На головну

Питома вага грунту в підвішеному стані

  1.  А - зрушення в приладі: 1 - поршень, 2 - зразок грунту, 3 - площина зсуву: б - як визначається кут тертя і зчеплення грунту: Т - зсувне зусилля, N - вертикальний тиск
  2.  А) Життя в стані випередження і предзатронутость
  3.  А) Про гріховному стані волі
  4.  А) Про стан відчувають сил душі або серця
  5.  А. Визначення розрахункової вологості ґрунту робочого шару
  6.  А. Принципи будівництва на просадних грунтах
  7.  Атоми в збудженому стані і іони

 кН / м3. (1.18)

Мета роботи - навчитися відбирати зразки ґрунту ненарушенной структури пробоотборником з лабораторії ПЛЛ-9 системи Литвинова
 
 

 (Рис.2.2) і розраховувати для них все фізичні характеристики грунту.

Рис.2.2. пристрій грунтоотборніка

з польової лабораторії ПЛЛ-9

2. Методика проведення роботи

У місці відбору зразка розширюють майданчик і на неї встановлюють направляючий циліндр, так щоб його опорне кільце щільно прилягало до поверхні грунту.

У направляючий циліндр опускають грунтоотборную гільзу фіксованого обсягу і придушують її в грунт за допомогою поршня зі штоком і рукояткою. Направляючий циліндр прибирають з поверхні грунту, запресовану в грунт гільзу підкопують з усіх боків ножем і потім грунт підрізають під гільзою трохи нижче її вістря. Гільзу витягують з грунту і грунт з обох торців гільзи ретельно обрізають. В результаті отримують фіксований обсяг грунту непорушеної структури, що дорівнює об'єму гільзи. Грунт з гільзи штовхачем переводять в попередньо зважений бюкс (тонкостінний алюмінієвий або скляний стаканчик), зважують і ставлять на висушування до постійної ваги при температурі 105 ... 110 ?С (до наступного заняття). Результати досвіду записують в таблицю.

 номер бюкса  Обсяг ріжучого кільця (гільзи) V0, см3  Маса порожнього бюкса m1, г  Маса бюкса з вологим ґрунтом m2, г  Маса бюкса з сухим грунтом m3, г
 11,00  110,50  94,20

Результати досвідчених даних

3. Обробка результатів досвіду

За отриманими даними необхідно обчислити всі основні і похідні фізичні характеристики грунту. При цьому треба врахувати, що: маса ґрунту mгр= m2-m1= 110,50-11,00 = 99,50 г;

маса води mw= m2-m3= 110,50-94,20 = 16,30 г;

маса сухого ґрунту ms= m3-m1= 94,20-11,0 = 83,20 м

Обчислюємо фізичні характеристики грунту:

1) Щільність грунту (г / см3 )

? = тгр / Vгр= 99,5 / 50 = 1,99 г / см3.

2) Щільність частинок грунту (г / см3 )

?s= ms/ Vs= 2,70 г / см3 (Див. Лаб. Роб. №3 для оцінки виду грунту).

3) Вологість грунту

w = mw / ms= 16,30 / 83,20 = 0,20.

4) Щільність сухого ґрунту

?d= тs / Vгр= 83,20/50 = 1,66 г / см3.

5) Пористість грунту

n = 1 (?d / ?s) = 1- (1,66 / 2,70) = 0,39.

6) Обсяг твердої фази в одиничному обсязі

, Або m = 1-n = 1-0,39 = 0,61.
 7) Коефіцієнт пористості

.

8) Повна вологоємність

wsat= E · ?w / ?s= 0,63 · 1,0 / 2,70 = 0,23.

9) Ступінь вологості

Sr= w / wsat= 0,2 / 0,23 = 0,87.

10) Щільність грунту в підвішеному стані

?sb= (?s-?w ) (1-n) = (2,70- 1,0) / (1-0,39) = 1,04 г / см3.

Питання для самоперевірки

1. Назвіть основні фізичні характеристики грунтів. Чому їх так називають?

2. Назвіть похідні характеристики грунтів. Чому їх називають похідними?

