Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»

Скачать 1.6 Mb.

Название	Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»
страница	2/14
Тип	Руководство

rykovodstvo.ru > Руководство ремонт > Руководство

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

Содержание каждого сита, начиная с крупного, перенести в ступку и дополнительно обработать резиновым пестиком, после чего вновь просеять сквозь то же сито над листом бумаги. Мелкие частицы, прошедшие через сито перенести в следующее сито. Потряхивание каждого сита над чистым листом бумаги продолжается до тех пор, пока от грунта не перестанут отделяться мелкие частицы.
Содержание каждого сита и поддона высыпать в предварительно взвешенные фарфоровые чашечки или чистые листы бумаги и взвесить. Результаты взвешивания выразить с точностью 0,01 г и записать в рабочий журнал. Внимательно осмотреть сита, не застряли ли в них частицы.
Для контроля сложить веса отдельных фракций и сравнить полученную сумму с первоначальной навеской грунта взятого для анализа. Расхождением до 0,5% можно пренебречь. При большей величине расхождений опыт необходимо повторить, т. к. в ходе анализа могла быть допущена ошибка или значительная потеря частиц образца.

Студентами в учебных целях для облегчения выполнения задания допускается пренебрегать расхождением результатов до 1%.

Результаты анализа выразить в процентах (с точностью до 0,1%) по отношению к весу воздушно- сухой пробы по фракциям:

Крупнее 10 мм; от 10 до 2 мм; от 2 до 1 мм; от 1до 0,5 мм; от 0,5 до 0,25; от 0,25 до 0,1мм и мельче 0,1 мм. Разница между суммарным весом фракций и первоначальной навеской меньше допустимой величины учитывается в весе фракций < 0,1 мм.

Данные анализа внести в журнал (Табл. 1).

Таблица 1

Журнал ситового анализа

Гранулометрического состава песков
Масса пробы:

Описание образца: (визуально)

Результаты взвешивания	Фракции грунта, мм
	> 10	10÷2	2÷1	1÷0,5	0,5÷0,15	0,25÷0,1	<0,1
Масса тары (фарфоровая чашка или лист бумаги), г
Масса тары с грунтом, г
Масса фракции, г
Содержание фракции, %

По результатам зернового анализа производят классификацию песчаного грунта и определяют вид по крупности зерен согласно таблицы 2.

Для установления наименования песчаного грунта по крупности по табл. 1 последовательно суммируются процентное содержание частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 2 мм, затем крупнее 0,5 мм, далее крупнее 0,25 мм, далее крупнее 0,1 мм. Наименование грунта по крупности принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименования

в таблице 2.

Таблица 2

Вид Песчаных грунтов	Распределение частиц по крупности, % от веса воздушно – сухого грунта.
Песок гравинистый	Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25%
Песок крупный	Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50%
Песок средней крупности	Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50%
Песок мелкий	Вес частиц крупнее 0,1 составляет 75% и более
Песок пылеватый	Вес частиц крупнее 0,1 составляет менее 75%

Обработка результатов гранулометрического

анализа грунтов.
Обработка результатов анализа производится по способу суммарной кривой заключающемся в построении кривой, каждая точка которой соответствует сумме фракций меньше определенного диаметра, в полулогарифмическом масштабе.

Для построения кривой в полулогарифмическом масштабе (Рис. 3) по оси абсцисс откладывают не диаметры частиц, а их логарифмы или величины пропорциональные логарифмам. В начале координат ставят число 0,01, а затем, принимая lg 10 равным произвольному отрезку, откладывают этот отрезок в правую сторону три раза, делая отметки и, ставя против них числа, соответственно, 0,1; 1,0; 10,0. Расстояние между метками делят на девять частей пропорционально логарифмам чисел 2,3,4,5,6,7,8,9.

В первом от начала координат интервале выделенные отрезки будут соответствовать 0,2 до 0,9 мм, в третьем от 1 до 10 мм.

