Задание1. Определение показателей физических свойств грунтов
 Скачать 0.99 Mb.
|
|
Проверяемое задание 1 Тема «Определение показателей физических свойств грунтов» Задание 1 По результатам лабораторных испытаний необходимо для образцов песчаного грунта:1) построить кривую гранулометрического состава;2) определить разновидность грунта по гранулометрическому составу и по степени его неоднородности;3) вычислить плотность сухого грунта ρ d , коэффициент пористостиe, коэффициент водонасыщенияS r . По полученным данным дать оценку плотности сложения и степени влажности, определить расчетное сопротивление R 0 Для глинистого грунта следует: 1) вычислить число пластичностиI P и показатель текучестиI L ; 2) определить разновидность грунта по числу пластичности, разновидность по консистенции и расчетное сопротивление R 0 № в ар. Плотность, г/см 3 Влажность, % Содержание частиц, %, при их размере, мм частиц грунта ρs грунта ρ Природ на я W на границе боле е 2, 0 2, 0 –0, 5 0, 5 –0, 25 0, 25 –0, 1 м ене е 0, 1 ра ск ат ыв ан ия Wp те куч ес ти W L 10 2,74 (2,65) 1,96 (1,88) 19,7 (14,2) 22,4 40,8 3,8 29,8 29,4 18,5 18,5 1. Песчаный грунт Построение кривой гранулометрического состава Для построения кривой необходимо проверить, чтобы сумма процентного содержания масс частиц равнялась 100 %. По заданию процентное содержание масс частиц определенных диаметров(d) равно: Менее 0,1 0,25–0,1 0,5–0,25 2,0–0,5 Более 2,0 a 01 =18,5 a 025 = 18,5 a 05 = 29,4 a 2 = 29,8 a= 3,8 Сумма процентов равна: 𝑎 01 + 𝑎 025 + 𝑎 05 + 𝑎 2 + 𝑎 = 18,5 + 18,5 + 29,4 + 29,8 + 3,8 = 100 %. Процентное содержание масс частиц (суммирование начинается с самой мелкой фракции) определяется: диаметром dменее 0,1 мм – 18,5 %; диаметром dменее 0,25 мм – 18,5 % + 18,5 % = 37,0 %; диаметром dменее 0,5 мм – 18,5 % + 18,5 % + 29,8 % = 66,8 %; диаметром dменее 2,0 мм – 18,5 % + 18,5 % + 29,8 % + 29,8 % = 96,6 %. По вычисленным данным строится кривая гранулометрического состава грунта, показанная на рисунке 1.1. По горизонтальной оси в логарифмическом масштабе откладываются значения диаметров частиц в мм (например, принять, что log10=1 соответствует отрезку длиной 3 см, то log2=0,301 будет соответствовать отрезку 0,301 ∙ 3 = 0,903 см и так далее); по вертикальной – суммарное содержание в грунте частиц диаметров более данного (в %). Рисунок 1.1 – Кривая гранулометрического состава Коэффициент неоднородности C u определяется по кривой гранулометрического состава: 𝐶 𝑢 = 𝑑 60 𝑑 10 = 0,395 0,06 = 6,58 (1.1) где d 60 –диаметр частиц, мельче которых в данном грунте содержится (по массе) 60 % частиц; d 10 –диаметр частиц, мельче которых в данном грунте содержится (по массе) 10 % частиц. При Сu>3 –песок является неоднородным по составу частиц. ПриСu≤3 –песок однородный по составу частиц. Величины d 60 и d 10 определяются графически. Определение разновидности грунта по гранулометрическому составу Чтобы установить разновидность грунта, последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 2,0 мм, затем крупнее 0,5 мм и т.д. Процентное содержание масс частиц крупнее 2 мм – 𝑎 = 3,8 %. Процентное содержание масс частиц крупнее 0,5 мм – 𝑎 2 + 𝑎 = 29,8 + 3,8 = 36,6 %. Процентное содержание масс частиц крупнее 0,25 мм – 𝑎 05 + 𝑎 2 + 𝑎 = 29,4 + 29,8 + 3,8 = 63,0 %. Процентное содержание масс частиц крупнее 0,1 мм –𝑎 025 + 𝑎 05 + +𝑎 2 + 𝑎 = 18,5 + 29,4 + 29,8 + 3,8 = 81,5 %. Классифицируется грунт по первому показателю в порядке расположения наименований в таблице сверху вниз (табл. А.1 приложения А). Процентное содержание масс частиц крупнее 0,25 мм > 50 %, грунт – песок средней крупности. Плотность сухого грунта ρ d определяется по формуле: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1 + 𝑊 = 1,88 1 + 0,142 = 1,65г/см 3 (1.2) Коэффициент пористости eопределяется по формуле: 𝑒 = 𝜌 𝑠 − 𝜌 𝑑 𝜌 𝑑 = 2,65 − 1,65 1,65 = 0,61. (1.3) По таблице плотности сложения песчаных грунтов (табл. А.2 приложения А) песок средней