Определение основных физических характеристик песчаного грунта
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
По курсу
«МЕХАНИКА ГРУНТОВ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ»
Тула 2008
УДК 624.04
Лабораторный практикум содержит методические указания по проведению лабораторных занятий по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты» и базируется на использовании современных методов исследования и применения ЭВМ.
Лабораторные работы написаны Н.И. Прохоровым и И.И. Савиным.
Лабораторный практикум предназначен для студентов очной и заочной форм обучения, обучающихся по следующим горно-строительным специальностям:
направление: 130400 «Горное дело»
специальность: 130403 «Открытые горные работы»;
специальность: 130406 «Шахтное и подземное строительство»;
направление: 270100 «Строительство»
специальность: 270102 «Промышленное и гражданское строительство»
специальность: 270105 «Городское строительство и хозяйство»
специальность: 270106 «Производство строительных материалов и изделий»
специальность: 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
специальность: 270112 «Водоснабжение и водоотведение»
направление: 270200 «Транспортное строительство»
специальность: 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы»
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа № 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕСЧАНОГО ГРУНТА............................................ 4
Лабораторная работа № 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ .............. 13
Лабораторная работа № 3 ИСПЫТАНИЕ ГРУНТОВ НА СДВИГ .... 23
Лабораторная работа № 4 Исследование компрессионных свойств ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ........................................................................ 28
Лабораторная работа № 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАБУХАНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ .................................................................................................................... 38
Лабораторная работа № 6ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСАДОЧНЫХ СВОЙСТВ ГЛИНИСТОГО ГРУНТА ......................................................................... 42
Лабораторная работа № 7 ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМОКАЕМОСТИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ................................................................................................. 51
Лабораторная работа № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ................................................................................................. 55
Лабораторная работа № 9 ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВ НА СДВИГ ПО ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ПОВЕРХНОСТЯМ СКОЛЬЖЕНИЯ ЛОПАСТНЫМИ ПРИБОРАМИ ........................................................................................... 62
Лабораторная работа № 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМ ЗОНДИРОВАНИЕМ. ................................................. 70
Лабораторная работа № 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ ......................................... 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................ 84
Лабораторная работа № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕСЧАНОГО ГРУНТА
Песчаные в сыпучем состоянии грунты, содержащие менее 50 % по массе частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не раскатывается в шнур диаметром 3 мм, число пластичности 
< 0,01).
Определение расчетных характеристик песчаного грунта
1. Коэффициент пористости е:
,
где 
- плотность частиц грунта, г/см3;
- плотность грунта, г/см3;
W – весовая (природная) влажность грунта.
2. Степень влажности 
.
Степень влажности характеризует степень заполнения объема пор грунта водой.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Основные теоретические положения по отбору образцов грунта и проводимых исследований.
2. Краткое описание приборов, рисунки.
3. Методика выполнения работы.
4. Таблицы и графики испытаний.
5. Краткие выводы по результатам испытаний.
Лабораторная работа № 2
ГРУНТОВ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является изучение физико-механических характеристик пылевато-глинистых грунтов.
В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1. Изучить свойства пылевато-глинистых грунтов;
2. Знать какими параметрами характеризуются пылевато-глинистые грунты;
3. Изучить устройство и принцип работы применяемых приборов;
4. Знать принципы строительства на пылевато-глинистых грунтах.
Таблица 1.
| Число глинистых грунтов | Число пластичности (в долях единицы) |
| Супесь |  |
| Суглинок |  |
| Глина |  |
Глинистые (непросадочные) грунты различаются по показателю консистенции 
, определяемому по формуле
.
Классификация глинистых грунтов по показателю консистенции приведена в табл. 2 (ГОСТ 25100-95).
Таблица 2 - Классификация глинистых грунтов
| Наименование глинистых грунтов по показателю консистенции | Показатель консистенции |
| Супеси: твердые пластичные текучие |    |
| Суглинки и глины: твердые полутвердые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие |      |
4.1 Определение природной (весовой) влажности глинистого грунта W производится по методике, приведенной в лабораторной работе № 1
Для определения этой влажности образец грунта берется из монолита.
