Лаб.работы. Методичка. Лабораторные исследования физических и механических свойств грунтов

• Название: Лабораторные исследования физических и механических свойств грунтов
• Дата: 13.10.2022
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Лаб.работы. Методичка.pdf
• Тип: Решение; #732582
• страница: 4 из 4

Обработка результатов испытаний. Поданным табл. 8.2 (стб. 1 и 7) заполняют табл. 8.4. При этом начальные коэффициенты пористости (при p
0
= 0) принимают для глинистого грунта e
0
= 1,100, а для песка e
0
= 0,800. Все вычисления производят с точностью до Таблица Результаты компрессионных испытаний грунтов
Грунт
Интенсив- ность давления, кПа
Полная деформация приданном давлении, мм
Относительная деформация приданном давлении Изменение коэффициента пористости 1
i
i
e
e
  Коэффициент пористости Глин. грунт = 0 0,000 0,000 0,000
e
0
= 1,100
p
1
= 50
e
1
=
p
2
= 200
e
2
Песок = 0 0,000 0,000 0,000
e
0
= 0,800
p
1
= 50
e
1
=
p
2
= 200
e
2
=
2. Поданным табл. 8.4 строят компрессионные кривые для песка и глинистого грунта (рис. 11). При построении рекомендуется принять следующие масштабы для p – 4 см = 100 кПа, для e – 1 см = 0,100. По вертикальной оси за начало координат нужно принять e = 0,600.

46 Рис. 11. Компрессионные кривые а – зависимость коэффициента пористости e от давления p; б – зависимость относительной вертикальной деформации ε от давления p; 1 – глинистый грунт 2 – песок. Для песка и глинистого грунта вычисляют показатели сжимаемости в интервале давлений от p
1
= 50 кПа до p
2
= 200 кПа:
коэффициенты сжимаемости, кПа
−1
:
;
1 2
2 1
0
p
p
e
e
m



1 2
1 2
p
p
m
v





или
;
1 0
0
e
m
m
v


одометрический модуль деформации, кПа:
;
1 2
1 модуль деформации поданным компрессионных испытаний, кПа:
oed
v
E
m
E




Здесь ε
1
и ε
2
– относительные вертикальные деформации, соответствующие давлениями и e
2
– коэффициенты пористости, соответствующие давлениями. Поданным табл. 8.2 (стб. 2 и 6) строят кривые нарастания деформаций во времени от второй ступени давления (рис. 12). Масштабы для
s – 1 см = 0,1 мм, для t – 1 см = 2 мин.
Рис. 12. Кривые развития осадок во времени – глинистый грунт 2 – песок
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ. Что называют гранулометрическим составом грунта Для чего его определяют. Какие грунты называют дисперсными и каких используют в строительстве. Какой грунт называют песком (супесью, суглинком, глиной. Какие грунты называют глинистыми. Приведите классификацию частиц грунта по размерам. Перечислите основные (получаемые экспериментально) физические характеристики грунтов и способы их определения. Перечислите дополнительные (вычисляемые) физические характеристики грунтов – e
2
p
2
– p
1 2
1 1
2 0
0 2
1 2
1

