Проведение испытаний. Образец грунта, заключенный в грунтоотборную гильзу, устанавливают на нижний дренажный диск режущей кромкой кверху
Образец грунта, заключенный в грунтоотборную гильзу, устанавливают на нижний дренажный диск режущей кромкой кверху. Сверху на образец устанавливают поршень с верхним дренажным диском, после чего прибор завинчивают. Центровку поршня производят тремя стяжными винтами.
Устанавливают рычажную систему с выдвинутыми до отказа звеньями, опирая ее на шток поршня. Рычаг уравновешивают в нейтральное положение грузами. Закрепляют в траверсе прибора индикатор, упирая его ножку в поршень. После этого устанавливают поворотную шкалу индикатора на нуль и приступают к испытанию. Отвинчивают зажимной винт поршня и производят ступенчатое нагружение образца грунта вертикальной нагрузкой, Нагрузку увеличиваем по 0,5 кН/м2 (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Схемы установки компрессионного прибора:
1 – гири; 2 – подвески к рычагу; 3 – штатив с воронкой; 4 – индикатор; 5 – зажимное устройство; 6 – основная часть прибора; 7 – рычажная система.
При испытаниях каждую ступень нагрузки выдерживают до условий стабилизации деформации грунта, за которую принимают величину сжатия образцов, не превышающую 0,01мм для песчаных грунтов - за 30 мин; для супесей - за 3 ч; для суглинков и глин - за 12ч.
Для условий проведения данной лабораторной работы условная стабилизация деформации грунта составляет 0,01мм за 1мин. Отсчеты по. индикатору берутся через каждую минуту. Нагрузку доводят до 0, 2 МПа.
До начала испытаний компрессионный прибор необходимо предварительно протарировать, для чего его устанавливают в рабочее положение с размещением внутри компрессионной гильзы металлической тарировочной болванки.
К началу испытаний размеры образца грунта составляют: высота h=20 мм, площадь F=25 см2.
При компрессионном сжатии образца грунта измеряют изменения его высоты
(1. 1.)
При этом начальной высоте образца грунта h0 соответствует коэффициент пористости е0, а измененной высоте образца hi - измененный коэффициент пористости ei.
Изменение коэффициента пористости, вызванное нагружением грунта в условиях компрессионного сжатия, вычисляется в функции от осевой деформации по следующей зависимости:
(1.2) Компрессионный модуль деформации
(1.3) где β – коэффициент, зависящий от вида напряженного состояния,
(1.4)
где v - коэффициент Пуассона (для песчаных грунтов v =0,8; для супесей v = 0,74; для суглинков v = 0,62; для глин v = 0,4).
Таблица 1.1.
Значение коэф. β
Наименование грунта | υ | β |
Песок | 0,30 | 0,74 |
Супесь | 0,30 | 0,74 |
Суглинок | 0,33 | 0,62 |
Глина | 0,42 | 0,4 |
Модуль общей деформации грунта:
Eo = Ek · mk (1.5)
Значение коэффициента перехода от результатов лабораторных испытаний грунта к натурным mk принимается по табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Значение коэффициента mk
Вид грунта | Коэффициент пористости е0 | ||||||
0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | |
Супесь | 4,0 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,0 | - | - |
Сугли нок | 5,0 | 5,0 | 4,5 | 4,0 | 3,0 | 2,5 | 2,0 |
Глина | - | - | 6,0 | 6,0 | 5,5 | 5,0 | 4,5 |
Пример оформления результатов компрессионных испытаний представлен в табл.1.3 и на рис. 1.3.
Таблица 1.3.
Вертикальное давление Pz, МПа | Время | Показания индикатора | Абсолютная осевая деформация образца | Относительная осевая деформация образца | Коэффициент пористости |
t, мин | hi , мм | Δhi, мм | |||
0,78 | |||||
0,05 | 0,018 | 0.0009 | 0,77 | ||
0,005 | |||||
0,007 | |||||
0,011 | |||||
0,018 | |||||
0,10 | 0,126 | 0,163 | 0,00815 | 0,76 | |
0,135 | |||||
0,144 | |||||
0,152 | |||||
0,163 | |||||
0,15 | 0,27 | 0,302 | 0,0151 | 0,75 | |
0,278 | |||||
0,286 | |||||
0,295 | |||||
0,302 | |||||
0,2 | 0,341 | 0,368 | 0,0184 | 0,74 | |
0,351 | |||||
0,359 | |||||
0,362 | |||||
0,368 |
Рис.1.3. Компрессионная кривая
Деформационные характеристики глинистого грунта
Интервал нагрузок Р2 = Р1 = | |||
Коэфициент уплотнения m0 | Относительный коэф. уплотнения mv | Модуль деформации Eoed, мПа | Модуль деформации E, мПа |
0.2 | 0.11 | 3.6 | |
s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> |
Р1 – давление, соответствующее природному;
Р2 – давление, соответствующее предполагаемому под подошвой фундамента.