Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 35 )

, (68)

где W и W1 - выражены в процентах.

Если влажность грунта в чашке окажется ниже или выше заданной, то добавляют недостающее количество воды или подсушивают грунт на воздухе до тех пор, пока влажность грунта не достигнет заданной величины.

Массу воды, которую надо добавить или удалить, вычисляют по разности масс m1 и m1,W. После добавки воды грунт тщательно перемешивают. Подсушивание также сопровождают периодическим перемешиванием грунта.

7.15.3.3. Вычисляют массу грунта ms, необходимую для заполнения кольца, при заданной плотности (заданной плотности r, г/см3 или коэффициенте пористости e) и влажности по формулам

ms = V · r (69)

или

, (70)

где V - объем кольца-обоймы, см3; rs - плотность частиц грунта, г/см3.

7.15.3.4. Ставят кольцо на кружок влажной фильтровальной бумаги и заполняют его приготовленным грунтом так, чтобы грунт полностью заполнил кольцо и масса грунта была равна массе, вычисленной по формулам (69) или (70). Если вручную весь грунт уложить не удастся, применяют пресс.

Выравнивают поверхность грунта строго в уровень с краями кольца. Накрывают грунт кружком влажной фильтровальной бумаги, надевают на кольцо насадку и ставят его в ванну прибора для определения сжимаемости. Для каждого приготовленного образца грунта заполняют пп. I-VIII табл. 35.

7.15.4. Подготовка образцов песчаных грунтов

7.15.4.1. Определяют массу и внутренний объем кольца-обоймы и вычисляют массу воздушно-сухого песка m2 в граммах при заданной плотности (заданной плотности сухого песка rd г/см3 или коэффициента пористости e) в объеме кольца-обоймы по формуле (69), заменяя r на rd, или по формуле (70), принимая W1 равной нулю, отвешивают пробу песка, приготовленного согласно п.4, равную вычисленной массе m2.

7.15.4.2. Кладут кружок влажной фильтровальной бумаги на дно кольца-обоймы и заполняют последнее отвешенным воздушно-сухим песком. Уплотнение песка в кольце-обойме до заданной плотности производят трамбованием. Для каждого приготовленного образца грунта заполняют п. п.I-VIII табл. 35.

7.15.5. Процесс определения

7.15.5.1. Вычисляют массу m в килограммах груза для каждой ступени давления (pi, МПа) по формуле:

m = (pi · fo - pg) · Np, (71)

где fo - площадь образца грунта, вычисленная по внутреннему диаметру кольца-обоймы, см2; Np - отношение плеч рычага; pg - нагрузка на образец грунта от деталей прибора, которая не может быть снята противовесами, кг.

7.15.5.2. Ставят на образец грунта штамп и закрепляют над ним индикатор (один или несколько) так, чтобы ножка его опиралась на штамп или специальную дужку (в зависимости от конструкции прибора), а стрелка малого циферблата индикатора совпадала при сжатой пружине с одним из крайних делений (в зависимости от шкалы индикатора при сжатой пружине стрелка может показывать 1 или 9 мм).

Записывать показание индикатора следует в графу 6 п. IX табл. 35 и в дальнейшем принимать его за начальное.

7.15.6. Определение сжимаемости образцов глинистых грунтов ненарушенного сложения при естественной влажности

7.15.6.1. Защищают помещенный в прибор образец грунта от высыхания. Необходимые для этого мероприятия определяются конструкцией прибора.

7.15.6.2. Образец грунта последовательно подвергают давлению pi = 0,05; 0,1 МПа, увеличивая далее давление ступенями по 0,05 МПа до тех пор, пока оно не достигнет заданной величины.

По особому указанию после доведения давления до заданной величины может быть произведена разгрузка образца грунта теми же ступенями до полного снятия давления.

С момента приложения или снятия каждой ступени давления записывают показания индикатора через 5, 10, 15, 30 мин, затем через 1 ч, 2 ч и далее - 2 раза в сутки - до условной стабилизации деформации (п.7.15.1.8).

Время передачи или снятия давления и его величину, время взятия отсчета по индикатору, а также показания индикатора записывают в графы 5 и 6 п. IX табл. 35.

7.15.7. Определение сжимаемости глинистых грунтов ненарушенного сложения в условиях насыщения образца грунта водой (в подводном состоянии)

7.15.7.1. Опускают винт арретира (рис. 21) на рычаг пресса или штамп (в зависимости от конструкции прибора) так, чтобы при последующем насыщении водой образец грунта не набухал.

