|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определение плотности грунта естественной ненарушенной структуры. ГОСТ 5180-84
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕСЧАНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ГОСТ 12536-79 ГОСТ 25100-95 «Грунты классификация»
Гранулометрическим составом грунта называют весовое содержание в нем частиц различной крупности, выраженное в процентах от общего веса. Гранулометрический состав определяет наименование вида грунта и влияет на величины сил трения и сцепления в грунте, а также на его водопроницаемость. Существует целый ряд методов определения гранулометрического состава, однако в практике наибольшее распространение получили: ситовой анализ, метод пипетки и полевой метод Рутковского. В работах по определению гранулометрического состава необходимо параллельно вести определение гигроскопической влажности. Процентное содержание фракций должно быть рассчитано по отношению к весу абсолютно сухого грунта. Пересчет веса пробы, взятой на анализ, на абсолютно сухой вес ведется по формуле: go = где g1- вес пробы грунта воздушно сухом состоянии; go – вес пробы грунта с учетом поправки на гигроскопическую влажность Wh - гигроскопическая влажность в %. Вес пробы грунта с учетом поправок на гигроскопическую влажность и содержание воднорастворимых солей: g = go – g в.с. где g в.с. – содержание воднорастворимых солей.
ОПЕРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА СИТОВЫМ МЕТОДОМ Ситовой метод применяется для анализа песчаных и крупнообломочных грунтов. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: 1. Набор стандартных сит КП-131 2. Электронные весы A& D ЕК 610 I 3. Фарфоровая ступка №3 диам. 90 мм. 4. Пестик с резиновым наконечником 5.Фарфоровые чашечки №5 (250 мл) d=123мм, №1 (25 мл.) d=62мм. или боксы 6. Ложка или совок 7. Лист бумаги ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Стандартный набор состоит из сит с отверстиями 10; 5; 2; 1; 0, 5; 0, 25 и 0, 1 мм. Сита собираются в колонку так, чтобы отверстия их уменьшились вниз. Под нижнее сито подставляется поддон, а на верхнее – надевается крышка. Из высушенного на воздухе грунта берется проба и, если она содержит слипшиеся комочки, грунт растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Растирать грунт нужно осторожно, чтобы избежать разрушения отдельных зерен. Грунт распределяют по листу бумаги тонким ровным слоем толщиной несколько мм. Двумя взаимно перпендикулярными линиями разделить на 4 части (квадранты) по диагонали оставить 2 части, а два других удалить. Такое деление пробы называется квартование и продолжают до тех пор, пока на листе бумаги не останется необходимый объем грунта 200г. Затем пробу взвешивают на технических весах, помещают в колонну сит и осторожно встряхивают до тех пор, пока не будет достигнута полная сортировка частиц грунта в ситах на фракции (группы). Каждая фракция представляет собой совокупность частиц, размеры которых (в миллиметрах) размещаются в определенных пределах. Для проверки чистоты сортировки поступают следующим образом. Берут сито из колонны с отсортированной фракцией и ведут просеивание над листом бумаги. Если отсеивание наблюдается, то отделение частиц данной фракции произошло недостаточно. Частицы грунта, просеянные при проверке на лист бумаги, всыпают в сито нижележащей фракции, а взятое сито включают в колонну сит и продолжают сортировку. Фракция, оставшиеся на ситах после просеивания; собирают в предварительно взвешенные фарфоровые чашки или бюксы. Затем фарфоровые чашки с фракциями взвешивают на технических весах с точностью до 0, 01 г и вычисляют чистый вес каждой фракции. Сумма весов всех фракций должна быть равна весу общей навески грунта. Зная общий вес навески, вычисляют процентное содержание каждой фракции и по полученным данным определяют наименование вида песчаного или крупнообломочного грунта.
ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА ГРУНТА:
Таблица 1
Процентное содержание фракций вычисляют по формуле: Х =
где Х – процентное содержание фракций в грунте; А – вес фракций; В – общий вес пробы.
Определение наименования вида грунта по данным просеивания ведется согласно приведенной ниже табл. 2. ГОСТ 25100-95 Таблица 2
А. Крупнообломочные грунты
Б. Песчаные грунты
Примечание. Для установления наименование грунта последовательно суммируется проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0, 5 мм и т.д. наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице 2.
Способы графического изображения гранулометрического состава грунтов. Для графического изображения гранулометрического состава существует ряд способов, из которых наиболее употребительны способы циклограммы, кривой гранулометрического состава и диаграммы-треугольника. Способ суммарной кривой гранулометрического состава имеет наибольшее распроcтранение. Кривая гранулометрического состава может быть построена в обыкновенном или полулогарифмическом масштабе. Обыкновенный масштаб неудобен тем, что вследствие широкого диапазона диаметров частиц графики получаются непомерно растянутыми по оси абцисс.
100%
0 0, 25 0, 5 1, 0 2, 0 5, 0 10 График суммарной кривой гранулометрического состава/
Определение коэффициента неоднородности.
Формула коэффициента неоднородности: КН = при КН при КН > 3 - песок неоднородный d60 – называется «диаметром шестидесяти», который понимается размер частиц, соответствующий 60% на суммарной кривой гранулометрического состава проводят линию параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет значение «диаметра шестидесяти». d10 - называется действующим или эффективным диаметром частиц, понимается размер частиц соответствующий на оси ординате 10%, проводят линию параллельно оси
О степени неоднородности грунта можно судить по характеру кривой механического состава: 1.Крутая кривая – указывает на однородность грунта. 2.Пологая кривая – указывает на неоднородность грунта абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет действующий или эффективный диаметр.
Лабораторная работа № 3
Методом режущего кольца. Метод режущего кольца применяют для грунтов, легко поддающихся вырезке, но не склонных к крошению, а также в тех случаях, когда и форма отбираемого образца грунта могут быть сохранены только при помощи жесткой тары. Принадлежности:
Сначала находят вес пустого кольца и его внутренний объем. Затем, поставив на зачищенную и выравненную поверхность монолита грунта режущее кольцо заостренной стороной задавливают его в грунт с помощью специального приспособления до полного заполнения. Отделив режущее кольцо вместе с грунтом от монолита, необходимо подравнять поверхности грунта строго по кромке кольца. Кольцо с грунтом взвешивается на электронных весах с точностью до о, 01г. Вычитая из полученного веса вес пустого кольца, находят вес грунта в кольце. Объем грунта равен внутреннему объему кольца. Определив вес грунта и объем его, вычисляют плотность грунта.
Последовательность записи результатов определения: 1.Наименование грунта…………………………. 2.Номер кольца………………………………….. 3.Вес пустого кольца g1 = ……………г. 4. Внутренний диаметр кольца D =…………см. 5. Высота кольца Н=…………..см. 6.Объем грунта в кольце V = 7. Вес кольца с грунтом g 2 =………………..г. 8.Плотность грунта r =
2. Метод парафинирования
Образец произвольной формы обрезают ножом до округлой формы и взвешивают с точностью до 0, 01 г. Затем обвязывают образец нитью и покрывают тонкой парафиновой оболочкой для защиты поверхности грунта от размокания (проникновения воды в поры грунта). Для этого образец обмакивают в расплавленный парафин 3 – 4 раза, при этом необходимо контролировать, чтобы парафиновая оболочка была сплошной, без пузырьков и раковин. Образец грунта, покрытый парафином, взвешивают в обычных условиях и при полном погружении его в воду. Порядок записи результатов опыта:
Вес образца грунта без парафиновой оболочки g [г] Вес запарафинированного образца грунта g1 [г] Вес запарафинированного образца грунта в воде g2 [г] Плотность парафина rп = 0, 85 г/см3 Плотность воды rW=1, 0 г/см3 Объем образца грунта:
V = (g1 – g2) rП – (g1 – g) rW [см3]
Плотность грунта r = g / V =
Лабораторная работа № 4 Лабораторная работа № 5 Лабораторная работа № 6
Состояние грунта
Твердое Пластичное Текучее 0%
Масштаб в 1см. – 3%
Задание 1. Характеристики грунта, определяемые расчетом А. Плотностью грунта в сухом состоянии rd называют отношение массы образца грунта, высушенного при температуре 105oС до постоянной массы, к объему образца ненарушенной структуры. Ранее определены: Плотность грунта r [г/см3] Природная влажность Wtot [%]
rd =
Б. Коэффициентом пористости грунта называют отношение объема пор к объему твердых частиц образца грунта. Ранее определены: Плотность частиц грунта rS [г/см3] Природная влажность грунта Wtot [%] Плотность скелета грунта rd [г/см3]
В. Пористостью грунта n называют отношение объема пор к объему всего образца. Ранее определен: Коэффициент пористости е [дол.ед.]
n = e · 100 / (1 + e) или n = ( 1 – r d /rS ) · 100
Г. Степенью влажности Sr грунта называют отношение природной влажности к его полной влагоемкости (влажности при полном заполнении пор грунта водой). Ранее определены: Плотность частиц грунта rS [г/см3] Природная влажность грунта Wtot [дол.ед.] Коэффициент пористости е [дол.ед.] Плотность воды rW [г/см3]
Sr = Wtot ·rS /e·rW.
