діаметром 30 мм і висотою 30 мм (або кубики 30 х 30 х 30 мм).Одночасно із цього ж моноліту відбирають пробу для визначення природної вологості ґрунту.

3. Слід припідняти сітку лівою рукою і поставити її на край стінки корпусу приладу, обережно встановити на неї зразок. Потім, притримуючи важіль, плавно опускати сітку із зразком ґрунту у воду і записати першу числову відмітку. Всі зміни, які відбуваються з ґрунтом (кількісні і якісні) записують в журнал.

Числові відмітки фіксуються через певні проміжки часу (5, 10, 30, 60 хв. і т.д.)

В процесі досліду необхідно стежити за характером розмокання: формою, розміром, і послідовністю розпаду структурних одиниць.

Дослід вважається завершеним, коли ґрунт повністю провалиться скрізь сітку на дно корпусу і стрілка займе нульове положення. Якщо зразок не розмокне, дати детальний опис його стану у воді.

За допомогою приладу можна отримати числову характеристику швидкості розпаду ґрунту під водою, а також криву залежності величини розпаду від часу.

За даними числових відміток слід побудувати криву. По осі абсцис відкладається час, а по осі ординат числові дані.

Процент розпаду визначається за формулою:

,

де П – процент розпаду ґрунту, %

N₁ – початкова числова відмітка шкали;

N₂ – відмітка шкали в процесі розмокання.

При визначенні швидкості розмокання ґрунту з порушеною структурою висушений на повітрі ґрунт подрібнюють і просіюють через сито. Просіяний ґрунт заливають водою і готують "тісто" такої консистенції, при якій воно не прилипає до рук при розкочуванні. Відбирають пробу і виконують визначення так само, як і з ґрунтами непорушеної структури.

Для проведення досліду з ґрунтами з порушеною структурою необхідно мати фарфорову ступку з пестиком, сито з отворами 0,5 мм і фарфорову чашку.