Теоретическая часть. Каждый материал (песок, глина, скальный грунт и т.п.) обладает различной плотностью

Каждый материал (песок, глина, скальный грунт и т.п.) обладает различной плотностью. При прохождении через грунт импульсов определенной длины, длина волны меняется, и, таким образом, определяют плотность грунта.

6.4 Порядок выполнения работы

6.4.1Определяют размеры l и d и массу образцов. Результаты заносят в журнал наблюдений.

6.4.2Вычисляют плотность грунтов ρ.

6.4.3Образцы грунтов со смазанными вазелином торцами помещают между измерителем и приемником и несколько раз определяют время прохождения продольных волн (t _Р) каждого образца.

6.4.4По усредненным значениям (t _Р) вычисляют скорость динамических волн V _P:

, (6.1)

где l – длина образца (путь прохождения импульса);

t _Р – время прохождения импульса (продольной волны).

Все расчеты ведут в таблице 6.1.

6.4.5Строят график зависимости ρ = f (V _Р), который можно использовать при определении плотности грунтов в полевых условиях.

Рисунок 6.1 – Блок-схема импульсного ультразвукового прибора: 1 – генератор импульсов; 2 – приемник; 3 – излучатель; 4 – образец; 5 – приемник

Таблица 6.1 – Журнал наблюдений и вычислений

№ п/п	Наименование грунта	Размеры образца, см	V, см^3	m, г	r, г/см^2	t, мкс	V Р, м/c
d	l	S
	Суглинок			50,3	100,0		2,10	15,9
	Мрамор	3,1		8,99	134,8		2,66

Рисунок 6.2 – График зависимости скорости продольных динамических волн

от плотности грунтов

Лабораторная работа № 7

Определение производных

и классификационных физических

характеристик грунтов

7.1 Цель работы: Определить производные и классификационные физические характеристики грунтов.

7.2 Теоретическая часть

Производные и классификационные характеристики грунтов определяются аналитическим путем через основные и дополнительные физические характеристики. К производным характеристикам относятся: плотность сухого грунта ρ _d, коэффициент пористости e, удельный вес грунта, взвешенного в воде γ _sb. К классификационным характеристикам относятся: число пластичности I _Р, показатель текучести I _L, коэффициент водонасыщения S _r.

7.3 Порядок выполнения работы

7.3.1Каждый студент получает таблицу с основными физическими характеристиками 4 – 5 грунтов.

7.3.2Определение производных и классификационных характеристик производят по следующим формулам:

; ; ; (7.1; 7.2; 7.3)

; ; , (7.4; 7.5; 7.6)

где ρ _S – плотность твердых частиц, т/см³;

ρ _W – плотность воды (1,0 т/м³).

7.3.3Результаты расчета сводят в таблице 7.1 и определяют разновидности грунта по ГОСТ 25100 – 95.

Таблица 7.1 – Сводная таблица физических характеристик грунтов

№ п/п

Грунт (по ГОСТ 25100–95)

Основные

Дополнительные

Производные

Индексационные (классификац.)

r S, т/м^3

g, кн/м^3

W

W L

W Р

r d, т/м^3

e

g sb, кн/м^3

I Р

I L

S r

Глина полутвердая, легкая, пылеватая

2,74

20,0

0,27

0,41

0,23

1,57

0,75

9,94

0,18

0,22

0,99

Лабораторная работа № 8

Определение размокаемости грунта

8.1 Цель работы: Определить размокаемость грунта.

8.2 Материалы и оборудование: прибор ПРГ–1, кольцевой грунтонос, секундомер, часы, нож, сушильный шкаф, бюкс, технические весы с разновесами, грунт.

8.3 Теоретическая часть

Под размокаемостью понимают способность глинистых грунтов терять связность при впитывании воды и превращаться в рыхлую массу с частичной или полной потерей несущей способности. Характер и интенсивность процесса размокания зависят от характера структурных связей, состава и состояния пород. Величина размокаемости грунтов используется при оценке явлений переработки берегов водохранилища, устойчивости откосов каналов, стенок котлованов и других земляных сооружений. Показателями размокания являются: характер распада (крупные или мелкие комочки, чешуйки, пыль и т.д.) и время, в течение которого образец грунта, помещенный в воду, теряет связность и распадается.

8.4 Порядок выполнения работы

8.4.1Корпус прибора заполняют водой на 10 мм ниже краев боковых стенок. При опыте применяют дистиллированную воду или воду, близкую по составу к той, воздействию которой подвергается грунт в природных условиях.

8.4.2Из монолита грунта кольцевым грунтоносом вырезают цилиндр, диаметром 30 и высотой 30 мм.

8.4.3Из монолита в бюкс отбирают пробу грунта для определения влажности.

8.4.4Выводят стрелку прибора в нулевое положение.

8.4.5Приподнимают сетку, ставят ее на край правой стенки корпуса прибора и осторожно устанавливают образец.

8.4.6Плавно погружают сетку с образцом в воду, придерживая рычаг.

8.4.7Сразу же после погружения образца делают первую цифровую отметку.