грунт- песок однородный

Отдельные фракции		Совокупность фракций
Диаметр частиц, мм	Содержание, %	Диаметр частиц, мм	Содержание, %
<0,10	8,5	<0,10	8,5
0,10-0,25	48,5	<0,25	57,0
0,25-0,50	32,4	<0,50	89,4
0,50-1,00	8,2	<1,00	97,6
1,00-2,00	2,4	<2,00	100,0
>2,00	-	<10,0	-

Рис. 3 Пример построения суммарной кривой гранулометрического состава грунта.

Например, если принять lg 10 соответствующим на графике отрезку длиной 5 см, то

lg 2= 0,301 будет соответствовать 0,301х5 ≈ 1,5 см

lg 3= 0,477 будет соответствовать 0,477х5 ≈ 2,4 см

lg 4= 0,602 будет соответствовать 0,602х5 ≈ 3,0 см

lg 5= 0,699 будет соответствовать 0,699х5 ≈ 3,5 см

lg 6= 0,778 будет соответствовать 0,778х5 ≈ 3,9 см

lg 7= 0,845 будет соответствовать 0,845х5 ≈ 4,2 см

lg 8= 0,903 будет соответствовать 0,903х5 ≈ 4,5 см

lg 9= 0,954 будет соответствовать 0,954х5 ≈ 4,8 см

Указанные отрезки откладывают по оси абсцисс от каждой метки, ограничивающей отрезок длиной 5 см.

По оси откладывают суммарное содержание фракций в %. Для этого последовательно суммируют содержание фракций, начиная с наиболее мелкой, и по этим числам строят кривую. Каждое из полученных чисел указывает на суммарное содержание фракций меньше определенного диаметра.

Данные для построения кривой заносят в таблицу 3.

Таблица 3

Отдельные фракции		Совокупность фракций
Диаметр частиц, мм	Содержание, %	Диаметр частиц, мм	Содержание, %
<0,1 0,1÷0,25 0,25÷0,5 0,5÷1 1÷2 2÷10 >10		<0,1 <0,25 <0,5 < 1 < 2 < 10 < 200

По суммарной кривой определяют действующий диаметр d₁₀ и «диаметр шестидесяти» d₆₀.
Под действующим и эффективным диаметром частиц (d₁₀) понимается размер частиц, соответствующий ординате 10% на кривой гранулометрического состава. Эта величина находится следующим образом (см. рис. 3): из точки на оси ординат, соответствующей 10%, проводят линию параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой; из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс; полученная на оси абсцисс точка и определит действующий диаметр.

Под «диаметром шести» понимается размер частиц (d₆₀); соответствующий ординате 60% на построенной суммарной кривой грансостава. Графически он определяется аналогично действующему диаметру.

Отношение

называется коэффициентом неоднородности. Чем меньше коэффициент неоднородности, тем более разнородным по своему составу является грунт и тем большим разбросом прочностных и деформационных характеристик грунта можно ожидать по глубине и простиранию слоя в основании зданий.

Песчаные грунты считают неоднородными при к >3. В названии песчаного грунта обязательно указывается его неоднородность.

По результатам приведенного анализа определить наименование песчаного грунта.

Для примера приведенного на рис. 3 наименование песчаного грунта определится: песок светло- серый, мелкий (частиц крупнее 0,1 мм- 81,5%, что >75%), однородный (к=2,66 <3).

По виду песчаного грунта при средней плотности его сложения определить величину условного расчетного давления R_о по таблице 4 при маловлажном состоянии.

Таблица 4

Вид песчаных грунтов	Условные расчетные давления на песчаные грунты в маловлажном состоянии, R_о, кг/см²
Пески крупные Пески средней крупности Пески мелкме Пески пылеватые	5(0,5 МПа) 4(0,4МПа) 3(0,3МПа) 2,5(0,25МПа)

Из табл.4 видно, что с изменением крупности песчаного грунта величина R_о уменьшается в несколько раз.

Для рассмотренного примера расчетное давление на пески мелкие:

Маловлажные R_о=3 кг/см²

Насыщенные водой R_о=2 кг/см²

Вопросы для самопроверки.