Необходимое оборудование
1. Грунт сухой и в виде теста.
2. Балансированный конус А.М. Васильева.
3. Фарфоровая чашка.
4. Лабораторные весы с разновесами.
5. Сушильный шкаф.
6. Шпатель.
7. Бюксы.
8. Фарфоровая ступка с пестиком и резиновым наконечником.
9. Сито с отверстиями 1,0 мм.
Методика определения
1. Подготовить грунтовую пробу. Для этого образец природного сухого грунта объемом около 50 см3 размять шпателем или размельчить пестиком в фарфоровой ступке, одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1 мм. Отобранный грунт просеять через сито с отверстиями 1,0 мм. После этого увлажнить грунт дистиллированной водой до состояния густой пасты и поместить в чашку или бюкс с крышкой. Закрыть чашку крышкой и оставить ее в эксикаторе на 24 часа для образования однородной (по влажности) массе.
Для ускорения проведения опыта можно использовать готовую пробу грунта.
2. Заполнить металлический бюкс диаметром не менее 40 мм и высотой 20 мм грунтовой пастой заподлицо с краями, не допуская образования в тесте пузырьков воздуха. Поставить бюкс на подставку.
3. На поверхность пасты осторожно опустить балансированный конус, поддерживая его за ручку и наблюдать за его свободным погружением в течение 5 с. Если конус погрузился до отметки (на 10 мм) в течение 5 с, то влажность грунта находится на границе текучести WL . Если конус погрузился в пасту на меньшую или большую глубину, это свидетельствует о том, что влажность грунта не соответствует влажности на границе текучести WL . В этом случае пасту из бюкса вынуть, добавить в нее сухого грунта и несколько капель воды, перемешать его и эксперимент повторить.
4. При достижении влажностина границе текучести из бюксы взять навеску грунта массой 15-20 г и определить соответствующую весовую влажность
где m - масса пустой бюксы;
m1- масса бюксы с грунтом, влажность которого соответствует границе текучести;
m2- масса бюксы с грунтом после высушивания.
Для каждого образца провести не менее двух определений влажности. Расхождение в результатах опытов должно быть не более 2 %. За влажность на границе текучести принимается среднее арифметическое значение. Данные занести в таблицу журнала (таблица 3).
Таблица 3 - Результаты определения границ влажности грунта
| № опыта | Границы влажности | Масса бюкса, г | Весовая влажность | |||
| пустого, m | с влажным грунтом, m1 | с сухим грунтом, m2 | из опыта, WL | средняя, WL | ||
| 2 WL | ||||||
| 2 WP |
Необходимое оборудование
1. Сушильный шкаф.
2. Бюксы.
3. Лабораторные весы с разновесами.
4. Глянцевая бумага.
5. Навеска грунта (паста)
6. Линейка с делениями.
Методика определения
1. Небольшой кусочек грунтовой пасты раскатать легким нажатием ладони на стеклянной пластинке или глянцевой бумаге до образования жгута диаметром около 3 мм. Если при указанной толщине жгут не крошится, перемешать его и вновь раскатать.
2. Влажность на границе раскатывания WP считать достигнутой, когда жгут толщиной около 3 мм крошится по всей длине на отдельные кусочки длиной 3-10 мм.
3. Взять несколько кусочков жгута общей массой 10-15 г. в алюминиевую бюксу и определить влажность грунта на границе раскатывания (см. работу № 1):
,
где m – масса пустого бюкса;
m1 – масса бюкса с грунтом;
m2 – масса бюкса с грунтом после высушивания.
Расхождение более 2 % не допускается. За границу принимается среднее арифметическое значение влажности. Данные занести в журнал (табл. 3).
Необходимое оборудование
6. Лабораторные весы с разновесами.
7. Кастрюля.
8. Парафин.
9. Нож с прямыми лезвиями.
10. Градуированный цилиндр с водой.
11. Образец связного грунта.