крупности с коэффициентом пористости 0,55 < 𝑒 ≤ 0,7 является песком средней плотности сложения. Коэффициент водонасыщения S r определяется по формуле: 𝑆 𝑟 = 𝑊 ∙ 𝜌 𝑠 𝑒 ∙ 𝜌 𝑤 = 0,142 ∙ 2,65 0,61 ∙ 1 = 0,229, (1.4) где ρ w – плотность воды, г/см 3 По таблице А.3 приложения А определяется разновидность – пески маловлажные. По таблице А.4 приложения А определяется расчетное сопротивление R 0 – 400 кПа. ВЫВОД: по результатам лабораторных испытаний получили грунт – песок средней крупности, неоднородный, средней плотности маловлажный с расчетным сопротивлением R 0 = 400 кПа. 2. Глинистый грунт Разновидность глинистого грунта определяется по заданным характерным влажностям (влажность на границе текучести W L , влажность на границе раскатывания W P ) и природной влажности W. Число пластичности глинистого грунта определяется по формуле: 𝐼 𝑃 = 𝑊 𝐿 − 𝑊 𝑃 = 0,408 − 0,224 = 0,18 д. е. (1.5) Наименование связного грунта определяется по таблице А.5 приложения А. Глинистый грунт – глина. По показателю текучестиI L определяют консистенцию грунта: 𝐼 𝐿 = 𝑊 − 𝑊 𝑃 𝑊 𝐿 − 𝑊 𝑃 = 0,197 − 0,224 0,408 − 0,224 = −0,15 д. е. (1.6) По таблице А.6 приложения А определяется консистенция суглинка – твердая. Коэффициент пористости eопределяется по формуле: 𝑒 = 𝜌 𝑠 − 𝜌 𝑑 𝜌 𝑑 = 𝜌 𝑠 𝜌 ∙ (1 + 𝑊) − 1 = 2,74 1,96 ∙ (1 + 0,197) − 1 = 0,673. По таблице А.7 приложения А расчетное сопротивление суглинка твердой консистенции R 0 = 255 кПа. (Для определения применялась интерполяция.) ВЫВОД: по результатам лабораторных испытаний получили глинистый грунт – глина твердой консистенции с расчетным сопротивлением R 0 = 255 кПа. ПРИЛОЖЕНИЕ А Таблица А.1 – Классификация песчаных и крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу (ГОСТ 25100-2011) Грунты Размер частиц, d мм Масса частиц, % от массы воздушно- сухого грунта Крупнообломочные: валунный (глыбовый) d > 200 > 50 галечниковый (щебенистый) d > 10 > 50 гравийный (дресвяный) d > 2 > 50 Песок: гравелистый d > 2 > 25 крупный d > 0,5 > 50 средней крупности d > 0,25 > 50 мелкий d > 0,1 ≥ 75 пылеватый d > 0,1 < 75 Таблица А.2 – Плотность сложения песчаных грунтов (ГОСТ 25100-2011) Разновидность песков Коэффициент пористости е, д.е. Пески гравелистые, крупные и средней крупности Пески мелкие Пески пылеватые Плотный е ≤ 0,55 е ≤ 0,60 е ≤ 0,60 Средней плотности 0,55 <е ≤ 0,70 0,60 <е ≤ 0,75 0,60 <е ≤ 0,80 Рыхлый е> 0,70 е> 0,75 е> 0,80 Таблица А.3 – Разновидности крупнообломочных грунтов и песков по коэффициенту водонасыщенияSr (ГОСТ 25100-2011) Разновидность крупнообломочных грунтов и песков Коэффициент водонасыщения Sr, д.е. Малой степени водонасыщения (маловлажные) 0 <Sr≤ 0,5 Средней степени водонасыщения (влажные) 0,5 <Sr≤ 0,8 Водонасыщенные 0,8 0 песчаных грунтов (СП 22.13330.2016) Пески Значения R 0 , кПа, в зависимости от плотности сложения песков плотные средней плотности Крупные 600 500 Средней крупности 500 400 Мелкие: маловлажные 400 300 влажные и насыщенные водой 300 200 Пылеватые: маловлажные 300 250 влажные 200 150 насыщенные водой 150 100 Таблица А.5 – Виды глинистых грунтов (ГОСТ 25100-2011) Вид глинистых грунтов Число пластичности I P Супесь 0,01 ≤I P <0,07 Суглинки 0,07 ≤I P <0,17 Глины I P ≥ 0,17 Таблица А.6 – Консистенция глинистых грунтов по показателю текучести (ГОСТ 25100-2011) Разновидность глинистых грунтов Показатель текучести, I L ,д.е. Супесь: Твердые I L <0 Пластичные 0 ≤I L ≤ 1 Текучие I L > 1 Суглинки и глины: твердые I L <0, т.е. когда W<W p полутвердые 0 ≤I L ≤ 0,25 тугопластичные 0,25 <I L ≤ 0,5 мягкопластичные 0,5 <I L ≤ 0,75 текучепластичные 0,75 <I L ≤ 1 Текучие I L > 1 Таблица А.7 – Расчетные сопротивления R 0 глинистых (непросадочных) грунтов (СП 22.13330.2016) Пылевато-глинистые грунты Коэффициент пористости е Значение R 0 , кПа, при показателе текучести грунта I L =0 I L =1 Супеси 0,5 300 300 0,7 250 200 Суглинки 0,5 300 250 0,7 250 180 1,0 200 100 Глины 0,5 600 400 0,6 500 300 0,8 300 200 1,1 250 100 |