Для лабораторных исследований

Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов

Физико-механические характеристики

нескальных грунтов

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу «Механика грунтов»

Утверждены редакционно

-издательским советом академии

10 января 2001 г.

Самара 2002

Составители:

Дружинин Геннадий Алексеевич

Казанков Александр Петрович

Игнатьев Павел Валерьевич

УДК 624.131.5

Физико-механические характеристики нескальных грунтов: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов» / Сост.: Г.А. Дружинин, А.П. Казанков, П.В.Игнатьев; Самарск. гос. арх. строит. акад. Самара, 2002. 37 с.

Методические указания составлены для определения и расчета физико-механических показателей песчаных и пылевато-глинистых грунтов, не обладающих особыми свойствами, в соответствии с действующими нормативными документами и рабочими программами курса.

Предназначены для студентов специальностей 290300, 290500, 290600, 2907 00, 290800 и 291000 всех форм обучения.

Настоящие методические указания не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы (в том числе ксерокопированы) без разрешения Самарской государственной архитектурно-строительной академии.

Номер лицензии на издательскую деятельность ЛР N020726 от 25 февраля 1998 г.

Ó Самарская государственная архи-тектурно-строительная академия, 2002

Для выполнения расчетов при исследовании и проектирования оснований и фундаментов необходимо знать величины физико-механических ха­рактеристик грунтов. Их определяют в основном с помощью лабо­раторных анализов грунтовых проб, отобранных при инженерно-геоло­гических изысканиях. От точности полученных значений физического состояния, а также показателей их прочностных и деформативных свойств зависяткачество расчетов, надежность и технико-экономические показатели возводимых сооружений.

Цель настоящих указаний - ознакомить студентов с основными приемами работы и методикой проведения лабораторных исследований грун­товых проб. В работе излагается материал, который необходим сту­дентам для выполнения цикла лабораторных определений по механике грун­тов.

Предварительно студент должен ознакомиться с предстоящей работой по настоящим методическим указаниям и проработать соот­ветствующий теоретический материал дисциплины, затем проделать ее в учебной лаборатории с соответствующими записями исходных данных и получен­ных результатов (под контролем преподавателя). Вконце занятия студент обязан оформить лабораторный журнал по выполненной работе и предоставить отчет преподавателю. В журнале следует привести необходимые формулы, цифровые и графические результаты опыта, а также дать принципиальные схемы приборов и требуемые пояснения.

По окончании занятия студент обязан привести в порядок свое рабочее место и сдать его лаборанту.

Выполнение каждой лабораторнойработы, кроме № I, 2, 6 и 7, рассчитано на 45 мин, выполняются они попарно. Для проведения лабораторных занятий академическая груп­па студентов делится на две самостоятельные подгруппы. За каждой подгруппой закрепляются свои рабочие места и преподаватели.

По завершению всех лабораторных исследований следует отчитываться перед преподавателем о проделанной работе.

ОТБОР ОБРАЗЦОВ ГРУНТА

ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов грун­та производятся в соответствии с требованиями и рекомендациями Норм [ 1 ].

Образцы грунта отбирают ненарушенного (монолиты) сложения из зачищенных забоя и стен горных выработок (расчисток, шурфов, котлованов и т.п.) и буровых скважин.

Количество образцов, отбираемых из каждого слоя грунта, и их размеры устанавливаются программой работ на производство изыс­каний согласно [ 2 ].

Общий объем образцов должен быть достаточным для проведения необходимого комплекса лабораторных исследований и контрольных определений. Отбор образцов грунта из горных выработок произво­дится с помощью ножа, лопаты и т.д.; а из скважин – посредством грунтоносов различной конструкции.

Монолит, сохраняющий форму без жесткой тары, необходимо отбирать в виде куска грунта, из которого затем вырезают образ­цы требуемых размеров. Монолит, у которого не сохраняется фор­ма без жесткой тары, отбирают методом режущего кольца [ 3 ].

Внутренний диаметр режущего кольца при отборе монолитов крупнообломочного грунта должен быть не менее 200 мм и для остальных видов грунтов не менее 90 мм. Высота кольца должна быть же менее одного и не более двух диаметров.

Монолиты немерзлых песчаных и пылевато-глинистых грунтов отбирают в процессе бурения скважин без применения промывочной жидкости, без подлива воды в скважину, с перекрытием водонасыщенных слоев грунта [ 1 ].

Монолиты грунта, отобранныеиз горных выработок и буровых скважин, следует немедленно изолировать от наружного воздуха следующими способами. Монолиты, отобранные без жесткой тары, туго обматывают слоем марли, предварительно пропитанной расплавленным парафином, смешанным с гудроном. Затем весь монолит в марле опус­кают в расплавленный парафин, вынимают и покрывают вторым сдоем марли и еще раз парафинируют.

До парафинирования на верхнюю грань монолита следует поло­жить завернутую в кальку и покрытую парафином этикетку. Второй экземпляр этикетки, смоченный расплавленным парафином, прикреп­ляют сверху запарафанированного монолита и покрывают тонким сло­ем парафина так, чтобы можно было прочесть надпись на этикетке.

Монолиты, отобранные в жесткую тару, необходимо упаковывать в этой же таре. Открытые торцы тары следует заправить жесткими крышками с резиновыми прокладками, места соединения крышки с та­рой заливают парафином или покрывают изоляционной лентой. При отсутствии жестких крышек торцы тары покрывают в два-четыре слоя пропитанной парафином марли.

Парафин, применяемый для изоляции монолитов, нагревают до температуры 57...60°С. Для увеличения пластичности парафина в не­го добавляют 35...50% (помассе) гудрона. Применяются также более сложные мастики, готовые к употреблению.

На этикетке монолита должны быть указаны: наименование ор­ганизации, производящей изыскания; название или номер изыскательской партии (экспедиции); наименование объекта и место его нахождения, название выработки и ее номер; номер монолита; глубина отбора; наименование грунта по визуальному определению; долж­ность и фамилия лица, производившего отбор монолита, и его под­пись; дата отбора монолита. Этикетки должны заполняться четко простым графитовым карандашом.

Образцы грунта, предназначенные для транспортировки, необ­ходимо упаковать в ящики с заполнением свободного пространства междуними влажными древесными опилками, стружкой или другими материалами с аналогичными свойствами. Внутри ящика под верхнюю крышку необходимо положить завернутый в кальку список образцов со сведениями, указанными на этикетке. Ящики надлежит пронуме­ровать, снабдить надписями "Верх", "Не бросать" и "Не канто­вать", а также адресами получателя и отправителя.

При транспортировке монолиты грунта не должны подвергаться резким динамическим и температурным воздействием. Образцы немерзлого грунта следует хранить в специальных помещениях с отно­сительной влажностью воздуха 50...60% при температуре не ниже +2°С или выше +20°С. Монолиты мерзлого грунта хранят в камерах с относительной влажностью 80...90% при отрицательной температуре. Срок хранения запарафиннрованных образцов грунта 1,5...3 мес. в зависимости от вида и состояния грунта.

Монолиты грунта, имеющие повреждения гидроизоляционного слоя и дефекты упаковки или хранения, принимать к лабораторным испытаниям запрещается; их необходимо рассматривать как образцы грунта нарушенного сложения.