48 49 8. Что называют плотностью грунта Какими методами ее определяют. Отчего зависит плотность грунта. Что называют плотностью сухого грунта. Запишите формулу, связывающую плотность грунта, плотность сухого грунта и весовую влажность. Что называют плотностью частиц грунта. Что больше удельный вес грунта или удельный вес частиц грунта и почему. Запишите формулу для вычисления удельного веса грунта с учетом взвешивающего действия воды. Что называют пористостью грунта
16. Что называют коэффициентом пористости грунта Перечислите разновидности песков по коэффициенту пористости. Чему равен коэффициент пористости грунта, если его пористость равна 0,2?
18. Чему равен коэффициент пористости грунта, если его плотность равна 1,98 г/см
3
, влажность 0,2, а плотность твердых частиц 2,7 г/см
3
?
19. Что называют весовой влажностью грунта и как ее определяют. Вычислите влажность грунта при полном водонасыщении, если пористость грунта равна 0,27, а плотность твердых частиц 2,7 г/см
3 21. Что называют коэффициентом водонасыщения грунта В каком диапазоне может варьировать значение коэффициента водонасыщения?
22. В каком состоянии находится грунт, если его коэффициент водо- насыщения равен нулю (единице. Что называют влажностью грунта на границе пластичности (раскатывания Как ее определяют. Что называют влажностью грунта на границе текучести Изобразите рисунок, поясняющий способ ее определения. Напишите формулу для вычисления числа пластичности грунта. Поясните, для чего его вычисляют. Перечислите разновидности глинистых грунтов по числу пластичности. Определите разновидность глинистого грунта, у которого влажность на границе текучести w
L
равна 25 %, а влажность на границе пластичности. Напишите формулу для вычисления показателя текучести грунта. Поясните, для чего его вычисляют. В каком диапазоне может варьировать значение показателя текучести. Перечислите разновидности глинистых грунтов по показателю текучести. Какова консистенция глинистого грунта, если его показатель текучести больше единицы (меньше нуля. Перечислите основные законы механики грунтов. Запишите закон фильтрации для песчаного грунта. Ответ поясните графиком. Запишите закон фильтрации для глинистого грунта. Дайте понятие о начальном градиенте фильтрации. Ответ обоснуйте графиком. Что называют коэффициентом фильтрации Ответ обоснуйте формулой. Укажите размерность коэффициента фильтрации. В каких расчетах используют коэффициент фильтрации грунта. За время t = 20 с через образец песчаного грунта с площадью поперечного сечения A = 50 см профильтровался объем воды Q = 10 мл. Вычислите скорость фильтрации воды через образец грунта. Вычислите коэффициент фильтрации песка, если при гидравлическом градиенте I = 1 за время t = 20 с через образец песчаного грунта с площадью поперечного сечения A = 50 см профильтровался объем воды Q = 10 мл. Перечислите механические характеристики грунтов. Перечислите прочностные характеристики грунтов. В каких расчетах используют прочностные характеристики грунта. Запишите закон предельного сопротивления сдвигу несвязного грунта. Ответ обоснуйте графиком. Запишите закон предельного сопротивления сдвигу связного грунта. Ответ обоснуйте графиком. Приведите схему испытания грунта в приборе плоскостного среза Укажите напряжения, действующие в плоскости среза. Ответ поясните формулами. Два одинаковых образца грунта были испытаны в приборах плоскостного среза. Вовремя испытаний первый образец грунта находился под давлением p
1
= 100 кПа, второй – под давлением p
2
= 200 кПа. В результате испытаний были определены предельные сопротивления грунта сдвигу, равные соответственно 60 и 110 кПа. Вычислите коэффициент трения, удельное сцепление и давление связности испытанного грунта. Что принимают за критерий условной стабилизации деформации при испытаниях грунта в приборах плоскостного среза и одометрах