Насыщают образец грунта водой. Для этого наливают в ванну прибора воду до уровня верхнего края кольца-обоймы и оставляют образец в таком состоянии не менее чем на 24 ч. По истечении этого времени образец грунта заливают водой сверху и следят за тем, чтобы поверхность его в процессе испытания была полностью покрыта водой.

Если при насыщении образца водой индикатор показывает его набухание, то небольшим поворотом винта арретира стрелку индикатора возвращают в начальное положение. В случае, если индикатор показывает сжатие образца, то это показание записывают в графу 6 п. IX табл. 35 и учитывают при последующем вычислении сжимаемости.

7.15.7.2. Образец грунта подвергают давлению примерно pi = 0,02 МПа (первая ступень). Записывают время подачи давления и через каждые 10 минут производят запись показаний индикатора.

Если в течение 10 минут от момента передачи давления начальное показание индикатора не изменилось, или изменилось на величину, не превышающую деформацию самого прибора, определяемую по тарировочной кривой при этом давлении (п.7.15.1.12), то увеличивают давление еще на 0,02 МПа (вторая ступень). Продолжают увеличивать давление на образец грунта ступенями по 0,02 МПа до тех пор, пока оно не вызовет сжатие грунта (давление pk, МПа).

Давление, при котором образец грунта начинает сжиматься, выдерживают до условной стабилизации деформации (п.7.15.1.8). С момента начала сжатия грунта отсчеты показаний индикатора производят через каждый час.

Время передачи давления, величину его, время отсчета по индикаторам, а также показания индикаторов записывают в графы 1-6 п. IX табл. 35.

Вычисляют величину давления набухания pn, вычитая из давления pk половину давления той ступени pi, при которой было обнаружено сжатие грунта. Результаты определения давления набухания записывают в табл. 36. Далее последовательно выполняют операции, указанные в п.7.5.6.2.

Результаты определения сжимаемости грунта

Таблица 36

I. Лабораторный номер образца: ____________________________________________________

II. Номенклатурный вид грунта: ____________________________________________________

III. Сложение: ___________________________________________________________________

IV. Место отбора образца грунта: ___________________________________________________

V. Наименование и номер выработки: _______________________________________________

VI. Глубина залегания образца от поверхности: _______________________________________

VII. Условия проведения испытания: ________________________________________________

VIII. Характеристика грунта до испытания на сжимаемость

Влажность, %	Число пластич- ности Ip	Плотность r, г/см3	Плотность частиц rs, г/см3	Пористость n, %	Коэффициент пористости e	Степень влажности Sr	Давление набухания pn, МПа
природная W	на верхнем пределе пластичности WL	на нижнем пределе пластичности Wp

IX. Данные определения сжимаемости

Загрузка	Разгрузка
давление pi, МПа	относительное сжатие l	коэффициент пористости e	давление pi, МПа	относительное сжатие l	коэффициент пористости e

7.15.8. Определение сжимаемости образцов глинистых и песчаных грунтов нарушенного сложения

7.15.8.1. Выполняют последовательно операции п. п.7.15.5.1 и 7.15.5.2. Далее, при определении сжимаемости образцов грунтов заданной влажности выполняют последовательно операции пп.7.15.6.1 и 7.15.6.2, а в условиях дополнительного увлажнения водой - последовательно операции п.7.15.7 и затем п.7.15.6.2. Время насыщения образцов грунтов должно быть не менее 4 часов. При определении сжимаемости образцов песчаных грунтов в воздушно-сухом состоянии выполняют последовательно операции, изложенные в пп.7.15.5.1, 7.15.5.2 и 7.15.6.2.

7.15.9. Обработка результатов определения сжимаемости

7.15.9.1. Вычитают из начального показания индикатора (графа 6 п. IX табл. 35) каждое последующее. Результаты вычитания записывают в графу 7 той же таблицы.

В графу 8 таблицы 35 записывают значения поправок на сжатие прибора для каждого переданного на образец грунта давления и вычитают эту поправку из данных графы 7. Результаты вычитания (Dh) записывают в столбец 9 той же таблицы.

7.15.9.2. Вычисляют относительное сжатие l = Dh / h для каждой величины давления по стабилизованным деформациям образца грунта. Для этого каждое показание графы 9 (табл. 35), взятое при условной стабилизации деформации (п.7.15.1.8), делят на начальную высоту образца h. Результаты записывают в графу 10 той же таблицы.

7.15.9.3. Результаты определения сжимаемости представляют в виде графика зависимости l от p (рис. 22) и табл. 36.

Рис. 22. График зависимости величины относительного сжатия l от давления p