Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов

Пример 1. Грунт в природном залегании имеет следующий гранулометрический состав:

Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru в процентах для классификации по крупности
Размер частиц d, мм >10 10÷4 4÷2 2÷1,0 1,0÷0,5 0,5÷ 0,25 0,25÷ 0,1 0,1÷ 0,05 0,05÷ 0,01 0,01÷ 0,005 <0,005
Содержание частиц по массе в % (Mdi)
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru процентах для классификации по однородности

Грунт разработан в карьере. Требуется оценить состав грунта по крупности и однородности, плотности сложения и степени влажности. Физические свойства грунта принимать из примера 1 раздела 1.3.

Решение: Количество глинистых частиц (d<0,005) составляет 2% следовательно грунт сыпучий.

Веса фракций крупнее 2мм: Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =23%

25%>23%>15%, к названию грунта добавляется с содержанием гравия.

Вес фракций крупнее 0,5мм: Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =39<50% грунт не относится к крупным пескам.

Вес фракций крупнее 0,25мм: Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =69% 69%>50% - песок средней крупности.

Наименование грунта: песок средней крупности с содержанием гравия.

Рассмотрим состояние грунта по однородности масса частиц Md=10% соответствует диаметру (по линейной интерполяции между d=0,05÷0,01) d10= Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =0,042мм.

Масса частиц Md=60% соответствует диаметру (по линейной интерполяции между d=0,5÷0,25) d= Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =0,492мм.

Коэффициент неоднородности Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =11,7

Полное наименование грунта по гран составу: песок средней крупности с содержанием гравия, неоднородный (неотсортированный).

Коэффициент пористости грунта e=0,662>0,55 – песок средней плотности.

Степень влажности грунта Sz=0,866>0,8 – песок водонасыщенный.

Полное наименование грунта: Песок средней крупности, средней плотности, водонасыщенный, неоднородный (несортированный).

Пример 2. По условиям примера 1 грунт разработан в карьере для его использования требуется отсеять все частицы крупнее 2мм. Какой образуется новый гранулометрический состав песка? Определить наименование грунта по крупности и однородности.

Решение: В одной тонне сухого грунта частиц крупнее 2мм содержится 1000∙(12+5+6) /100=230кг

После отсева вес оставшейся фракции составит 1000-230=770кг, соотношение содержания по массе фракций остаются неизменным. Тогда вновь образованная грунтовая смесь будет соответствовать 100%, а содержание каждой фракции изменится в 100/(100-23)=1,2987=1000\770;

Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru в процентах для классификации по крупности 7,79 20,78 59,74 2,73 85,72 92,21 97,4
Размер частиц d, мм 2÷1,0 1,0÷0,5 0,5÷ 0,25 0,25÷ 0,1 0,1÷ 0,05 0,05÷ 0,01 0,01÷ 0,005 <0,005
Содержание частиц по массе в % (Mdi) 7,79 12,99 38,96 12,99 12,99 6,49 5,19 2,60
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru процентах для классификации по однородности 92,21 79,22 40,26 27,27 14,28 7,79 2,60

Очевидно что Md<0,005>2% необходимо отметить увеличение глинистости песка и приближение его свойств к свойствам супесей. В грунте содержится пылеватый фракции (d=0,05÷0,005) 11,68% а песчаный 85,72, что позволяет оценивать грунт песок средней крупности (Md≥0,25=59,74%) с содержанием глины (Md≤0,005>2%).

Полное наименование грунта: песок средней крупности с содержанием глинистого материала.

Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru

Kн=0,377/0,024=15,7>10 грунт неоднородный (не отсортированный)

Грунт – песок средней крупности с содержанием глинистого материала, неоднородный (не отсортированный). Грунт стал еще более неоднородным чем до отсева крупных зерен.

Пример 3. Для уменьшения глинистости и увеличения однородности грунта рассмотренного в примере 2.1. выполнена его промывка в сите крупностью ячеек 0,1мм. Эффективность промывки оценивается опытным путем и составила 50%. Оценить гранулометрический состав грунта после промывки и дать его наименование.

Решение: Количество частиц в грунте с размером менее размеров ячейки сита составляет Md<0,1=2+4+5+10=21% по массе.

При эффективности промывки 50% количество удаляемых частиц составит:

Md<0,1=21.0,5=10,5%

После промывки на сите останется 89,5% по массе от первоначальной массы сухого грунта. Тогда при одинаковом количественном соотношении оставшихся фракций их удельная доля увеличится в 100/89,5=1,1173раза.

  Фракции, содержание которых уменьшилось
Размер частиц d, мм. >10 10÷4 4÷2 2÷1,0 1,0÷0,5 0,5÷ 0,25 0,25÷ 0,1 0,1÷ 0,05 0,05÷ 0,01 0,01÷ 0,005 <0,005
Содержание частиц по массе в % (Mdi) 13,41 5,59 6,70 6,70 11,17 33,52 11,17 5,59 2,79 2,23 1,13

Полученный состав грунта отличается меньшей глинистостью по сравнению с исходным. Наименование грунта по крупности – песок средней крупности.

Md>0,5=21.0,5=43,57%; Md>0,25=77,09%>50%

По однородности:

Md=10% точка расположенная между фракциями d≤0,1мм и d≥0,05мм.

Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru

Md=60% точка расположенная между фракциями d≤1мм и d≥0,5мм.

Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru

Kн=0,66/0,08=8,25>3

Однородность грунта увеличилась, однако он остался неоднородным. Полное наименование нового состава: песок средней крупности, неоднородный (плохо отсортированный).

Пример 4. Грунт примера 1 разработан в карьере, и по гран составу является песком средней крупности. Для использования его для строительных целей требуется песок крупный или гравелистый. Определить величину добавки гравийного материала ≥2мм к песку добытому в карьере.

Решение: По классификационным признакам для строительных целей к гравелистым относятся грунты с содержанием зерен d>2мм более 25% по массе . В грунте из карьера Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru для перевода грунта в гравелистый требуется добавить крупных зерен>2% принимается добавка Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru =100кг на 1000кг песка из карьера .

Гранулометрический состав нового грунта изменится, содержание фракций d≤2мм песчаного грунта из карьера уменьшится в 1100/1000=1,1 раза.

Размер частиц d, мм >2 2÷1,0 1,0÷ 0,5 0,5÷ 0,25 0,25÷ 0,1 0,1÷ 0,05 0,05÷ 0,01 0,01÷ 0,005 <0,005
Содержание частиц по массе в % (Mdi) 30,01 5,45 9,09 27,27 9,09 9,09 4,55 3,63 1,82
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru процентах для классификации по однородности 69,99 64,54 55,45 28,18 19,09 5,45 1,82
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru в процентах для классификации по крупности 30,01 35,46 44,55 71,82 80,91 90,00 94,55 98,18

По содержанию зерен d>2мм грунт гравелистый, а по содержанию зерен d>0,5мм( Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru ) грунт не является крупным. Строительные свойства полученного грунта будут определятся как песка средней крупности неоднородного (Кн=7,5).

Для обеспечения строительных свойств грунта на уровне гравелистого песка он должен также удовлетворять требованиям песка крупного ( Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru ). В исходном грунте содержание зерен d>0,5мм составляло 39%. Требуемая величина добавки зерен d>2мм составляет Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru (от массы песка добытого в карьере).

Гранулометрический состав нового грунта при Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru , будет получен из массы существующих фракций d Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru 2мм путем деления на коэффициент 1,25.

Размер частиц d, мм >2 2÷1,0 1,0÷ 0,5 0,5÷ 0,25 0,25÷ 0,1 0,1÷ 0,05 0,05÷ 0,01 0,01÷ 0,005 <0,005
Содержание частиц по массе в % (Mdi) 38,4 4,8 3,2 1,6
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru процентах для классификации по однородности 61,6 56,8 48,8 24,8 16,8 8,8 4,8 1,6
Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов - student2.ru в процентах для классификации по крупности 38,4 43,2 51,2 75,2 83,2 91,2 95,2 98,2

Наименование грунта: песок гравелистый, неоднородный (Кн=1,667/0,058=29).

Наши рекомендации