Методика определения
7. Образец грунта объемом не менее 30 см3 зачистить ножом для удаления острых выступающих частей, обвязать ниткой с длинным концом и определить его массу (m, г).
8. Нагреть парафин до 60° и покрыть образец грунта парафиновой оболочкой, погружая его поочередно разными сторонами в расплавленный парафин.
9. Обнаруженные в парафиновой оболочке пузырьки воздуха проколоть и загладить места прокола нагретой иглой, покрыть образец вторым слоем парафина, затем взвесить и определить массу грунта с парафином (m, г).
10. Взвешивают запарафинированный образец грунта в воде, для этого устанавливают над чашкой весов емкость с водой так, чтобы его масса не передавалась на коромысло весов, и подвешивают образец за серьгу коромысла весов. Длина нитки должна обеспечивать полное погружение образца в воду. Затем образец вынимают из воды, вытирают и еще раз взвешивают для того, чтобы проверить, не проникла ли вода внутрь оболочки. Если обнаружится приращение массы более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальной массой запарафинированного образца, образец бракуют.
11. Вычислить плотность грунта в естественном состоянии по формуле
,
где m – масса влажного грунта;
V - объем влажного грунта.
Для этого вычисляют:
а) массу парафиновой оболочки 
;
б) объем парафиновой оболочки, приняв плотность парафина =0,93 г/см3:
;
в) объем образца в парафиновой оболочке (по потере в массе при погружении его в воду)
,
где 
- плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3;
г) объем грунта без парафиновой оболочки:
.
Плотность грунта можно вычислить по формуле:
,
где m – масса грунта до парафинирования, г;
m1 – масса грунта в парафиновой оболочке, г;
m2 – масса грунта в воде, г;
- плотность парафина, =0,93 г/см3;
- плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.
Результаты взвешиваний и вычислений занести в журнал.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
6. Основные теоретические положения по отбору образцов грунта и проводимых исследований.
7. Краткое описание приборов, рисунки.
8. Методика выполнения работы.
9. Таблицы и графики испытаний.
10. Краткие выводы по результатам испытаний.
Лабораторная работа № 3
ИСПЫТАНИЕ ГРУНТОВ НА СДВИГ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является определение наименьшего касательного напряжения 
, при котором образец грунта срезается по намеченной плоскости при заданном нормальном напряжении 
.
Краткое описание прибора
Испытание грунта на сдвиг производится в приборе П9-С, входящем в состав полевой лаборатории И.И.Литвинова. Прибор имеет одну плоскость среза.
Основные детали прибора:
1. Основание прибора, привинчивающееся к столу, струбциной.
2. Подвижная часть гильзы для образца грусть.
3. Подвижная каретка с дренажным диском.
4. Верхняя неподвижная часть гильзы.
5. Дренажный поршень.
6. Индикатор для измерения горизонтальной деформации.
Рисунок 2 – Схема прибора П9-С
Вертикальное давление и горизонтальная сила передаются на образец грунта при помощи рычагов. Соотношение плеч рычагов 1:25.
Подготовка к испытанию
Для испытания может быть взят грунт:
1) ненарушенной структуры и природной влажности;
2) ненарушенной структуры, но предварительно увлажненный до полного насыщения пор водой с целью исключений при испытании влияния поверхностного натяжения воды;
3) нарушенной структуры.
При испытании грунта нарушенной структуры и природной влажности монолиты сразу жепереносятся в прибор и уплотняются в течение 5 минут.
Образцы грунта, предварительно увлажненные, в течение 12 часов уплотняются в приборе предварительного уплотнения, а потом уже подвергаются испытанию на сдвиг.
При испытании образцов грунта нарушенной структурыимискусственно придают заданную плотность и консистенцию, а затем подвергают испытанию на сдвиг.
Минимальное количество образцов для испытания должно быть два. Дляконтроля полученных результатов желательно провести 3 испытания.
Порядок проведения испытания
1. Отбирают три образца грунта из одного и того жемонолита. Отбирают грунт в режущие кольца d = 56,5мм и h = 20 мм при помощи грунтоотборника.