50 51 46. Перечислите деформационные характеристики грунтов. В каких расчетах используют деформационные характеристики грунта. Что называют сжимаемостью грунта Какова физическая сущность сжимаемости. Что называют компрессионным сжатием грунта. В каком случае возможно сжатие полностью водонасыщенного грунта. Для чего используют одометр (компрессионный прибор. Перечислите характеристики грунта, которые можно определить в компрессионном приборе. Перечислите разновидности дисперсных грунтов по модулю деформации. Изобразите схему испытания грунта в компрессионном приборе. Изобразите компрессионную кривую. Сформулируйте и запишите закон уплотнения грунта. Изобразите компрессионные кривые для торфа и песка. Изобразите две компрессионные кривые первую – для грунта, обладающего структурной прочностью вторую – для грунта, не обладающего структурной прочностью. Как, испытывая грунт в одометре, определяют упругую и остаточную деформации грунта Ответ обоснуйте графиком. Изобразите кривые развития деформаций во времени для песка и глинистого грунта. В одометре испытали грунт не обладающий структурной прочностью. До приложения нагрузки коэффициент пористости грунта был равен 0,800. После приложения давления p = 200 кПа и стабилизации деформации коэффициент пористости составил 0,700. Вычислите коэффициенты сжимаемости m
0
и m
v
испытанного грунта. В одометре испытали грунт не обладающий структурной прочностью. До приложения нагрузки коэффициент пористости грунта был равен 0,800. После приложения давления p стабилизированная относительная вертикальная деформация грунта ε составила 0,1. Вычислите коэффициент пористости, соответствующий стабилизированному состоянию грунта. В одометре испытали грунт не обладающий структурной прочностью. После приложения давления p = 200 кПа и стабилизированная относительная вертикальная деформация грунта ε составила 0,01. Вычислите коэффициент сжимаемости m
v
испытанного грунта. В одометре испытали грунт не обладающий структурной прочностью. До приложения нагрузки высота образца грунта составляла
20 мм. После приложения давления p = 200 кПа стабилизированная осадка грунта составила 0,2 мм. Вычислите коэффициент сжимаемости
m
v
испытанного грунта. Что называют коэффициентом Пуассона Ответ поясните схемой и формулой. В каком приборе определяют коэффициент Пуассона грунта. Перечислите соотношения, которые необходимо использовать, чтобы получить формулу E = β / m
v
для вычисления модуля деформации грунта по результатам компрессионного сжатия. В координатной четверти нагрузка – осадка изобразите две кривые. Первая кривая должна соответствовать компрессионным испытаниям грунта, а вторая – штамповым.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Учебная литература Далматов Б. И Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии учебник / Б. И. Далматов. – е изд, стер. – СПб.: Лань, 2012. – 416 с Мангушев Р. А Механика грунтов учебник / Р. А. Мангушев, В. Д. Карлов, И. И. Сахаров. – М Изд-во АСВ, 2009. – 264 с Ухов С. Б Механика грунтов, основания и фундаменты учеб. пособие / С. Б. Ухов и др под ред. С. Б. Ухова. – изд, испр. – М Высш. шк, 2004. –
566 с Цытович НА Механика грунтов (краткий курс учебник / НА. Цы- тович. – е изд, стер. – М Ленанд, 2014. – 288 с.
Нормативно-техническая литература ГОСТ 5180–84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – Мс ГОСТ 12071–2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. – Мс ГОСТ 12248–2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. – Мс ГОСТ 12536–79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. – Мс ГОСТ 19912–2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическими динамическим зондированием. – Мс ГОСТ 20276–99. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. – Мс ГОСТ 20522–96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. – Мс ГОСТ 25100–2011. Грунты. Классификация. – Мс ГОСТ 25584–90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации. – Мс ГОСТ 30416–96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения Мс ГОСТ 30672–99. Грунты. Полевые испытания. Общие положения. – Мс СНиП 2.02.01–83*. Основания зданий и сооружений. – Мс СП 11-105–97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. – М, 1997. – 56 с.
Оглавление
Введение.................................................................................................................3
Лабораторная работа № 1. Определение гранулометрического состава грунта полевым методом.................................................................................4
Лабораторная работа № 2. Определение плотности глинистого грунта методом режущего кольца (ГОСТ Лабораторная работа № 3. Определение природной влажности глинистого грунта (ГОСТ Лабораторная работа № 4. Определение характерных влажностей глинистого грунта (ГОСТ Лабораторная работа № 5. Определение коэффициента пористости песка в предельно рыхлом и предельном плотном сложении...................20
Лабораторная работа № 6. Определение коэффициента фильтрации песка (ГОСТ Лабораторная работа № 7. Определение прочностных характеристик глинистого грунта (ГОСТ Лабораторная работа № 8. Определение модуля деформации песка и глинистого грунта (ГОСТ Вопросы для самоконтроля.................................................................................47
Рекомендуемая литература

Учебное издание
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ
И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ
Методические указания
Составители: Мангушев Рашид Александрович,
Ершов Андрей Владимирович
Редактор В. А. Преснова
Корректор К. И. Бойкова
Компьютерная верстка В. Е. Королевой
Подписано к печати 26.12.14. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 3,1. Тираж 500 экз. Заказ 135. С 90.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Санкт-Петербург, я Красноармейская ул, д. Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, я Красноармейская ул, д. 5.