Определение плотности частиц глинистого грунта

Плотность частиц глинистого грунта определяют по методике, изложенной в работе № 1.

Определение расчетных характеристик

Определение коэффициента пористости производится по формуле

,

где все обозначения прежние.

Условное расчетное давление на непросадочные глинистые грунты R₀ определяется по ГОСТ 25100-82.

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 .

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Сопротивление грунта сдвигающим усилием обусловлено сила­ми внутреннего трения отдельных частиц и силами сцеплениямеж­ду частицами. Характеристиками прочности и устойчивости грун­тов являются угол внутреннего трения и удельная сила сцепления С .

Зависимость между касательными напряжениями и внутренни­ми силами, оказывающими сопротивление сдвигу, выражается зако­ном Кулона.

Для связных грунтов , т.е. предельное сопротивление связных грунтов сдвигу есть функция первой степени от нормального напряжения, и состоит из двух частей: первой - силы трения, прямо пропорциональной нормаль­ному напряжению, и второй - силы сцепления, не зависящей от нормального напряжения. Для песчаных грунтов , т.е. сопротивление сыпучих грунтов сдвигу есть сопротивление тре­нию, прямо пропорциональное нормальному напряжению.

Зависимость между касательными и нормальными напряжения­ми можно выразить графически (рисунок 1)

Рисунок 1 – Зависимость между касательными и нормальными напряжения­ми

- коэффициент внутреннего трения;

- удельная сила сцепления;

- напряжение связности.

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.