2. На дно нижней части прибора укладывают бумажный фильтр. Собирают прибор так, чтобы верхняя и нижняя части прибора представляла собой гильзу высотой 20мм.
3. Режущее кольцо с отобранным грунтом помещают на верхнюю часть прибора режущей частью вверх.
4. При помощи специального выталкивателя перемещают грунт из кольца в гильзу прибора.
5. Сверху на грунт кладется бумажный фильтр. Устанавливается верхняя часть прибора с поршнем, передающим вертикальное давление. Верхняя часть прибора плотно завинчивается винтами.
6. Уравновешивают телескопический рычаг противовесом, для этого на короткую часть рычага на подвеску кладутся две гири по 0,5 кг.
7. Отпускают зажимный винт поршня и нагружают образец заданным давлением. В течение 5 минут грунт только уплотняется.
8. Устанавливают индикатор сбоку прибора так, чтобы острие прибора касалось нижней подвижной части прибора. Закрепляют рычаг, передающий на образец горизонтальную силу.
9. После уплотнения грунта отпускают зажимные винты сбоку прибора и загружают образец горизонтальной нагрузкой. Горизонтальную нагрузку прикладывают ступенями. Каждая ступень нагрузки берется равной 0,1 от уплотняющей нагрузки. Каждую ступень горизонтальной нагрузки выдерживают до условной стабилизации деформации сдвига.
За условную деформацию принимают скорость сдвига,не превышающую 0,01мм в минуту.
За сдвигающую нагрузку принимают ту, при которой возникает резко возрастающая, нестабилизирующаяся деформация сдвига.
Песчаного грунта
Углом естественного откоса a называют максимальный угол, при котором неукрепленный откос песчаного грунта сохраняет равновесие.
Для рыхлых песчаных грунтов угол естественного откоса численно совпадает с углом внутреннего трения.
Рисунок 1
Рассмотрим равновесие отсеченной части грунтового массива.
Р - масса массива;
N=Рcosa - составляющаямассы, перпендикулярная к секущей
плоскости;
Т=Рsina - составляющая массы, параллельная плоскости, по которой
может произойти смещение грунта.
В состоянии предельного равновесия имеет место равенство
.
В рыхлых песчаных грунтахсила сцепления между частицами
отсутствует: 
.
Подставляя значения N и Т , получим
,
,
т.е. угол естественного откоса соответствует углу внутреннеготрения.
Угол естественного откоса песчаных грунтов (кроме пылеватых) определяют в воздушносухом и подводной состоянии.
Рисунок 4 – Схема прибора
Определение угла естественного откоса в воздушносухом состоянии определяют следующим образом.
В малое отделение прибора насыпают песок. Осторожно без толчков приподнимают выдвижную створку. Рассыпавшийся песок образует с горизонтальной плоскостью угол, который является углом естественного откоса. По высоте h и заполнению l определяют tga
Определение угла естественного откоса песка в подводном состоянии отличается от предыдущего тем, что в большое отделение наливают доверху воду. На несколько мм приподнимают створку для насыщения песка водой. После насыщения песка полностью приподнимают створку и замеряют угол.
Лабораторная работа № 4
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
При расчете величины осадок основания проектировщику необходимо иметь четкое представление о характере изменения свойств грунтов под действием приложенной нагрузки. В качестве одной из характеристик для оценки величины будущей осадки фундаментов принято руководствоваться результатами компрессионных испытаний образцов грунта, выражающими зависимость изменения коэффициента пористости от давления.
Целью настоящей работы является приобретение навыков по исследованию компрессионных свойств грунта, а также практических навыков по расчету физико–механических характеристик грунтов. В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1) уяснить сущность метода компрессионных испытаний грунтов;
2) изучить устройство и принцип работы применяемых приборов;
3) построить компрессионную кривую;
4) определить коэффициент сжимаемости грунта;
5) определить относительный коэффициент сжимаемости грунта;
6) определить модуль общей деформации.
