Лабораторная работа 4

Основы грунтоведения

Цель: познакомиться с одним из разделов инженерной геологии – грунтоведением; уяснить современное понимание термина "грунт"; научиться рассчитывать свойства грунтов по формулам; познакомиться с классификацией грунтов по ГОСТам.

Задание 1

Выяснить и записать в тетрадь, что изучает грунтоведение, его основные цели и задачи. Современное понятие грунтов.

Задание 2

Масса образца грунта ненарушенного сложения объемом 50 см³ при естественной влажности равна g (г), после сушки на воздухе стала g₁ (г), а после высушивания в термостате – g₀ (г). Объем минеральной части грунта равен V_s (см³). Определите ука­занные ниже показатели, используя их определения и обозначения, приведенные в таблице.

Вариант	g	g1	g0	Vs	Определить
1	87,52	81,58	81,09	30,48	Плотность частиц грунта и объемную влажность
2	86,14	76,30	75,62	28,22	Плотность и полную влагоемкость
3	88,35	73,28	72,41	26,82	Естественную влажность и коэффициент пористости
4	94,46	72,03	70,34	25,67	Плотность сухого грунта и степень влажности
5	99,67	79,89	78,48	28,85	Гигроскопическую влажность и пористость

Задание 3

В лабораторных условиях определены: плотность частиц грунта ρ_s (г/см3), естественная влажность w₀, плотность грунта ρ₀ (г/см3) и максимальная молекулярная влагоемкость w_m. Вычислите указанные ниже показатели.

Варианты	ρs	w0	ρ0	wm	Вычислить
1	2,75	0,24	2,03	0,16	Коэффициент пористости
2	2,69	0,21	1,89	0,15	Пористость
3	2,67	0,14	1,81	0,12	Степень влажности
4	2,72	0,30	1,91	0,24	Плотность сухого грунта

Задание 4

По приведенным ниже результатам лабораторного опреде­ления физико-механических свойств связного грунта вычислите классификационные характеристики (число пластичности, показа­тель текучести, коэффициент пористости) и дайте наименование грунта по ГОСТ 25100-95.

Наименование показателей	Варианты
	1	2	3	4	5
Плотность частиц грунта, г/см	2,69	2,73	2,71	2,72	2,70
Плотность грунта, г/см3	1,90	1,99	1,90	1,86	0,81
Природная влажность, д. е.	0,22	0,27	0,13	0,18	0,20
Влажность на границе текучести, д. е.	0,20	0,52	0,34	0,43	0,26
Влажность на границе пластичности, д. е.	0,14	0,23	0,21	0,22	0,17

Для выполнения задания используйте материалы учебника. Полученные результаты сопоставляют с ГОСТом и дают грунту наиме­нование, например: суглинок, полутвердый, непросадочный.

Задание 5

По результатам лабораторного определения зернового состава грунта, приведенным ниже, определите его наименование по ГОСТ 25100-95. В таблице ОК означают окатанные, Н – неокатанные.

Наименование показателей	Варианты
	1	2	3	4	5
Зерновой состав частиц, % по массе:
более 200 мм	2	17	52	19	9
200...10	24	35	9	37	14
10...2	39	6	13	10	30
2...0,05	12	38	13	17	42
0,05...0,005	14	3	8	14	4
менее 0,005	9	1	5	3	1
Степень окатанности частиц размером более 2 мм	Н	ОК	ОК	Н	ОК
Число пластичности за­полнителя, %	11	<1	8	4	< 1

Анализируя результаты определения зернового состава, отме­чают, что в грунте присутствуют крупные обломки (более 200 мм), песчаные (2–0,05 мм), пылеватые (0,05–0,005 мм) и глинистые (менее 0,005 мм) частицы.

Определяют общее количество обломков крупнее 2 мм, если получается более 50 %, делаем вывод, что грунт является крупнообло­мочным. Его наименование определяют, последовательно суммируя процентное содержание частиц крупнее данного диаметра и сравнивая полученные значения с ГОСТом. Далее по процентному содержанию частиц определяем к какой категории крупнообломочного грунта он относится. В соответствии с примечанием к табл. 1 прил. 3, при наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % или глинистого более 30 % в наименовании крупнообломочного грунта должно приводиться наиме­нование заполнителя. Общее количество заполнителя, т. е. глинистых (Гл) и песчаных (Пч) частиц в заполнителе, принимая весь заполнитель за 100 %:

Гл = 9 100/35 = 25,7 %; Пч = 12 × 100/35 = 34,3 %.