Лабораторная работа № 4. Сжимаемостью грунтов называют их способность уменьшаться в объеме под действием внешнего давления (т.е

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЖИМАЕМОСТИ ГРУНТОВ В КОМПРЕССИОННОМ ПРИБОРЕ (ОДОМЕТРЕ)

Сжимаемостью грунтов называют их способность уменьшаться в объеме под действием внешнего давления (т.е. давать осадку за счет более плотной упаковки частиц).

Степень сжимаемости зависит от характера и структуры грунта. Сжимаемость песков невелика и зависит от гранулометрического, минерального состава и плотности сложения. Сжимаемость глинистых пород зависит от минерального состава, степени дисперсности, состояния породы, условий сжатия.

Процесс затухания осадки после приложения нагрузки называют стабилизацией. Стабилизация осадки для песков заканчивается после окончания приложения нагрузки, а для глин - протекает десятки лет.

Сжимаемость грунта оценивают зависимостью между коэффициентом пористости е и давлением р. Графическую зависимость е=f(р) называют компрессионной кривой (рис. 4.2).

Рис. 4.1. Компрессионный прибор (одометр)

1 – индикатор; 2 – верхний штамп; 3 – фильтровальная бумага;

4 – режущее кольцо; 5 – дно; 6 – образец грунта.

Рис. 4.2. Компрессионная кривая

4.1. Методика определения

Необходимое оборудование: компрессионный прибор, два индикатора, фильтровальная бумага, кольцо прибора, гири, воронка для подачи воды.

1. Из монолита отбирается грунт в кольцо прибора, одновременно из этого монолита отбираются образцы для определения физических характеристик грунта ρ, ω, ρ_s (см. лабораторную работу №3).

2. Кольцо с грунтом устанавливается в прибор. На грунт устанавливается штамп, к стойкам которого крепятся индикаторы. Стрелки индикаторов устанавливаются на нулевой отсчет.

3. Перед началом загрузки прибора подсчитывается вес груза N, соответствующий ступени нагрузки:

N= ,

где: р – заданное давление на образец, кг/см²;

А – площадь кольца, А=60см²;

n – соотношение плеч рычагов, 1:10;

g – вес коромысла прибора с шариком и фильтровальной бумагой.

4. Производится загрузка прибора. Величина ступени нагрузки задается преподавателем. Каждая ступень нагрузки должна выдерживаться до условной стабилизации деформации, принимаемой не более 0,01мм за 16 часов для пылевато-глинистых грунтов и за 4 часа – для песчаных грунтов. В учебных целях каждая ступень нагрузки выдерживается 5 минут.

5. По результатам проведенных испытаний заполняется журнал испытаний грунта (табл. 4.1).

6. Подгруппа разбивается на 2 бригады: одна бригада выполняет испытания грунта природной влажности, другая – замоченного грунта.

Журнал испытания грунта на сжимаемость

Таблица 4.1

Время испытания, t, мин.	Вертикальное давление, Р, МПа	Показания индикаторов, мм	Деформация образца, Si=	Относительное сжатие εi=	Примечания
левого h1	правого h2
		0,00	0,00	0,00	0,00	Грунт природной влажности (влажный)

h₀^* - высота образца, равная 25мм.

7. Производится обработка результатов испытаний:

- определяется коэффициент пористости e_i, соответствующий давлению Р_i, по формуле:

e_i=e₀ - (1+ e₀),

где: e₀ – начальный коэффициент пористости.

- строится компрессионная кривая е=f(р), затем определяется коэффициент уплотнения а, равный тангенсу угла наклона прямой, заменяющей участок компрессионной кривой в интервале давлений:

а = tgα = ,

где: e_i, e_i+1 – коэффициенты пористости, соответствующие давлениям р_i, р_i+1.

- в тех же интервалах давлений определяется модуль деформации грунта Е₀ по формуле:

Е₀=β ,

где: β – коэффициент, зависящий от коэффициента бокового расширения грунта и принимаемый равным:

- для мелких и пылеватых песков – 0,8;

- для супесей – 0,7;

- для суглинков – 0,5;

- для глин – 0,4.

а_i – коэффициент уплотнения.

Результаты вычислений сводятся в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Коэффициент уплотнения характеризует сжимаемость грунта в интервале давлений и позволяет качественно оценить сжимаемость грунта как основания сооружения (табл. 4.3).

Оценка сжимаемости грунтов

Таблица 4.3

Дата добавления: 2014-10-17; просмотров: 289; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!