Подготовительные работы
Из монолита грунта с ненарушенной структурой методом режущего кольца вырезают образец для исследования. Кольцо с образцом взвешивается. Зная массу кольца и его объем, подсчитывают плотность грунта r при естественной влажности. Из оставшейся после срезки части грунта берут пробу на влажность (см. работу №2). С торцов кольца на поверхность грунта накладываются кружки фильтрованной бумаги.
Сборка прибора
Кольцо с грунтом ставится острым краем вверх на нижнюю часть корпуса одометра 9, собранную с днищем корпуса 10, после чего верхняя и нижняя части корпуса свинчиваются. В верхнюю обойму вворачивается направляющее кольцо одометра 12, сверху на грунт накладывается перфорированный штамп 13, на котором устанавливаются держатели с индикаторами часового типа. Смонтированный одометр устанавливается на панель стола, в держателях закрепляются индикаторы, после чего к штампу прикладывается первая ступень нагрузки.
Проведение испытаний
При определении массы грузов, укладываемых на подвеску рычага, должна быть учтена масса нагрузочной рамки(2,3 кг.). Так, для создания удельного давления на грунт 25 Па на подвеску рычага должен быть уложен груз 1,27 кг, создающий вместе с массой рамки усилие на штамп одометра: (1,27´10+2,3)´10=150 Н или удельное давление на грунт 
=25 Па.
Далее нагрузка может увеличиваться любыми ступенями из расчета: каждое последующее увеличение удельного давления на 25 Па требует дополнительной установки на подвеску груза в 1,5 кг. С момента приложения каждой ступени давление записывают показания индикатора через 1, 2, 4 и 8 минут (8-минутная выдержка условно принимается для учебных целей за время стабилизации деформаций), после чего прикладывается очередная ступень нагрузки. Операция взятия отчетов по индикаторам повторяется, и деформация с нарастающим итогом записывается в журнале испытания. После приложения конечной проектной (или заданной с учебной целью) нагрузки и взятия соответствующих отчетов по индикаторам испытания заканчивают в такой последовательности:
а) снимают индикаторы;
б) освобождают от гирь подвеску и снимают давление со штампа;
в) разбирают одометр, отвинчивая нижнюю часть корпуса и днище и вынимая кольцо из обоймы.
Прибор после каждого испытания тщательно очищают от грунта, промывают, насухо вытирают и смазывают тонким слоем вазелина.
Результаты компрессионных испытаний помещают в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Журнал компрессионных испытаний грунта
| № п.п. | Масса гирь на подвеске, кг | Давление P, МПа | Показания индикаторов, мм | Вертикальная деформация образца, мм | Коэффициент пористости ei | Коэффициент сжимаемости ai | Коэффициент относительной сжимаемости a0 | Модуль общей деформации E0 | |
| прав. | лев. | ||||||||
4 ОПИСАНИЕ КОМПРЕССИОННОГО ПРИБОРА ПОЛЕВОЙ ЛАБОРАТОРИИ ЛИТВИНОВА И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Для исследования компрессионных свойств грунта используется компрессионный прибор полевой лаборатории Литвинова (рисунок 4).
1 – основная часть прибора; 2 – зажимное устройство; 3 – гири;
4-6 – подвески к рычагу; 5 – рычажная система; 7 – индикатор
Рисунок 4 – Полевой прибор лаборатории Литвинова
Соотношения в рычажной системе этого прибора таковы: приложение груза к рабочей подвеске рычага в 1 кг вызывает давление на поршень в 250 Н. Площадь внутреннего сечения компрессионной гильзы равна 25 см 
,удельное давление на испытуемый грунт равно 0,1 МПа.
4.1 Установка и загрузка прибора
1. нижняя часть прибора привинчивается зажимным устройством к столу.
2. Из монолита отбирается образец грунта в грунтоотборную гильзу (режущее кольцо). Грунтоотборная гильза является обоймой для образца грунта при его испытании.
3. На нижнюю часть прибора кладется бумажный фильтр.
4. На бумажный фильтр помещается кольцо с грунтом, режущей кромкой вверх.
