Лабораторная работа №3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЧНОСТИ ГРУНТА (УГЛА
ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ
И УДЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ
)
В ПРИБОРЕ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА
Рис. 6. Схема прибора одноплоскостного среза (начертить).
-
Задание 12. Определение показателей прочности грунта в приборе одноплоскостного среза
Исходные данные:
– площадь
образца F
=40 см
;
- 3 -
Номер стаканчика____________________
Масса пустого стаканчика с крышкой, [г] m=_________
Масса
влажного грунта со стаканчиком и крышкой,
[г] m
_________
Масса
высушенного грунта со стаканчиком и
крышкой, [г] m
________
Влажность определяется по формуле:
W=
––––––––––––––––––
= (%)
Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.
Задание
4. Определение границы раскатывания
(W
)
(для пылевато-глинистого грунта)
Границу раскатывания (пластичности) следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3-10 мм.
Запись результатов:
Номер стаканчика____________________
Масса пустого стаканчика с крышкой, [г] m=____________
Масса стаканчика с кусочками распадающегося жгута и крышкой, [г] m =_____
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой, [г] m =__________
Влажность грунта на границе раскатывания определяется по формуле:
W
–––––––––––––––––––
= (%)
Допускается выражать влажность грунта на границе раскатывания в долях единицы.
Задание
5. Определение границы текучести (W
)
(для пылевато-глинистого грунта)
Границу текучести следует определять как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственного веса за 5 с на глубину 10 мм.
Запись результатов:
Номер стаканчика____________________
- 4 -
Масса пустого стаканчика с крышкой, [г] m=_________
Масса стаканчика с пробой грунта и крышкой, [г] m =_________
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой, [г] m =_________
Влажность грунта на границе текучести определяется по формуле:
W
––––––––––––––––––
= (%)
Допускается выражать влажность грунта на границе текучести в долях единицы.
Характеристики, определяемые расчетом
Плотность скелета грунта (
)- отношение массы частиц грунта к объему
образца ненарушенной структуры.
––––––––––––––––––
= г/см
где W- природная влажность (в долях единицы).
Коэффициент пористости грунта (
)
- отношение объема пор к объему твердых
частиц грунта.
где W- природная влажность (в долях единицы).
Пористость грунта (
)
- отношение объема пор к полному объему
образца:
––––––––––––––––––
Объем твердых частиц:
–––––––––––––––––
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод. Согласно закону Архимеда, с учетом взвешивающего воздействия воды, он равен:
=–––––––––––––––––––––
=
где
-
удельный вес воды;
кН/м
- 9 -
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кПа
Рис.
3. Компрессионная кривая. Зависимость
коэффициента пористости
от напряжения
Задание 10. Определение показателей сжимаемости грунта по компрессионной кривой.
Вычислить коэффициент сжимаемости (в пределах одного из диапазонов напряжений: 50- 200 кПа, 100- 400 кПа) по формуле:
m
––––––––––––––––
= [кПа
]
где:
-
коэффициент пористости, например, при
кПа;
-
коэффициент пористости при
кПа (или соответственно
кПа;
кПа и т.д.).
Данные для вычисления приведены в табл. 2.
––––––––––––––––
= [кПа
]
Модуль общей (линейной)деформации:
Е
–––––––––––––
= кПа.
Коэффициент зависит от коэффициента относительной поперечной деформации грунта.
- 8 –
t,
мин
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S, мм
Рис.2. График зависимости осадка штампа от времени при компрессионном
испытании
Таблица 2
Вертикаль-ное напряжение на грунт
|
Условно
ста-билизиро-ванная осадка образца S |
Относитель-ная деформация сжатия
|
Изменение коэффициента пористости
|
Значение коэффициента пористости, соответствую-щее напряжению
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
кПа
,
мм
* S - стабилизированная (постоянная) осадка, соответствующая условному времени стабилизации, принятому равным 4 мин (см. табл. 1).
- 5 –