8.4.8Цифровые отметки при распаде образца грунта фиксируют через 5, 10, 30, 60 мин. и т.д. до полного распада образца.

Рисунок 8.1 – Схема прибора ПРГ–1:

1 – корпус прибора; 2 – противовес; 3 – гайка; 4 – качающаяся ось;

5 – опора; 6 – скобообразный рычаг; 7 – стрелка;

8 – гибкая связь; 9 – сетка

8.4.9Вычисляют процент распада П:

, (8.1)

где Г – начальная отметка;

Р – цифровая отметка в процессе размокания.

8.4.10Результаты эксперимента заносят в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 – Журнал наблюдений и вычислений

Время от начала опыта t, мин	Начальная цифровая отметка Г	Цифровая отметка в процессе распада Р	Процент распада П

8.4.11Опыт считают законченным, если грунт полностью провалился сквозь сетку на дно корпуса, а стрелка заняла нулевое положение.

8.4.12Строят график зависимости величины распада от времени. Для этого на графике по оси абсцисс откладывают время (t, мин), а по оси ординат – процент распада (рисунок 8.2).

8.4.13В процессе опыта фиксируют характер распада: форму, размер и последовательность распада структурных единиц.

Рисунок 8.2 – График зависимости величины распада от времени

Лабораторная работа № 9

Построение геологического разреза

9.1 Цель работы: Построить геологический разрез.

9.2 Материалы и оборудование: план расположения горных выработок, геологические колонки скважин, масштабная линейка или циркуль, миллиметровая бумага.

9.3 Теоретическая часть

Геологический разрез строится для более четкого представления об условиях залегания грунтов в выбранном районе строительства. Линия пересечения земной поверхности с плоскостью геологического разреза называется линией разреза. Для построения геологического разреза выбирается базисная линия, от которой и строится разрез. За базисную линию принимают топографический профиль, линию с абсолютной отметкой 0,000 или нижнюю горизонтальную линию, выбираемую с таким расчетом, чтобы разрез располагался выше этой линии.

9.4 Порядок выполнения работы

9.4.1На плане через горные выработки проводят линию разреза, концы которой обозначают цифрами I – I.

9.4.2Вдоль выбранной линии разреза строят топографический профиль.

9.4.3На профиль наносят устья скважин, отмечают номера выработок и абсолютные отметки их устьев. Тонкими вертикальными линиями отмечают направление осей скважин.

9.4.4На основе линии горных выработок наносят данные о пройденных породах (интервал залегания, наименование породы, ее возрастной индекс). Все построения выполняют от базисной линии.

9.4.5Приступают к объединению аналогичных пород с соседними выработками, в пласты и массивы. Такое объединение возможно лишь для пород, одинаковых по составу, возрасту и происхождению (генезису), а иногда одинаковых только по возрасту и генезису.

9.4.6Нижняя граница геологического разреза определяется наиболее глубокой скважиной. Разрез снизу нельзя ограничивать линией, соединяющей забои горных выработок.

9.4.7На разрез наносят данные о подземных водах. При безнапорном характере подземных вод депрессионная поверхность подземного потока показывается на разрезе I – I сплошной линией, соединяющей отметки воды в скважинах. При напорном характере величина напора обозначается стрелкой, направленной вверх, от отметки появления воды до отметки ее установления. Стрелку проводят слева от сква-жины.

9.4.8Справа от скважины условными знаками показывают места отбора монолитов и проб горных пород, а также проб воды.

9.4.9При окончательном оформлении чертежа линии скважин, от устья до забоя, четко выделяют. Забой скважины необходимо подчеркнуть короткой горизонтальной линией.

Рисунок 9.1 – Геологический разрез по линии I – I

9.4.10По каждой скважине проставляют отметки забоя, кровли и подошвы пластов. Пласты пород на разрезе отмечают в соответствии с принятыми условными обозначениями, контуры пластов выделяют жирными линиями. В пределах контуров пластов и массивов проставляют генетические и возвратные индексы.

9.4.11 Схему разреза сопровождают условными обозначениями. Условные обозначения пород располагают в строгой возрастной последовательности, от более молодых к более древним породам, сверху вниз или слева направо.

Общее оформление геологического разреза приведено на ри-
сунке 8.2.

Рекомендуемый масштаб геологического разреза: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100.

Литература

1. Ананьев, В.П. Инженерная геология и гидрогеология /
В.П. Ананьев, А.Д. Потапов – М.: Высш. шк., 2002. – 400 с.

2. Чернышев, С.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии /
С.Н. Чернышев, А.Н. Чумаченко, И.Л. Ревелис – М.: Высш. шк., 2002. – 254 с.

3. Матузков, В.А. Инженерная геология и охрана природной среды: метод. указания по выполнению лабораторных работ. Часть 1 / В.А. Матузков – Орел: ОрелГТУ, 1995 – 28 с.

4. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. Введен с 1.07.96. – М.: Госстрой России – 1996. – 24 с.

5. СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. – М.: Госстрой России, 1996. – 60 с.

6. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. – М.: Госстрой России, 1997. – 77 с.

Дата добавления: 2015-06-28