3. Напишіть формули для обчислення всіх характеристик грунту.

4. Вирішіть запропоновані завдання.

дано:

грунт - супісок;

маса грунту - 30 г;

обсяг грунту - 15 см3 ;

обсяг пір - 5 см3;

маса води - 3г.

Обчислити: основні і похідні фізичні характеристики грунту.

дано:

маса вологого зразка грунту - 80 г;

обсяг вологого зразка грунту - 40 см3;

маса висушеного зразка грунту - 60 г;

Обчислити: щільність сухого ґрунту;

питома вага сухого грунту.

дано:

маса грунту - 60 г;

обсяг грунту - 32 см3;

обсяг пір в обсязі грунту - 12 см3;

маса води в обсязі грунту - 8 м

Обчислити: питома вага частинок грунту;

вагову вологість (в частках одиниці);

ступінь вологості;

коефіцієнт пористості.

дано:

маса твердої фази в об'ємі ґрунту - 28 г;

обсяг пір в обсязі грунту - 21 см3;

маса води в порах грунту - 7 г;

Обчислити: вагову вологість.

дано:

ступінь вологості - 0,75;

обсяг грунту - 42 см3;

маса сухого ґрунту - 60 г;

повна вологоємність - 0,34;

Обчислити: пористість;

коефіцієнт пористості;

питома вага грунту в підвішеному стані;

щільність сухого ґрунту.

дано:

маса води - 20 г;

обсяг грунту - 62 см3;

щільність частинок - 2,7 г / см3;

маса частинок - 100 г.

Обчислити: вагову вологість; ступінь вологості;

пористість; обсяг пір у всьому обсязі грунту.


Лабораторна робота №2

Гранулометричний склад піщаного ґрунту

Грунт складається:

- З твердих мінеральних часток,

- Води в різних видах і станах,

- Газоподібних включень.

Розміри частинок в грунті коливаються від кількох сантиметрів до тисячних часток міліметрів. Чим менше розміри частинок, тим більше їх питома поверхня. Величина питомої поверхні істотно впливає на всі будівельні властивості грунту. Чим більше питома поверхня, тим більше виникає центрів взаємодії часток як з навколишнього їх водою, так і між собою.

Залежно від розмірів частинок розрізняють фракції:

- Валуни і брили - крупніше 100 мм,

- Галька і щебінь - від 100 до 10 мм,

- Гравій та щебінь - від 10 до 2 мм,

- Піщані частинки - від 2 до 0,05 мм,

- Пилуваті частки - від 0,05 до 0,005,

- Глинисті частки - менше 0,005

Залежно від переважаючого розміру часток і процентного їх змісту встановлюють найменування сипучих грунтів (табл. 2.1).

Таблиця 2.1. Класифікація піщаних і великоуламкових грунтів

 Грунт  Розмір частинок, мм  Маса частинок,% від маси повітряно-сухого грунту
 Великоуламковий: валунний (глибовий) галечникові (щебенево) гравійний (дресвяний)  > 200> 10> 2  > 50> 50> 50
 Пісок: гравелістийкрупнийсредней крупностімелкійпилеватий  > 2> 0,5> 0,25> 0,1> 0,1  > 25> 50> 50? 75 <75

Для визначення найменування сипучих грунтів необхідне знання гранулометричного складу грунту.

Частинки розміром більше 0,25 мм в будівельній класифікації поділяють на фракції ситовим методом.

Вміст часток розміром від 1 до 0,05 мм в лабораторній роботі визначають методом відмулювання. Цей метод заснований на законі Стокса, згідно з яким швидкість випадання частинок з суспензії залежить від їх діаметра.

Вміст глинистих частинок розміром менше 0,005 мм в лабораторній роботі визначають способом набухання. Набухання - властивість глинистих частинок збільшуватися в об'ємі при замочуванні. Встановлено, що приріст обсягу грунту, поміщеного в воду, прямо пропорційний змісту глинистих частинок і виражається рівнянням

А= 22,7 ? К, (2.1)

де А - Вміст глинистих частинок, у відсотках; К = ?V / V - приріст обсягу на 1 см3 спочатку взятого ґрунту; ?V - Приріст обсягу грунту, см3; V - Початковий обсяг грунту, см3.

