Порядок проведения испытания

1) Снимают однометр со станины и разбирают его;

2) В соответствии с указанной выше методикой вырезают образец грунта и накрывают его с двух сторон влажными фильтрами;

3) Собирают однометр и устанавливают на станину прибора. Подкручивают стопорную гайку, находящуюся под станиной, и переводят загрузочный рычаг в горизонтальное положение;

4) Закрепляют индикаторы часового типа ( ножка индикатора должна быть ‘’Утоплена’’) и поворотом шкалы устанавливают нулевые отсчёты;

5) На подвеску рычага устанавливают гирю массой 4кг и берут отсчёт по часам;

6) В журнал испытаний записывают показания по красной шкале индикаторов через 1.2.4.8 и 12мин с момента приложения нагрузки;

7) На подвеску устанавливают ещё одну гирю массой 4 кг и повторяют операции п6;

8) Устанавливают на подвеску третью гирю массой 4кг и повторяют операци согласно п6;

Результаты измерений занесены в таблицу 3.1

Вертикальное Порядок проведения испытания - student2.ru находят по формуле.

Порядок проведения испытания - student2.ru , (2.1)

P-масса гирь на подвеске.кг

q-ускорение свободного падения м/с2

A-площадь образца м2

n-коэффициент рычажной передачи.

Обработка результатов.

1. Определяют абсолютную деформацию грунта S как среднее арифметическое значение показаний индикаторов (при вычислениях следует учитывать деформацию компрессионного прибора по тонировочной кривой, построенной при различных давлениях).

Таблица 2.1-Результаты лабораторных испытаний

Масса гирь на подвеске Ркг Вертикальное напряжение Порядок проведения испытания - student2.ru MПа Время наблюдения t мин Показания индикаторов   Порядок проведения испытания - student2.ru
rлмм rnмм
        0,07 0,10 0,60 0,35
0,11 0,37
0,11 0,71 0,41
0,13 0,78 0,46
0,15 0,83 0,49
        0,13 1,25 1,22 1,24
1,27 1,26 1,27
1,30 1,33 1,32
1,35 1,42 1,38
1,38 1,49 1,43
        0,2 1.50 1,68 1,59
1,53 1,72 1,63
1,54 1,79 1,66
1,62 1,88 1,75
1,71 1,95 1,83

При р=4 кг: σ= 4*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,07 Мпа

При р=8 кг: σ= 8*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,13 Мпа

При р=12 кг: σ= 12*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,2 Мпа

Для каждой ступеньки нагружения строят график зависимости осадки образца S от времени t.

Рисунок 3.3 график зависимости осадки S от времени t

2 Вычисляют значения коэффициента пористости по формуле

Порядок проведения испытания - student2.ru (1+e). (2.2)

Где e-начальный коэффицент пористости

E- относительная вертикальная деформация образца, найденная

Порядок проведения испытания - student2.ru , (2.3)

Где S осадка образца соответствующая давлению Порядок проведения испытания - student2.ru мм

h-высота образца мм

Данные для вычисления e сведены в таблицу 3

Таблица2.2-Расчёт изменения коэфицента пористости



Вертикальное Нагружение на грунт Порядок проведения испытания - student2.ru МПа Условно стабилизированная осадка образца Sмм Относительная Вертикальная деформация образца E Изменение коэфицента Пористости Порядок проведения испытания - student2.ru Значение Коэффицента Пористости, Соответствующее напряжению Порядок проведения испытания - student2.ru e=e- Порядок проведения испытания - student2.ru
0.6
0.065 0.16 0.0049 0.0074 0.593
0.131 0.6 0.019 0.029 0.571
0.196 1.03 0.032 0.066 0.534

Коэффициент сжимаемости определяют по формуле

Порядок проведения испытания - student2.ru , (2.4)

Порядок проведения испытания - student2.ru и Порядок проведения испытания - student2.ru - коэффициенты пористости соответствующие напряжениям Порядок проведения испытания - student2.ru .

Порядок проведения испытания - student2.ru -1

Коэффициент относительной сжимаемости определяют по формуле

Порядок проведения испытания - student2.ru (2.5)

Порядок проведения испытания - student2.ru -1

Модуль деформации определяют с точностью 0.1 Мпа по формуле

Порядок проведения испытания - student2.ru , (2.6)

где Порядок проведения испытания - student2.ru - начальный коэффициент пористости;

Порядок проведения испытания - student2.ru - коэффициент сжимаемости;

Порядок проведения испытания - student2.ru - коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле:

Порядок проведения испытания - student2.ru (2.7)

где v - коэффициент поперечной деформации, определяемый по результатам испытаний вы приборах трехосного сжатия (v=0,36).

. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать v равным: 0,30-0,35 - для песков и супесей; 0,35-0,37 - для суглинков; 0,2-0,3 при IL <0; 0,3-0,38 при 0≤ IL ≤ 0,25; 0,38-0,45 при 0,25≤ IL ≤ 0,1 - для глин. При этом меньшее значение v принимают при большей плотности грунта.

Порядок проведения испытания - student2.ru

Порядок проведения испытания - student2.ru

Вывод: определили показатели сжимаемости грунтов; коэффициент сжимаемости m0=0,33 МПа-1; коэффициент относительной сжимаемости mv=0.22 МПа-1; модуль деформации Е = 4,55 МПа.

График зависимости коэффицента пористости e от напряжения Порядок проведения испытания - student2.ru

Рисунок 2.4-Компрессионная кривая

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ ГЛИНИСТОГО Грунта

Цель работы : определить параметры прочности грунта (удельное сцепление с, угол внутреннего трения Порядок проведения испытания - student2.ru ).

Условие прочности для глинистых грунтов описывается законом Ш. Кулона формулой:

Порядок проведения испытания - student2.ru , (3.1)

Оборудование:

- Образцы грунта

- Одноплоскостной срезной прибор ГГП-30

- Индикатор часового типа;

- Грузы.

Исходные данные;

- A=40см2 – площадь среза образца.

- h=35мм – высота образца;

- nB=1:10 – отношение плеч рычага для передачи вертикальной нагрузки;

- nг=1:10 - отношение плеч рычага для передачи сдвигающей нагрузки.

Для определения характеристик прочности необходимо выполнить несколько опытов по определению предельного касательного напряжения Порядок проведения испытания - student2.ru при различных значениях нормального напряжения Порядок проведения испытания - student2.ru и значения Порядок проведения испытания - student2.ru и с определить как параметры прямолинейной зависимости.

Проводим три опыта на срез при нормальных к плоскости сдвига напряжениях Порядок проведения испытания - student2.ru 1=0.1МПа; Порядок проведения испытания - student2.ru 1=0.2МПа; Порядок проведения испытания - student2.ru 1=0.3МПа.

Для глинистых грунтов независимо от их степени влажности в стабилизированном состоянии испытания проводят по консолидированно-дренированной схеме по ГОСТ 12248-96 [4]. В опытах используется одноплоскостной срезной прибор с фиксированной поверхностью среза ГГП-30 конструкции Н.Н.Маслова-Ю.Ю.Лурье, показанный на рисунке 3.1.

Срез достигается путём сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза. Порядок проведения испытания - student2.ru

1 – Подъёмный винт; 2 – противовесы;3 - тормоз;5 – торс горизонтальной тяги; 7 – секторный рычаг; 7 - винт; 8 – кронштейн срезывателя; 9 – держатель индикатора; 10 – упор индикатора; 11 - срезыватель; 12 - индикатор; 13 – панель рабочего столика; 14 – подвижная плита; 15 – вертикальная тяга; 16 – скользящий рычаг вертикальной тяги; 17 - ползун; 18 – ванна.

Рисунок 3.1- Прибор одноплоскостного среза

Таблица3.1-Результаты испытания грунта на срез.

Масса гирь на подвеске Ркг Вертикальное напряжение при срезе Порядок проведения испытания - student2.ru МПа Масса гирь на подвеске горизонтальной тяги Ткг Касательное напряжение при срезе τ МПа Горизонтальная деформация образца Порядок проведения испытания - student2.ru мм
    0.1 0.2 0.0049 0.02
0.4 0.0098 0.17
0.6 0,0147 0.27
0.8 0,0196 0.61
0.0245 1.08
1.2 0.0294 1.73
1.4 0.0343 срез
    0.3 0.4 0.0098 0.03
0.8 0,0196 0.09
1.2 0.0294 0.19
1.6 0.0392 0.64
0.049 1.18
2.4 0.0588 1.82
2.8 0.0686 срез

Считаем касательное напряжение по формуле

Порядок проведения испытания - student2.ru , (3.3)

где Т - масса гирь на подвеске горизонтальной тяги, кг;

Порядок проведения испытания - student2.ru - ускорение свободного падения, м/с2;

А - площадь среза образца, м2;

Порядок проведения испытания - student2.ru - коэффициент рычажной передачи.

Максимальное значение Порядок проведения испытания - student2.ru на отрезке, не превышающем Порядок проведения испытания - student2.ru мм, принимается за сопротивление среза Порядок проведения испытания - student2.ru .

По результатам опыта строят график зависимости горизонтальных деформаций Порядок проведения испытания - student2.ru от касательных напряжений Порядок проведения испытания - student2.ru в плоскости среза в соответствии с приложением

Рисунок 3.2 – График зависимости горизонтальных деформаций от касательных напряжений.

Рисунок 3.3 – Диаграмма сопротивления срезу.

Строят график зависимости касательных (сдвигающих) напряжений Порядок проведения испытания - student2.ru от нормальных напряжений Порядок проведения испытания - student2.ru (диаграмма сопротивления срезу) в соответствии с приложением 4.

Порядок проведения испытания - student2.ru МПа Порядок проведения испытания - student2.ru МПа
Порядок проведения испытания - student2.ru МПа Порядок проведения испытания - student2.ru МПа

Рисунок 3.4 — Диаграмма сопротивления срезу

Определение нормативного угла внутреннего трения Порядок проведения испытания - student2.ru и с определяем по формулам:

Порядок проведения испытания - student2.ru (3.4)

Порядок проведения испытания - student2.ru

c=t’- Порядок проведения испытания - student2.ru *tq Порядок проведения испытания - student2.ru (3.5)

c=0.038-0.03*0.25=0.02626МПа

Вывод: определили параметры прочности грунта, необходимые при оценке устойчивости откосов грунтовых массивов, несущей особенности оснований зданий и сооружений, давления на ограждающие конструкции: угол внутреннего трения Порядок проведения испытания - student2.ru = Порядок проведения испытания - student2.ru и удельное сцепление с=0,009 МПа.

Заключение

В результате проведения первой лабораторной работы было определено

Наименование грунта по числу пластичности Jp=20.17 – глина. Определено физическое состояние грунта по числу консистенции JL =0.38 состояние глинистого грунта текуче пластичное в соответствии с таблицей Б.14[4].

Определены физические характеристики грунта: коэффицент пористости eo=0.6; плотность скелета грунта pd=1.72г/см3; удельный вес грунта Y= Порядок проведения испытания - student2.ru ; удельный вес частиц грунта Ys= Порядок проведения испытания - student2.ru ; удельный вес скелета грунта Yd=15.68 Порядок проведения испытания - student2.ru ;.

В результате второй работы были определены показатели сжимаемости грунта: коэффициент сжимаемости mo=0.33МПа-1 и модуль общей деформации Е=4,55МПа.

В результате третьей работы были определены параметры прочности:

Удельное сцепление с=0.02626МПа

Угол внутреннего трения Порядок проведения испытания - student2.ru =4.9 Порядок проведения испытания - student2.ru

\

Наши рекомендации