Методические указания к практическим занятиям по учебному модулю “Геология и механика грунтов” УЭМ-1 “геология” для студентов по направлению подготовки 08.03.01 “Строительство” (стр. 7 )

Рабочий элемент микропенетрометра стальной конус с углом при вершине . Погружение конуса осуществляется за счёт работы сжатой пружины. Схема пенетрометра приведена на рис. 2.

Рис.2

Схема устройства МВ-2. 1-ручка; 2-корпус; 3-опорная плита; 4-подпружиненый корпус с углом при вершине 300; 5-движок со шкалой, в мм. Высота корпуса 25мм; коэффициент жёсткости пружины к=0,65кг/см; конечное натяжение пружины 2,55кг; жёсткость пружины 0,65кг/см. Прибор рукой прижимается к выровненной поверхности грунта до упора опорной пластины. По показаниям движка определяется глубина погружения конуса h, в мм.

Опробование в одном месте осуществляется не менее 3-х раз, число мест опробывания принимается не менее 6-ти. По результатам опробывания в каждом месте определяется среднее значение глубины погружения (). Для определяется расчётное сопротивление погружению конуса: ;

По величине Ri определяется показатель индекса текучести:

Для расчётов по II группе предельных состояний определяется индекс текучести с обеспеченностью

… …

-среднеквадратичное отклонение,

- коэффициент вариации, для показателей по влажности ≤0,15,

-прогнозируемая ошибка определения ,

-расчетная величина индекса текучести,

-коэффициент для определения показателя точности оценки среднего значения характеристики грунта.

Число испыт. n	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	1,34	1,25	1,19	1,16	1,13	1,12	1,11	1,10	1,10
	2,92	2,35	2,13	2,01	1,94	1,90	1,86	1,83	1,81

Приложение 5

Определение показателей сжимаемости грунта по результатам компрессионных испытаний

1 Схема испытания грунта на одномерное обжатие

1 Жёсткий металлический корпус; 2 Жёсткий перфорированный штамп 3 Образец грунта площадью А0 , начальной высотой h=20мм; 4 Фильтры Sp конечная (стабилизированная) осадка штампа при давлении на грунт Р=N/A0; - Коэффициент пористости при уплотнении грунта в образце давлением Р: ; е0 – коэффициент пористости при давлении Р=0. По результатам испытаний строится график зависимости .

При известных значениях РН и Рк изменение коэффициента пористости можно принять по линейной зависимости с углом наклона , - коэффициент сжимаемости грунта, - коэффициент относительной сжимаемости грунта.

2 Расчёт показателей физических свойств уплотнённого грунта

При уплотнении грунта в одометре обеспечивается изменения его объёма за счёт изменения объёма пор. При полном заполнении пор грунта водой, в процессе уплотнения вода из пор грунта выдавливается и его влажность изменяется. При полном насыщении грунта водой в процессе уплотнения его влажность не будет изменяться. Показатели плотности грунта по массе в процессе уплотнения увеличиваются.

Изменение показателей физических свойств грунта определяется расчётом при известных показателях до уплотнения.

Схема изменения объёма грунта при уплотнении. Показатели с индексом “0” соответствуют состоянию грунта до уплотнения. Показатели с индексом “Р” соответствуют уплотнённому грунту.

Пористость уплотнённого грунта по данным компрессионных испытаний определяется при известных значениях коэффициента пористости:

Объём воды в порах неуплотнённого грунта: .

Если , то выдавливание воды из грунта не происходит, влажность грунта не изменяется. Показатели физических свойств уплотнённого грунта:

Если , то в процессе уплотнения части воды выдавливается из объёма пор, влажность грунта уменьшается Показатели физических свойств уплотнённого грунта:

Пример: Глинистый грунт характеризуется показателями физических свойств: /см3; По результатам компрессионных испытаний грунта получено:

Р, МПа	0,00	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
ер	1,100	0,920	0,810	0,740	0,700	0,680

Выполнить расчёт показателей сжимаемости грунта (а, а0) в интервале давлений РН=0,05МПа; РК=0,25МПа. Определить показатели физических свойств уплотненного грунта при Р=РК.

Коэффициент уплотнения грунта:

Показатели физических свойств уплотнённого грунта:

Пористость грунта до уплотнения

Объём воды в порах на 1см3 грунта

Пористость уплотнённого грунта

- происходит выдавливание воды из порового объёма грунта: .

Плотность скелета уплотнённого грунта

Влажность уплотнённого грунта

Плотность уплотнённого грунта

.

Приложение 6

Определение показателей предельного сопротивления грунта сдвигу

Одним из распространённых способов испытаний грунтов является способ плоского среза.

Схемы испытания грунта на плоский срез 1.  Жёсткое разъёмное кольцо 2.  Образец грунта площадью Аоб. 3.  Вертикальная обжимающая нагрузка интенсивностью Р. 4.  Сдвигающее усилие в плоскости разъёма кольца

Образец грунта помещается в разъёмное кольцо и предварительно уплотняется заданным давлением Р. После уплотнения устраивается зазор в зоне разъёма и выполняется нагружение верхнего полукольца сдвигающими усилиями Тi нарастающими ступенчато. Горизонтальные деформации образца выполняются с помощью индикационного устройства с точностью 0,01мм. При достижении критических условий происходит срез образца, при этом достигается . По результатам испытаний образцов при разных уровнях пригруза получается диаграмма предельного сопротивления грунта сдвигу: .