Зміст пилувата фракції (0,05 ... 0,005 мм) обчислюють вирахуванням з 100% сумарного відсотка піщаних і глинистих частинок.

Результати гранулометричного аналізу виражають у відеграфіка-кривої гранулометричного складу (рис. 2.1).

%

 100

 0,001 0,005 0,01 0,05 0,1 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 lnd

Рис.2.1. Графік гранулометричного складу грунту

По горизонтальній осі в логарифмічному масштабі відкладений діаметр частинок, по вертикальній - процентний вміст частинок за сукупністю фракцій (т. Е. Графік інтегральний).

За графіком можна легко визначити зміст цікавить нас фракції (отже, і найменування грунту)

За графіком можна обчислити коефіцієнт неоднорідності піщаного ґрунту:

 (2.2)

де d60 - Діаметр частинок, відповідних 60% вмісту часток; d10 діаметр частинок, відповідних 10% вмісту часток. якщо Кн?3, то грунт неоднорідний, при Кн <3 - однорідний.

Гранулометричний склад грунту дозволяє побічно судити про будівельні властивості грунту.

Мета роботи - визначити найменування піщаного ґрунту і коефіцієнт неоднорідності.

1. Ситовий аналіз великих фракцій:

- Грунт доводять до повітряно-сухого стану.

- Беруть наважку грунту 200 м

- Наважку поміщають в набір сит, що мають різний діаметр отворів, закривають кришкою, і грунт просівають протягом 2хв горизонтальними рухами.

- Після просіювання залишок грунту на кожному ситі зважують і записують в лабораторний журнал (табл. 2.2).

- Перевіряють сумарну масу фракцій. Розбіжність не повинно перевищувати 2 г (на 200 м загальної навішування). Розбіжність розподіляють пропорційно масі фракцій.

Далі визначають процентний вміст кожної фракції.

Таблиця 2.2. Результати ситового аналізу

 показник  Маса нвес-ки, г  розміри фракцій  Сумарна маса
 > 10  10 ... 5  5 ... 2  2 ... 1  1, 0,5  0,5 0,25  <0,25
 Маса фракції, г  11,82  17,72  17,50  45,50  10,72  28,02  67,74  198,32
 Уточнена маса грунту, г  11,82  17,72  17,50  45,50  10,72  28,02  70,42
 Процентний вміст фракції  5,9  8,86  8,75  22,75  5,36  14,0  35,23

2. Метод відмулювання

Грунт, просіяний через сито 1 мм, насипають в мензурку в такій кількості, щоб обсяг його в ущільненому стані дорівнював 10 мл. Ущільнення виробляють легким постукуванням по дну і бічних гранях мензурки. У мензурку наливають таку кількість води, щоб її поверхня була на 12 см вище рівня грунту в мензурки.

Грунт з водою ретельно перемішують, для чого мензурку зверху закривають долонею і кілька разів енергійно перекидають. Після закінчення перемішування мензурку з суспензією ставлять на стіл на 60 с. За цей час всі частинки більші 0,05 мм випадуть в осад, більш дрібні частинки залишаться в воді.

Після закінчення 60 з обережно злити стовп каламутної води. При зливанні необхідно стежити, щоб піщані частки не неслися з мензурки разом з водою.

Операції повторюють поки вода з початку відстоювання НЕ буде прозорою. Заміряють об'єм залишився в мензурки грунту, результат записують у табл. 2.3. Процентний вміст частинок від 1 до 0,05 мм визначають множенням отриманого обсягу на 10.

Таблиця 2.3. Результати методу відмочування

 Початковий обсяг грунту, мл  Обсяг залишився грунту, мл  Зміст піщаної фракції,%
 10,0  8,8

3. Метод набухання

Грунт, просіяний через сито 1 мм, засипати в мензурку і постукуванням по долоні ущільнити до 10 мл.