5. Грунт закрывается бумажным фильтром и сверху на образец устанавливается поршень с верхним дренажным диском. После этого прибор завинчивают.
6. Поршень устанавливают так, чтобы он только касался верхней поверхности грунта, и закрепляют его винтом, препятствующим вертикальному перемещению поршня.
7. Устанавливают рычажную систему, прикрепляя ее к верхней части зажимного устройства и опирая на призму штока поршня. Рычаг уравновешивают в нейтральном положении гирями на подвеске противовеса.
8. Закрепляют индикатор в траверзе прибора так, чтобы его стержень, фиксирующий деформацию, упирался в поршень. При этом стержень должен приподняться вверх на 70-80% свободного хода, т.е. на 7-8мм. При помощи обоймы устанавливают индикатор на нулевое деление.
9. закончив установку прибора, опускают зажимный винт поршня и приступают к испытанию.
Таблица 4.1 - Журнал испытания
| № п.п. | P1 = 0,05 МПа | P2 = 0,1 МПа | P3 = 0,2 МПа | P4 = 0,4 МПа | ||||
| Время, мин | Осадка мм | Время, мин | Осадка мм | Время, мин | Осадка мм | Время, мин | Осадка мм | |
Осадка третьего замера Sk при данной нагрузке записывается в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Оформление результатов опыта
| P, МПа | Sk конечная мм | Sпр прибора, мм | Sгр = = Sk - Sпр мм | Относит. сжатие S/H | Приращение коэфф. пористо-сти D е | Коэфф. порис-тости е | Примечание |
| 0,0 0,05 0,1 0,2 0,4 | 0,032 0,053 0,088 0,126 | е0 = е1 = е2 = е3 = е4 = |    h = 20 мм |
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Основные теоретические положения.
2. Краткое описание приборов.
3. Методика выполнения работы.
4. Таблицы испытаний.
5. График зависимости коэффициента пористости от нагрузки.
6. Краткие выводы по результатам испытаний.
Лабораторная работа № 5
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является определение величины набухания глинистых грунтов.
ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТА
Перед началом опыта прибор разбирается: отделяются индикатор и соединительная скоба, кольцо снимается с диска. Отбор пробы из монолита с помощью кольца с насадкой производится так. Кольцо острый краем насадки устанавливается на срезанную горизонтальную поверхность монолита и посредством крышки вдавливается в грунт. При этом нужно следить, чтобы погружение происходило вертикально и по мере погружения обрезать грунт с внешней стороны кольца с насадкой. С появлением над верхним краем кольца слоя грунта высотой 1-1,5 см кольцо с насадкой с помощью ножа осторожно отделяется от общей массы монолита, насадкаснимается, и грунт аккуратно срезается по плоскости вровень с краями кольца. Срезанные поверхности проверяются накладыванием края металлической линейки. Затем прибор собирается. В углубление диска кладется вырезанный по внутреннему диаметру режущего кольца и смоченной водой бумажный фильтр, ставится кольцо с грунтом, поверх которого кладется второй бумажный фильтр и устанавливается поршень; соединительная скоба винтами крепится к диску, собранный прибор устанавливается на дно ванночки.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТЕЙ
| Вес пустого кольца g1(г) Вес кольца с взятым на испытания грунтом g2 (г) | Начальная влажность W, % Величина набухания V, % |
| Вес кольца с грунтом после окончания набухания g3 (г) Вес кольца с высушенным грунтом g4 (г) | Влажность набухания Wнаб, % Продолжительность опыта |
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Цель и содержание работы.
2. Краткое описание прибора ППГ и его схема.
3. Заполнение таблиц.
4. Выводы о влиянии влажности на величину набухания.
Лабораторная работа № 6
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является изучение физико-механических характеристик просадочных грунтов.
В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1. Изучить свойства структурно-неустойчивых грунтов;
2. Изучить при каких условиях происходит просадка оснований;
3. Знать какими параметрами характеризуются просадочные грунты;
4. Знать по какому признаку устанавливается тип грунтов по просадочности;
5. Изучить устройство и принцип работы применяемых приборов;
6. Уметь определять относительную деформацию просадки;
7. Знать принципы строительства на просадочных грунтах.
СОДЕРЖЕНИЕ ОТЧЕТА
1. Основные теоретические положения.
2. Краткое описание приборов.
3. Методика выполнения работ.
4. Таблица результатов испытаний.
5. Графики зависимости относительного сжатия от давления.
6. Краткие выводы по результатам испытаний с определением типа грунтов по величине начального просадочного давления.
Лабораторная работа № 7
Цель работы
Настоящая лабораторная работа посвящена приобретению навыков, необходимых для исследования глинистых грунтов, подвергающихся воздействию воды. Кроме того, задачей данной работы является критическая оценка существующих экспериментальных методов количественной оценки механических характеристик глинистых грунтов с целью выбора наиболее целесообразного метода.
В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1) уяснить сущность метода определения размокания грунтов;
2) изучить устройство приборов, применяемых для определения размокания грунтов;
3) освоить приемы работы при проведении исследований с целью определения механических свойств грунтов.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Цель и содержание работы.
2. Краткое описание прибора ПРГ-1 и его схема.
3. Заполнение таблицы
| № п/п | Время, мин | Числовая отметка NP | N - NP | Р, % | Характер размокания | Примечание |
4. Построение кривой по данным таблицы в зависимости от времени и числовых отметок.
Лабораторная работа № 8
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Настоящая лабораторная работа посвящена приобретению навыков, необходимых для исследования водопроницаемости песчаных грунтов. Кроме того, задачей данной лабораторной работы является ознакомление с методами определения водопроницаемости и их критической оценки с целью выбора наиболее целесообразного способа исследований. В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1. Уяснить сущность метода определения коэффициента фильтрации.
2. Изучить устройство приборов, применяемых для определения коэффициента фильтрации.
3. Освоить приёмы работы при проведении исследований с целью определения количественной оценки водопроницаемости песчаных грунтов.
Таблица 2 - Значения коэффициента r для прибора КФ-01
| Номер | Т,°С | r |
| 345,6 | ||
| 335,5 | ||
| 325,9 | ||
| 317,0 | ||
| 308,6 | ||
| 300,4 | ||
| 292,9 | ||
| 285,6 | ||
| 278,6 | ||
| 272,1 | ||
| 265,8 | ||
| 259,8 | ||
| 254,1 | ||
| 248,6 | ||
| 243,4 | ||
| 238,3 | ||
| 235,5 | ||
| 228,8 | ||
| 224,3 | ||
| 220,1 | ||
| 215,9 |
Коэффициент К1 можно определить по таблице 2 или по формуле
К 
= 
,
где 864 - переводной коэффициентиз см/с в м/сут;
Q = 10 мл - расход воды;
F = 25 см2 - площадь поперечного сечения цилиндра;
r - температурная поправка, r = 0,7—0,3 ;
T - температура фильтрующейся воды, °С.В качестве коэффициента фильтрации принять среднее арифметическое значение нескольких определений его для каждой фракции.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Цель и содержание работы.
2. Краткое описание прибора КФ-01 и его схема.
3. Заполнение таблиц.
4. Выводы о влиянии на коэффициент фильтрации гранулометрического состава и плотности песчаных грунтов.
Лабораторная работа № 9
I. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является определение в полевых условиях величины сопротивления сдвигу лопастными приборами.
В результате выполнения настоящей работы исполнитель должен:
1) уяснить сущность метода определения сопротивления сдвигу лопастными приборами в полевых условиях;
2) изучить устройство и принцип работы применяемых приборов;
3) изучить условия применения лопастных приборов для определения сопротивления грунтов сдвигу;
4) определить сопротивление грунтов сдвигу;
5) найти чувствительность глинистых грунтов;
6) рассчитать значение сопротивления грунтов сдвигу;
Таблица 1. Результаты полевых наблюдений
| № опыта |  , мм | М, Па | Величина n | Постоянная К |  |  |  | Dl нарушенной структуры | М, Н∙м | t нарушенное, Па |  |