Какие наименования зерен грунта по крупности приняты в грунтоведении?
Охарактеризовать особенности проявления свойств зерен грунта различной крупности, на физических свойствах грунта.
Что понимается под гранулометрическим составом грунта?
Что такое фракция грунта?
Как зависит плотность компановки структуры грунта от размеров частиц песчаных и глинистых грунтов?
Для решения каких практических вопросов необходимо определение гранулометрического состава грунтов?
Какие способы применяются для определения гранулометрического состава грунтов?
Как производится гранулометрический анализ на ситах и для каких грунтов он применяется?
Как производится отбор средней навески для проведения гранулометрического анализа?
Какие виды песчаного грунта по крупности и содержанию зерен Вы знаете!?
Каким образом производится обработка результатов гранулометрического анализа по способу суммарной кривой?
Чем характеризуется и как определяется разнородность состава грунта?
Как определить наименование песчаного грунта по крупности (гравелистый, крупный, средней крупности и т. д.)?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Определение видов грунта.
Под влажностью грунта понимают содержание в нем того или иного количества воды.

Вода в порах может находиться в жидком и парообразном состоянии. В жидком состоянии она может быть в связном и свободном виде.

Если поры грунта не полностью заполнены водой, то в них всегда имеется водяной пар, перемещение которого происходит из областей с большей плотностью в область с меньшей плотностью.

Поровая вода перемещается под действием сил гравитации, носит название гравитационной воды. При наличии разности напоров наблюдается перемещение воды в грунтах. При отсутствии разности напоров вода в грунте находится в неподвижном состоянии. В результате естественно протекающих процессов и различных потерь воды при эксплуатации инженерных сооружений с мокрыми технологическими процессами и других искусственных процессов связанных с потерями воды уровень гравитационной воды в грунте не является постоянным.

На границе раздела грунта выше уровня гравитационных вод наблюдается частичной заполнение пор грунта до некоторой высоты водой, которая имеет поверхность ограниченную вогнутыми менисками. Силы натяжения менисков зависят от энергии гидратации поверхности минеральных частиц грунта и определяют высоту капиллярного поднятия воды в порах грунта.

Таким образом к свободной воде следует относить собственно свободную- гравитационную и капиллярную воду.

Влажность характеризуется содержанием капиллярной воды в грунте называется капиллярной и служит для определения оптимальной влажности для уплотнения песчаных грунтов.

Образование связанной воды происходит вследствии взаимодействия молекул воды (диполей) с глинистыми и коллоидными частицами имеющими большую поверхность активность, которая обусловлена наличием отрицательных электрических зарядов.

В результате у поверхности частиц образуется слой прочносвязанной воды. Образование этого слоя сопровождается значительным выделением тепла. Прочносвязанная вода имеет плотность 1,5- 2 г/см³ и температуру замерзания – 70 ^оС. Абсолютно сухой глинистый грунт, помещенный во влажный воздух, адсорбируются молекулы воды до тех пор пока не будет образован слой прочносвязанной воды максимальной толщины. Влажность, выражающая максимальное содержание количества воды, связывание которой сопровождается выделением тепла, носит название максимальной гигроскопической влагоемкости.

За слоем прочносвязанной воды вокруг глинистой частицы располагается слой менее связанной воды- рыхлосвязанной. Рыхлосвязанная вода удерживается электромолекулярными силами меньшей величины и имеет свойства близкие к свойствам обычной воды (плотность 1 г/см³ температуру замерзания -1-2 ^оС). Образование рыхлосвязанной воды сопровождается выделением тепла. Влажность, характеризующая наибольшее количество воды удерживаемое возле частицы молекулярными силами, называется максимальной молекулярной влагоемкостью.

Различают весовую и объемную влажность. Весовой влажностью грунта W называют отношение массы воды содержащейся в грунте, к массе грунта высушенного при температуре 105 ^оС для глинистых и песчаных грунтов при 80 ^оС для загипсованных грунтов до постоянной массы, выраженной в долях единицы.

Под объемной влажностью n_w понимают отношение объема воды, содержащейся в грунте к объему твердых минеральных частиц, выраженное в долях единицы.

В инженерной практике наиболее широко применяется весовая влажность.

Естественной влажностью грунта характеризуется количеством одной и поверхностно связанной воды, содержащейся в порах грунта в естественных условиях его залегания. Величина естественной влажности является важной характеристикой физического состояния грунта, определяющей прочность грунта и поведение его под сооружением. Особое значение влажность имеет для глинистых грунтов, резко изменяющих свои свойства в зависимости от степени увлажнения.