Грунт розпушити, в мензурку налити воду до поділу 50 ... 60 см і ретельно перемішати.

Для коагуляції і прискорення осідання глинистої фракції і отриманої суспензії додати 3 ... 4 мл п'ятивідсоткового розчину хлористого кальцію. Ще раз перемішати суспензію і залишити для набухання на 24 ... 48 годин. Заміряти обсяг грунту після набухання і обчислити вміст глинистих частинок. Результати занести в табл. 2.4.

Таблиця 2.4. Результати оцінки глинистої фракції

 Початковий обсяг грунту V1, мл  Обсяг набряклого грунту V2, мл  приріст обсягу ?V = V2 --V1, мл  Відносне збільшення обсягу К = ?V / V1  Зміст глинистих фракцій А= 22,7 • К,%
 0,2  4,54

4. Обробка результатів досвіду (табл. 2.5)

Обчислюють вміст пилувата фракції, віднімаючи з 100% процентний вміст дрібнопіщаних і глинистих частинок. Відсоток вмісту дрібнопіщані, пилувата і глинистої фракцій відноситься не до всієї навішуванні, а обчислений по відношенню до маси фракцій розміром менше 1мм. Для визначення змісту цих фракцій виробляємо перерахунок за формулою

 , (2.3)

де m - Відсоток вмісту фракції в навішуванні; n - То ж в грунті, пропущеному через сито з діаметром 1мм; z - Відсоток вмісту часток менше 1 мм у всій навішуванні (результати ситового аналізу).

Таблиця 2.5. Результати перерахунку гранулометричного складу

 Зміст дрібних фракцій
 По відношенню до маси фракції <1 мм (т. Е. За результатами відмочування і набухання)  Розмір фракцій, в%
 <1 мм  1 ... 0,05  0,05 ... 0,005  <0,005
 7,46  4,54
 По всій навішуванні з перерахунку  54,60  48,05  4,07  2,48

За результатами досвіду будується крива гранулометричного складу грунту, визначається найменування грунту в залежності від зернового складу, обчислюється коефіцієнт неоднорідності.

По горизонтальній осі відкладають діаметр частинок (фракцій), а по вертикальній - сумарний вміст (у%) всіх частинок, яке менше (дрібніше) даного діаметра.

Побудова починають з того, що на графіку відкладають процентний вміст глинистих частинок як найбільш дрібних (дрібніше 0,005 мм). Наступна фракція, яка була виділена, - пилуватих
 (0,05 - 0,005 мм), тому на графіку навпроти діаметра 0,05 мм слід відкласти сумарний вміст пилуватих і глинистих часток. Звертаючись до табл. 2.2, бачимо, що наступна найбільш дрібна виділена фракція дрібніше 0,25 мм. Однак вона вже включає в себе пиловані і глинисті фракції (дрібніше 0,05 мм), тому навпаки діаметра 0,25 мм слід відкласти їх процентний вміст, взяте з табл. 2.2. Навпаки всіх інших діаметрів (0,5; 1; 2; 5; 10 мм) по вертикальній осі відкладають сумарний вміст (у%) частинок, які менше даного діаметра (рис. 2.2).

Висновок - пісок великий, неоднорідний.


 
 


Мал. 2.2. Графічне зображення результатів досвіду

Питання для самоперевірки

1. Що називають гранулометричним складом? Для чого він
 потрібен?

2. Частинки якого розміру відносять до глинистих (пилуватим, піщаним і т. Д.) І як їх визначають за допомогою дослідів?

3. Поясніть побудова графіка гранулометричного складу.

4. Намалюйте на графіку гранулометричного складу довільну криву і спробуйте визначити найменування грунту і коефіцієнт неоднорідності.





 Тверський державний технічний університет |  Методика проведення досвіду |  Лабораторна робота № 4 |  Опір грунту зрушенню |  Визначення опору грунту зрушенню на приладі площинного зрізу ПГС - 2 м |  Компресійні випробування грунту |  Дослідження розвитку деформації грунтів у часі |  Фільтраційні властивості грунту |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати