Порядок выполнения работы. Методические указания

МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Методические указания

к выполнению лабораторных работ для студентов,

обучающихся по направлению 653500 – Строительство

3-е издание, переработанное

Белгород 2006

УДК 624.121 (07)

ББК 38.58Я7

М55

Составители Черныш А.С., к.т.н., доцент

Калачук Т.Г., к.т.н., доцент

Рецензент Кафтаева М.В., к.т.н., доцент

Механика грунтов: Методические указания. – 3-е изд.,

М55 перераб. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 – 42 с.

В издании изложены методики выполнения семи лабораторных работ по курсу «Механика грунтов». Приведены таблицы СНиП 2.02.01 для определения механических характеристик грунтов и ГОСТ 25100-95 для определения разновидностей дисперсных грунтов.

Предназначены для студентов специальностей 290300, 290500, 290600, 290700.

УДК 624.121(07)

ББК 38.58Я7

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, 2006

Лабораторная работа №1

Определение значений прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам СНиП 2.02.01-95

Цель работы: определение физических характеристик грунтов и нормативных значений угла внутреннего трения j, удельного сцепления С, модуля деформации Е грунтов.

Содержание работы

Физические свойства грунтов

Основные:

1. Удельный вес природного грунта gравен отношению массы грунта к занимаемому этим грунтам объему умноженному на ускорение свободного падения g

g = r g .(1)

Если обозначить V₁ — объем твердых частиц; V₂— объем пустот (пор), g₁ — масса твердых частиц; g₂ — масса воды в порах грунта то,

r = (g₁+g₂)/(V₁+V₂) . (2)

2. Удельный вес частиц грунта g_s — показатель минералогического состава

g_s= (g₁/V₁)×g . (3)

3. Влажность грунтаW— отношение массы воды к массе высушенных частиц (твердых частиц)

W = g₂/g_{1 .}(4)

Дополнительные:

1. Граница текучести W_l соответствует влажности, при которой грунт переходит в текучее состояние. Эту влажность определяют стандартным испытанием при котором конус с углом при вершине 30⁰ и массой 76 г. погружается в грунт на 10 мм.

2. Влажность на границе раскатывания W_р соответствует влажности, при которой грунт теряет свою пластичность. Определяют раскатыванием жгута из грунта по бумаге.

Производные:

1. Удельный вес сухого грунта g_d — отношение массы твердых частиц ко всему объему умноженному на ускорение свободного падения q

g_d = [g₁/V₁+ V₂]·q .(5)

2. Коэффициент пористости е — отношение объема пор грунта nк объему его скелета m

e = n/m (6)

или

e = (ρ_s – ρ_d)/ ρ_{d .} (7)

По коэффициенту пористости можно определить степень уплотненности грунтов. Если e < 1, то грунт достаточно плотный; e > 1 - то грунт рыхлого сложения

3. Удельный вес сухого грунта g_d

g_d = ρ/[(1+W)] q . (8)

4. Удельный вес грунта взвешенного в воде g_sв

При распределения грунта ниже уровня грунтовых вод скелет грунта будет испытывать взвешивающее действие воды, что необходимо учитывать при расчетах напряженного состояния грунтов.

g_св = (ρ_s – ρ_w) × q/(1+е) . (9)

Классификационные:

1. Индекс пластичности I_р (число пластичности) — показатель содержания глинистых частиц в грунте.

I_р = W_L - W_{р .}(10)

Классификация глинистых грунтов в зависимости от числа пластичности приведена в таблице 1.

Таблица 1 — Классификация глинистых грунтов по числу пластичности

I_L = (W - W_р)/( W_L - W_р) .(11)

Уплотненность глинистых грунтов определяют консистенцией, под которой понимаем густоту, вязкость глинистых грунтов (плотность сложения), способность грунтов сопротивляться пластическому изменению формы. Консистенция зависит от количественного соотношения твердых частиц и воды в единице объема (таблица 2).

Таблица 2 —Классификация глинистых грунтов по индексу текучести

3. Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S_r — это отношение природной влажности грунта к его полной влагоемкости

S_r = .(12)

Порядок выполнения работы

Исходные данные: геологическая колонка, таблица основных и дополнительных характеристик и гранулометрического состава грунтов. Данные приведены в таблицах 3 —6.

Геологический разрез с основными физическими характеристиками всех слоев грунта студентам предлагается составить самостоятельно в соответствии с индивидуальным шифром. Шифр студент определяет по четырем последним цифрам номера зачетной книжки. Например, номер зачетной книжки 360729, шифр 0729. По последней цифре шифра из таблицы 3 выбрать соответствующую строку (для примера — строка 9, супесь серовато-желтая). По предпоследней цифре выбрать соответствующую строку из таблицы 4 (для примера — строка 2, суглинок темно-бурый), по второй цифре — из таблицы 5 (для примера — строка 7, глина светло-бурая), по первой цифре — из таблицы 6 (для примера — строка 0, глина коричневая). По данным взятым из таблиц сформировать геологический разрез.

Рекомендации к выполнению задания

По числовым данным, принятым для соответствующих слоев, вычислить следующие производные характеристики:

удельный вес грунта в естественном состоянии - g;

плотность в сухом состоянии - r_d ;

коэффициент пористости - е;

удельный вес с учетом взвешивающего действия воды - g _sb;

число пластичности - I _P;

показатель текучести - I _L;

степень влажности - S _r .

Определение разновидностей грунтов производить по приложениям А, Б. По результатам работы составить сводную таблицу физико-механических характеристик (таблица 7). Механические характеристики принять по таблицам 3 – 6.

Таблица 3 — Данные, принимаемые по последней цифре шифра

Цифра шифра	Условное обозначение грунта	Описание грунта	Мощность слоя, м	Физико-механические характеристики грунтов
Гранулометрический состав в % (по массе) при диаметре частиц в мм	rs т/м3	r т/м3	W	WL	Wp	m0
2,0 - 0,5	0,5 - 0,25	0,25 - 0,10	0,10 - 0,005	<0,005
		Суглинок желто-бурый	3,3	10,0	5,0	16,0	20,0	49,0	2,72	1,69	0,19	0,30	0,19
		Глина бурая	2,0	20,0	1,0	15,0	47,0	17,0	2,72	1,76	0,26	0,42	0,23
		Супесь зелено-бурая	3,5	1,0	6,0	10,0	64,0	19,0	2,74	1,84	0,20	0,28	0,12
		Песок серо-бурый	3,9	19,0	23,0	29,5	18,5	10,0	2,67	1,89	0,3
		Глина светло-бурая	2,0	10,0	1,0	27,0	41,0	21,0	2,65	1,91	0,40	0,44	0,24
		Песок буро-серый	2,2	22,0	25,0	20,0	32,0	1,0	2,66	1,83	0,15
		Супесь желто-бурая	2,5	3,0	11,0	36,5	44,0	5,5	2,68	1,89	0,15	0,19	0,12
		Песок серый	2,2	2,8	9,5	76,9	10,6	0,2	2,66	2,0	0,25
		Глина коричневая	4,0	0,4	0,2	0,6	24,4	74,6	2,74	2,0	0,27	0,41	0,23
		Супесь серовато-желтая	3,9	0,1	2,1	6,6	81,4	9,8	2,67	1,97	0,16	0,20	0,13

 

 

Таблица 4 — Данные, принимаемые по предпоследней цифре шифра

 

		Суглинок светло-желтый	4,1	0,5	1,5	7,0	80,0	11,0	2,66	1,73	0,23	0,28	0,18
		Глина красно-бурая	6,0	0,5	0,5	4,0	64,0	31,0	2,75	2,0	0,27	0,40	0,20
2		Суглинок темно-бурый	3,5	1,0	2,0	51,0	24,0	12,0	2,71	1,98	0,27	0,24	0,14
		Суглинок темно-бурый	3,5	13,0	14,0	17,0	31,0	25,0	2,69	1,98	0,21	0,24	0,14
		Суглинок светло-бурый	1,7	2,5	5,0	20,0	47,0	25,5	2,71	1,82	0,22	0,32	0,18
		Суглинок желто-бурый	2,8	10,0	10,0	15,0	49,0	20,0	2,70	1,87	0,26	0,32	0,19
		Супесь зелено-бурая	2,5	14,0	20,0	30,0	29,0	7,0	2,69	2,10	0,19	0,21	0,15
		Песок зелено-бурый	2,6	17,0	23,0	40,0	19,0	1,0	2,66	1,98	0,26
		Глина бурая	5,4	1,0	3,0	9,0	56,0	31,0	2,74	2,00	0,27	0,43	0,23
		Песок желтый	3,2	18,2	20,0	45,0	16,2	0,6	2,66	1,7	0,12

 

 

Таблица 5 —Данные, принимаемые по второй цифре шифра

 

		Суглинок красно-бурый	3,8	0,8	1,2	13,0	67,0	18,0	2,71	1,98	0,27	0,32	0,19
		Песок желтый	2,8	27,0	29,0	39,0	4,8	0,2	2,66	2,00	0,25
		Глина темно-серая	5,2	1,6	1,5	2,8	52,0	42,1	2,73	1,92	0,32	0,47	0,26
		Суглинок желто-бурый	3,3	0,1	0,9	20,0	61,0	18,0	2,70	1,89	0,18	0,30	0,18
		Глина бурая	2,0	0,5	0,5	2,0	55,0	42,0	2,74	1,99	0,39	0,53	0,30
		Супесь зелено-бурая	3,4	1,0	8,0	8,0	75,0	8,0	2,67	1,83	0,15	0,16	0,10
		Песок серо-бурый	4,0	27,5	28,5		10,0	8,0	2,66	1,87	0,29
		Глина светло-бурая	2,0	1,0	1,0	2,0	54,0	42,0	2,74	1,99	0,35	0,44	0,24
		Песок желтый	2,4	20,0	24,0	26,0	18,0	12,0	2,66	1,76	0,12
		Супесь желтая	2,6	6,0	6,0	18,0	64,0	6,0	2,67	1,81	0,17	0,21	0,15

 

 

 

Таблица 6 — Данные, принимаемые по первой цифре шифра

 

		Глина коричневая	3,8	3,0	2,0	5,0	53,0	37,0	2,74	1,98	0,34	0,44	0,24
		Песок желтый	4,6	25,5	24,0		12,5	10,0	2,65	1,89	0,30
		Суглинок светло-бурый	1,7	2,5	5,0	20,0	47,0	25,5	2,71	1,75	0,26	0,32	0,18
		Суглинок желто-бурый	2,8	10,0	10,0	15,0	45,0	20,0	2,70	1,81	0,28	0,32	0,19
		Супесь зелено-бурая	2,5	14,0	20,0	30,0	29,0	7,0	2,69	1,87	0,20	0,21	0,15
		Песок зелено-бурый	2,6	46,0	42,0	6,0	4,0	2,0	2,66	1,79	0,20
		Глина бурая	5,4	1,0	3,0	9,0	56,0	31,0	2,74	1,98	0,34	0,43	0,23
		Песок серовато-желтый	3,2	4,0	4,0	45,0	43,0	4,0	2,69	1,79	0,20
		Песок серовато-желтый	3,2	5,0	6,0	50,0	38,0	1,0	2,66	1,90	0,25
		Глина коричнево-серая	4,0	0,5	0,5	5,0	62,0	32,0	2,75	2,00	0,27	0,40	0,20

 

 

Таблица 7 — Сводная таблица нормативных характеристик грунтов (пример)

Номер инженерно-геологического элемента	Номер образца грунта	Номер скважины	Глубина, м	Наименование грунта (по ГОСТ 25100-95)	Физические	Механические
Основные	Дополнительные	Производные и классификационные	Деформационные	Прочно-стные	R0, кПа
rs , т/м3	gII , кН/м3	W	Wl	Wp	rd , т/м3	e	gsb , кН/м3	Ip	IL	Sr	E, кПа	jII, град	СII, кПа
			0,3	Растительный		14,3
			2,2	Суглинок полутвердый	2,68	18,9	0,20	0,31	0,18	1,57	0,71	9,8	0,13	0,11	0,75			--
			4,6	Песок мелкий, средней плотности влажный	2,65	18,4	0,16	--	--	1,58	0,68	9,8	--	--	0,70			--
			6,2	Глина твердая	2,74	19,5	0,21	0,49	0,24	1,61	0,87	--	0,25	0,23	0,77

 

Примечание: Значения в таблице приведены ориентировочно

 

 

 

---

Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 95; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав

---

12345678910Следующая ⇒