Естественная влажность является важным косвенным показателем, необходимым для объемной массы скелета грунта, пористости, степени влажности и др.

В настоящее время разработано несколько методов определения влажности. Из них наибольшее распространение получил весовой метод, ставший стандартным. Этим методом определяют влажность грунтов для различных видов строительства на всех стадиях изысканий за исключением тех случаев, когда грунты содержат значительное количество растительных остатков.
Определение влажности грунта весовым способом

(по ГОСТ 5180-84)
Для определения влажности необходимо следующее оборудование:

Шкаф сушильный;

Весы лабораторные по ГОСТ 19491-74 с гирями по ГОСТ 7328-82;

Весы настольные по ГОСТ 13882-68 с гирями по ГОСТ 7328-82;

Эксикатор по ГОСТ 6371-73 с кальцием хлористым двухводным

по ГОСТ 4161-67;

Стаканчики весовые ВС-1 (алюминиевые с крышкой).
Ход работы.

Для проведения влажности грунта следует произвести отбор пробы массой не менее 15 г.
Пробу грунта надлежит поместить в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный стеклянный или алюминиевый стаканчик с закрытой крышкой и взвесить на лабораторных весах.
Пробу грунта следует высушить в стаканчике с открытой крышкой в сушильном шкафу до постоянной массы.
Высушивание пробы до первого взвешивания следует произвести в течение 5 часов для глинистых грунтов и 3 часа для песчаных грунтов.

Последующее высушивания-взвешивания надлежит производить через 2 часа для глинистых и 1 час для песчаных грунтов.

Высушивание проб загипсованных грунтов следует производить в течение 8 час. Последующее высушивания-взвешивания производить через 2 часа.
Перед взвешиванием стаканчика с грунтом при закрытой крышке следует охладить в эксикаторе с хлористым кальцием.
Массу грунта надлежит определить на лабораторных весах с точностью до ± 0,01 г для массы от 15 до 50 г и ±1 г для массы 1 кг и более.
За результат взвешивания надлежит принимать наименьшую массу грунта со стаканчиком, при достижении разницы между двумя последовательными высушиваниями- взвешиваниями не более 0,02 г. Если при повторном высушивании- взвешивании грунтов, содержащих органические вещества наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания следует принимать также наименьшую массу.
Влажность образца грунта вычисляют по формуле

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

	Методические указания по выполнению лабораторных работ по междисциплинарному курсу мдк02. 01 ПМ02. Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по курсу моделирование... Рассчитать коэффициенты передаточной функции управляемого объекта по заданным исходным данным
	Методические указания по выполнению лабораторных работ Издательство Инженерная геодезия. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Составители: Шешукова Л. В., Тютина Н. М., Клевцов Е....		Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Методические указания по выполнению лабораторных работ рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Безопасность труда и инженерная...
	Методические указания к выполнению kjrcobou и дипломной работ по курсу Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по курсу «Экономика и организация производства на предприятия приборостроения»:...		Стандартное задание 7 Расширенное задание 8 Рекомендации по выполнению... Данное методическое пособие представляет собой руководство по установке и настройке необходимого программного обеспечения и выполнению...
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	Руководство по выполнению базовых экспериментов эцпот. 001 Рбэ (901) Руководство предназначено для использования при подготовке к проведению лабораторных работ в высших и средних профессиональных образовательных...		Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса
	Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия» Методические указания для выполнения лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного...		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы...
	Библиография по технической мелиорации грунтов. Часть III. Глубинная... Завершают третью часть обзора публикации по различным методам контроля инъекционного закрепления грунтов		Руководство по проектно-конструкторским работам: Стабилизация слабых грунтов ct97-0351 Разработка и реализация методов стабилизации слабых грунтов органического происхождения
	Учебное пособие по выполнению лабораторных работ разработано в соответствии... Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства: учебное пособие по выполнению лабораторных работ / И. П. Машкарева,...		Коновалов В. М. К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине... К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладное программное обеспечение». Выпуск М.: Мгту га, 2002 г. 36 с

Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»

Похожие: