Степень плотности песчаного грунта

Работа проводится для установления наименования пес­чаного грунта по плотности.

Необходимые приборы:

· мерный цилиндр емкостью 500 см³ с металлическим разрыхлителем;

· металлический стакан диамет­ром около 7 см и емкостью 250 см³с насадкой высотой 3 - 3,5 см;

· деревянная трамбовка;

· технические весы с разновесом;

· металлическая линейка;

· воронка с длинным носиком.

Проведение опыта.В мерный цилиндр, имеющий градуиров­ку, помещают металлический разрыхлитель и через воронку на­сыпают 250 - 300 см³ воздушно-сухого песка. Затем из мерного цилиндра медленно вынимают разрыхлитель, одновременно по­ворачивая его, и замеряют объем разрыхленного песка.

Мерный цилиндр вместе с песком взвешивают и, зная вес мерного цилиндра, определяют вес песка. После этого в ме­таллический стакан с насадкой насыпают воздушно-сухой песок небольшими порциями и уплотняют его деревянной трамбовкой.

Насадку снимают, избыток песка удаляют металлической линейкой и замеряют объем уплотненного песка. Металлический стакан с уплотненным песком взвешивают и, зная вес металли­ческого стакана, определяют вес песка.

Объемный вес грунтового скелета песка рыхлого сложения определяют по формуле

где g₁ - вес рыхлого грунта в г;

v₁ - объем рыхлого грунта в см³.

Коэффициент пористости в этом случае определяют по фор­муле

Объемный вес грунтового скелета песка плотного сложения равен

где: g₂ - вес плотного грунта в г;

v - объем плотного грунта в см³ .

Коэффициент пористости равен

Опыт проводят дважды и вычисляют среднее арифметичес­кое значение объемного веса грунтового скелета. Результаты опытов заносят в таблицу 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1

Форма записи данных для определения плотности песчаного грунта рыхлого сложения

№ опыта	Вес мерного цилиндра, g3, г	Вес мерного цилиндра с грунтом, g4, г	Объём грунта v1, см3	Объёмный вес грунтового скелета gс.мин, г/см3	Среднее значение объёмного веса грунтового скелета gс.мин, г/см3	Коэффициент пористости eмакс
	250,6	706,6		1,52	1,54	0,72
	250,6	718,8		1,56

Таблица 4.2

Форма записи данных для определения плотности песчаного грунта плотного сложения

№ опыта	Вес стакана, g5, г	Вес стакана с грунтом, g6, г	Объём грунта v2, см3	Объёмный вес грунтового скелета gс.макс, г/см3	Среднее значение объёмного веса грунтового скелета gс.макс, г/см3	Коэффициент пористости eмин
	362,7	789,7		1,71	1,72	0,54
	362,7	794,5		1,73

Степень плотности песчаного грунта ненарушенной структу­ры и естественной влажности определяется по формуле

где: e₀ - коэффициент пористости грунта ненарушен­ной структуры и естественной влажности;

e_макс и e_мин - коэффициенты пористости в рыхлом и плот­ном состоянии.

Песчаные грунты в зависимости от плотности подразделяют­ся на рыхлые – D < 0,33; средней плотности - D = 0,33 - 0,66 и плотные - D = 0,66 - 1,00.

СНиП II-Б. 1- 62 рекомендует подразделять песчаные грун­ты по плотности в зависимости от величины коэффициента по­ристости грунта. В таблице 4.3 дана такая классификация.

Таблица 4.3

Классификация песчаных грунтов по плотности

Наименование	Плотность сложения песчаных грунтов
плотные	Средней плотности	рыхлые
Пески гравелистые, крупные и средней крупности	e < 0,55	0,55 £ e £ 0,75	e > 0,70
Пески мелкие	e < 0,60	0,60 £ e £ 0,75	e > 0,75
Пески пылеватые	e < 0,60	0,60 £ e £ 0,80	e > 0,80

Для мелкого песчаного грунта, у которого e₀ = 0,60, e_макс = 0,72 и e_мин = 0,54

Таким образом, данный грунт имеет среднюю плотность.