Д. Числом пластичности грунта называют разность влажностей на границе текучести и на границе раскатывания. Число пластичности характеризует величину интервала влажности, в пределах которого грунт сохраняет пластичное состояние (рис. 1). Величина числа пластичности косвенно отражает содержание в грунте глинистых и коллоидных частиц. Ранее определены: Влажность на границе текучести WL [%] Влажность на границе раскатывания WP [%]
I P = WL – WP
Состояние грунта
Твердое Пластичное Текучее
Рис. 1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 ПЕСЧАНОГО ГРУНТА Углом естественного откоса α называют максимальный угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта сохраняет равновесие. Угол естественного откоса песчаного грунта определяется в воздушно-сухом и подводном состояниях. Величина угла естественного откоса используется в расчетах объемов земляных работ, а самое главное, в расчетах прочности и устойчивости грунтов, давления их на ограждения и пр. Кроме того, угол естественного откоса может служить признаком наличия у песчаных грунтов, содержащих свободные коллоиды, плывунных свойств (угол естественного откоса в подводном состоянии у таких грунтов колеблется от 0о до 12-14о). Принадлежности:
Порядок выполнения работы: Образец воздушно-сухого песка объемом, примерно, 1 кг. Просеивают сквозь сито с диаметром отверстий 5 мм. И тщательно перемешивают. Кроме прибора Д.И. Знаменского, определения угла естественного откоса можно выполнить с помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень. На такой диск сверху одевается приспособление сверху отверстием, засыпается песком, а затем очень плавно снимаем это приспособление. Излишек песка осыпается, а в диске остается конус из песка. Вершина которого в месте соприкосновения со стрежнем показывает значение угла откоса. Измеряют высоту h и основание l откоса с точностью до 1 мм. Угол естественного откоса вычисляют (с точностью до 30 мин.) по формуле:
h
l
tg α = Для каждого образа песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии производят не менее трех определений угла естественного откоса. Расхождение между повторными определениями больше чем на 2˚ не допускается. За угол естественного откоса песчаного грунта в воздушно-сухом состоянии принимают среднее арифметического значение результатов отдельных определений, выраженное в целых градусах. Последовательность записи результатов определения:
Приложение 1 лаб.работе №1 Твердость минералов
Классификация магматических горных пород по SiO2
Приложение 2 лаб.работе №1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕСЧАНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ГОСТ 12536-79 ГОСТ 25100-95 «Грунты классификация»
Гранулометрическим составом грунта называют весовое содержание в нем частиц различной крупности, выраженное в процентах от общего веса. Гранулометрический состав определяет наименование вида грунта и влияет на величины сил трения и сцепления в грунте, а также на его водопроницаемость. Существует целый ряд методов определения гранулометрического состава, однако в практике наибольшее распространение получили: ситовой анализ, метод пипетки и полевой метод Рутковского. В работах по определению гранулометрического состава необходимо параллельно вести определение гигроскопической влажности. Процентное содержание фракций должно быть рассчитано по отношению к весу абсолютно сухого грунта. Пересчет веса пробы, взятой на анализ, на абсолютно сухой вес ведется по формуле: go = где g1- вес пробы грунта воздушно сухом состоянии; go – вес пробы грунта с учетом поправки на гигроскопическую влажность Wh - гигроскопическая влажность в %. Вес пробы грунта с учетом поправок на гигроскопическую влажность и содержание воднорастворимых солей: g = go – g в.с. где g в.с. – содержание воднорастворимых солей.
ОПЕРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА СИТОВЫМ МЕТОДОМ Ситовой метод применяется для анализа песчаных и крупнообломочных грунтов. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: 1. Набор стандартных сит КП-131 2. Электронные весы A& D ЕК 610 I 3. Фарфоровая ступка №3 диам. 90 мм. 4. Пестик с резиновым наконечником 5.Фарфоровые чашечки №5 (250 мл) d=123мм, №1 (25 мл.) d=62мм. или боксы 6. Ложка или совок 7. Лист бумаги ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Стандартный набор состоит из сит с отверстиями 10; 5; 2; 1; 0, 5; 0, 25 и 0, 1 мм. Сита собираются в колонку так, чтобы отверстия их уменьшились вниз. Под нижнее сито подставляется поддон, а на верхнее – надевается крышка. Из высушенного на воздухе грунта берется проба и, если она содержит слипшиеся комочки, грунт растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Растирать грунт нужно осторожно, чтобы избежать разрушения отдельных зерен. Грунт распределяют по листу бумаги тонким ровным слоем толщиной несколько мм. Двумя взаимно перпендикулярными линиями разделить на 4 части (квадранты) по диагонали оставить 2 части, а два других удалить. Такое деление пробы называется квартование и продолжают до тех пор, пока на листе бумаги не останется необходимый объем грунта 200г. Затем пробу взвешивают на технических весах, помещают в колонну сит и осторожно встряхивают до тех пор, пока не будет достигнута полная сортировка частиц грунта в ситах на фракции (группы). Каждая фракция представляет собой совокупность частиц, размеры которых (в миллиметрах) размещаются в определенных пределах. Для проверки чистоты сортировки поступают следующим образом. Берут сито из колонны с отсортированной фракцией и ведут просеивание над листом бумаги. Если отсеивание наблюдается, то отделение частиц данной фракции произошло недостаточно. Частицы грунта, просеянные при проверке на лист бумаги, всыпают в сито нижележащей фракции, а взятое сито включают в колонну сит и продолжают сортировку. Фракция, оставшиеся на ситах после просеивания; собирают в предварительно взвешенные фарфоровые чашки или бюксы. Затем фарфоровые чашки с фракциями взвешивают на технических весах с точностью до 0, 01 г и вычисляют чистый вес каждой фракции. Сумма весов всех фракций должна быть равна весу общей навески грунта. Зная общий вес навески, вычисляют процентное содержание каждой фракции и по полученным данным определяют наименование вида песчаного или крупнообломочного грунта.
ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО) СОСТАВА ГРУНТА:
Таблица 1
Процентное содержание фракций вычисляют по формуле: Х =
где Х – процентное содержание фракций в грунте; А – вес фракций; В – общий вес пробы.
Определение наименования вида грунта по данным просеивания ведется согласно приведенной ниже табл. 2. ГОСТ 25100-95 Таблица 2
А. Крупнообломочные грунты
Б. Песчаные грунты
Примечание. Для установления наименование грунта последовательно суммируется проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2 мм, далее крупнее 0, 5 мм и т.д. наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице 2.
Способы графического изображения гранулометрического состава грунтов. Для графического изображения гранулометрического состава существует ряд способов, из которых наиболее употребительны способы циклограммы, кривой гранулометрического состава и диаграммы-треугольника. Способ суммарной кривой гранулометрического состава имеет наибольшее распроcтранение. Кривая гранулометрического состава может быть построена в обыкновенном или полулогарифмическом масштабе. Обыкновенный масштаб неудобен тем, что вследствие широкого диапазона диаметров частиц графики получаются непомерно растянутыми по оси абцисс.
100%
0 0, 25 0, 5 1, 0 2, 0 5, 0 10 График суммарной кривой гранулометрического состава/
Определение коэффициента неоднородности.
Формула коэффициента неоднородности: КН = при КН при КН > 3 - песок неоднородный d60 – называется «диаметром шестидесяти», который понимается размер частиц, соответствующий 60% на суммарной кривой гранулометрического состава проводят линию параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет значение «диаметра шестидесяти». d10 - называется действующим или эффективным диаметром частиц, понимается размер частиц соответствующий на оси ординате 10%, проводят линию параллельно оси
О степени неоднородности грунта можно судить по характеру кривой механического состава: 1.Крутая кривая – указывает на однородность грунта. 2.Пологая кривая – указывает на неоднородность грунта абсцисс до пересечения с кривой, из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс, полученная на оси абсцисс точка и покажет действующий или эффективный диаметр.
Лабораторная работа № 3
Определение плотности грунта естественной ненарушенной структуры. ГОСТ 5180-84
Плотностью грунта r называется отношение веса всего грунта (с водой) к его Объему или иначе, вес единицы объема грунта. [г/см3; т/м3]. Плотность грунта является важной расчетной характеристикой, которая используется при определении давления грунта на ограждения, определении нормативных давлений грунтов оснований, расчете осадок оснований и т.д. Величина плотности грунтов природного сложения колеблется в пределах от 1, 4 до 2, 1 г/см3 в зависимости от минералогического состава, и влажности, характера сложения (пористости) Существует несколько методов определения плотности, например: метод режущего кольца; Метод парафинирования; метод ртутного объемомера; метод непосредственного обмера образца, имеющего правильную форму, и др. Однако на практике чаще используют метод режущего кольца и метод парафинирования. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 1064; Нарушение авторского права страницы
%
60
; 
3 - песок однородный
Рис1. Режущее кольцо.
H ………см3
[г/см3]
[г/см3]
[г/см3 ]
е = 
[д.е ]
; α = arc tg 
