Методы определения зернового состава грунта

Пески:

ситовой метод—> по крупности (гравилистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый).

Глинистые грунты d<1мм:

—> метод седиментации (осаждение частиц различной крупности в воде).

Закон Стокса: (в цилиндр с водой опускают материал)

V=f(d^2).

d-диаметр частицы.

1) пипеточный метод

2) ареометрический метод (поплавок).

Содержание гилинистых частиц d<0,005 mm	Наименование грунта (глинистого)
3—10	Супесь
10—30	Суглинок
>30	Глина

3. Плотность частиц грунта:

ρs=ms/Vs.

Песок: 2,62—2,67 г/см^3.

Глина: 2,67—2,75 г/см^3.

Пикнометрический способ.

4. Плотность грунта:

ρ=m/v.

Показатель зависит от минералогического состава, пористости и влажности грунта. Меняется от 1,2 до 2,2 г/см^3.

Полевые методы: режущее кольцо, метод лунки.

Лабораторные методы: парафинирование

5. Влажность грунта.

W=mw/ms •100%

Метод: высушивание при t=105°С.

6. Плотность сухого грунта.

ρd=ms/V=ρ/(1+0,01•W)

Показатель зависит от общей плотность грунта.

Коэфициент уплотнения: Кcom=ρd/ρdmax <=1.

7. Пористость грунта.

n=Vр/V •100%=(1-ρd/ρs)•100%.

От 30 до 60%.

Применяется при измерении прочности грунта.

8. Коэффициент пористости грунта

е=Vp/Vs. = (ρs/ρd –1)

Безразмерная величина.

По этому показателю выполняют классификацию песчаных грунтов.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ СТРОИТЕЛЬСТВО СООРУЖЕНИЙ НА РЫХЛЫХ ПЕСКАХ.

9. Индекс плотности грунтов (только пески)

Iд=(еmax-е)/(еmax-еmin)

emax-рыхлом, e -в природном., емин-в плотном состояниях. Нужен, чтобы представлять себе динамическое поведение песков.

10. Степень влажности (для всех грунтов)

Степень заполнения пор водой

Sr=W/Wsat=Vw/Vp. =W•ρs/e•ρw•100%

ρw=0-1.

Пески бывают:

- маловлажные

- влажные

- насыщенные водой

11. Плотность грунта, взвешенного в воде.

ρsb=(ρs–1)/1+e.

12. Характерные влажности грунта (только для глинистого грунта).

Wp-граница раскатывания: влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое.

Wl-граница текучести: влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее.

13. Число пластичности грунта (только для глинистых).

Ip=Wl-Wp.

Значение числа пластичности зависит от двух факторов: от минералогического состава и от содержания глинистых частиц. Используется для классификации глинистых грунтов. (См таблицу).

Наименование грунта	Содержание глинистых частиц в %. d<0,005 мм.	По числу пластичности
Супесь	3–10	1<=Iρ<=7
Суглинок	10–30	7<Iρ<=17
Глина	>30	Iρ>17

14. Показатель текучести (только для глинистых грунтов).

Il=W-Wp/Ip.

Классифицирует глинистый грунт по состоянию.

15. Удельный вес грунта. (Используют только при силовом воздействии на грунт: давление, напряжение и тд).

[γ]–[кн/м^3].

А)γs=ρs•g.

Б)γ0=ρ•g.

B) γw=ρw•g.

Г) γsb=(γg-γw)/1+e.

Показатели состава грунта (const)	Показатели состояния грунта (var)
Минералогический	Плотность
Гранулометрический	Влажность
Плотность частиц ρs	e
Wρграница раскатывания	Iд
WL граница текучести	e
Ip	Степень владности Sr
Определяются типом грунта	Плотность взвешенного в воде
	Ρsb
	Соотношение фаз грунта

Задачи механики грунтов:

Определение физико-механических свойств грунтов.

Определение напряжений в грунтах.

Расчет прочности и устойчивости основания.

Расчет осадки основания.

Укрепление слабых оснований.

Сопротивления грунта действию внешней нагрузки.

Рассмотрим 2 примера:

— небольшая нагрузкаи большая глубина заложения фундамента.

В данной схеме преобладает уплотнение (или сжатие) грунта, вызванное нормальными напряжениями.(картинка справа)

—большая нагрузка и малая глубина заложения фундамента.

В данной схеме происходит сдвиг грунта, вызванный касательными напряжениями.

Сопротивление грунта сжатию:

В общем случае грунт в основании находится в условиях сложного (трехосного) напряженного состояния (напряженно-деформируемое состояние).

Нормальные напряжения вызывают объемные деформации–сжатие или уплотнение образца.

Касательные напряжения- вызывают деформации изменение формы, сдвига или разрушение образца.

Для численного определения напряжений и деформаций в грунтах были взяты теории и закон из линейной теории упругости.

Обобщенный закон Гука:

Е-модуль деформации (обобщенный показатель сжимаести грунта, учитывающий не только упругие деформации, но и остаточные).

ν-коэффициент бокового расширения грунта.

Поведение грунта в разных случаях различно. Поэтому и показатели Е и ν определяются по-разному в лаборатории и в поле.

Рассмотрим различные случаи поведения грунта:

грунт под фундаментом. — сжатие грунта без возможности покового расширения. Адометр- В кольце грунт испытывает только сжатие или уплотнение и деформации постепенно загасают.

Практически вертикальный откос. — одноосное напряженное состояние. Деформации не равны нулю.Называется "сжатие грунта при свободных боковых деформациях". В лаборатории есть прибор, имитирующий ситуацию: на стол ставят образец грунта цилиндрической формы (скальная порода или глина) и прикладывают нагрузку (сверху) —пресс. Образец принимает форму боченка и разрушается.

Подпорная стенка. Здесь существуют все напряжения и все деформации. Сжатие грунта с ограниченным боковым расширением. Лаборатория: стабилометр. Поле: штамповые испытания.

Дата добавления: 2014-11-08