ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 66
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М
ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Архитектурно-строительный институт
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр Центр архитектурных, конструктивных решений и
организации строительства
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
08.03.01 Строительство
(код и наименование направления подготовки, специальности)
-
(направленность (профиль) / специализация)
Практическое задание № 1
по учебному курсу «Механика Грунтов»
(наименование учебного курса)
Вариант 21
| Студент | П.В. Хомяков (И.О. Фамилия) | |
| Группа | СТРбп-1703ж (И.О. Фамилия) | |
| Преподаватель | И.Н. ОДАРИЧ (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2020
Задание 1 (Вариант 21)
По результатам лабораторных испытаний необходимо для образцов песчаного грунта:
1) построить кривую гранулометрического состава;
2) определить разновидность грунта по гранулометрическому составу и по степени его неоднородности;
3) вычислить плотность сухого грунта ρd, коэффициент пористости e, коэффициент водонасыщения Sr. По полученным данным дать оценку плотности сложения и степени влажности, определить расчетное сопротивление R0.
Для глинистого грунта следует:
1) вычислить число пластичности IP и показатель текучести IL;
2) определить разновидность грунта по числу пластичности, разновидность по консистенции и расчетное сопротивление
R0.
Исходные данные.
| № вар. | Плотность, г/см3 | Влажность, % | Содержание частиц, %, при их размере, мм | |||||||
| частиц грунта ρs | грунта ρ | Природная W | на границе | более 2,0 | 2,0–0,5 | 0,5–0,25 | 0,25–0,1 | менее 0,1 | ||
| раскатывания Wp | текучести WL | |||||||||
| 21 | 2,72 (2,67) | 1,85 (1,83) | 17,8 (19,2) | 13,9 | 31,4 | 0 | 21,3 | 29,6 | 15,3 | 33,8 |
Часть 1. Песчаный грунт.
Песчаные грунты относят к несвязным грунтам, поскольку они не обладают связностью. Кроме этого у таких грунтов в принципе отсутствует сопротивление растяжению, а сопротивление сдвигу определяется только наличием нормального давления.
По Ю.К. Зарецкому несвязные грунты характеризуются общими свойствами: плотность (ρ) 1,4-1,9 т/М3; пористость (n) 0,25-0,4 и коэффициент фильтрации (kф) до 3 м/сут. у слабо- и средне-водопроницаемых грунтов и более 30 м/сут. у сильноводопроницаемых.
Таким образом, к основным свойствам несвязных грунтов принято относить: плотность, удельный вес, пористость и влажность. Так же физические свойства грунтов принято разделять на две группы: основные (исходные) – получаемые в результате лабораторных исследований и расчетные (производные) соответственно определяемые расчетом.
1. Построение кривой гранулометрического состава.
Сумма процентного содержания масс частиц в исходных данных:
33,8+15,3+29,6+21,3 = 100%
Для построения гранулометрической кривой последовательно суммируем массы частиц, начиная с самой мелкой:
-
диаметром d менее 0,1 мм: 33,8 %; -
диаметром d менее 0,25 мм: 33,8 + 15,3 = 49,1 %; -
диаметром d менее 0,5 мм: 49,1 + 29,6= 78,7 %; -
диаметром d менее 2,0 мм: 78,7 + 21,3 = 100 %.
По полученным данным строится кривая гранулометрического состава в логарифмическом масштабе (рис.1), для сравнения приложен график в линейном масштабе (рис.2). При визуальном сравнении графиков становится понятным смысл использования логарифмического масштаба для отображения значений разного порядка.
По кривой гранулометрического состава определяется коэффициент неоднородности Cи.
(1.1)где d60 – диаметр частиц, мельче которых данный грунт содержит по массе 60% частиц;
d10 – диаметр частиц, мельче которых данный грунт содержит по массе 10% частиц;
Значения d10 и d60 определяются графически
При Сu > 3 – песчаный грунт является неоднородным по составу частиц.
При Сu ≤ 3 – песчаный грунт однородный по составу частиц.
Таким образом:
Рисунок 1. Кривая гранулометрического состава (логарифмический масштаб)
Рисунок 2. Кривая гранулометрического состава (линейный масштаб)
2. Определение разновидности грунта по гранулометрическому составу и по степени его неоднородности.
Чтобы установить разновидность грунта, последовательно суммируются проценты частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 2,0 мм, затем крупнее 0,5 мм и т.д.
Процентное содержание масс частиц крупнее 2 мм – 0;
Процентное содержание масс частиц крупнее 0,5 мм – 21,3;
Процентное содержание масс частиц крупнее 0,25 мм – 21,3 + 29,6 = 50,9;
Процентное содержание масс частиц крупнее 0,1 мм – 50,9 + 15,3 = 66,2;
Таким образом, в соответствии с классификацией песчаных и крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу (ГОСТ 25100-2011) исследуемый грунт представляет собой песок средней крупности.
3.Определение основных свойств исследуемого грунта.
Плотность сухого грунта ρdопределяется по формуле:
(1.2)Коэффициент пористости eопределяется по формуле:
(1.3)По таблице плотности сложения песчаных грунтов (ГОСТ 25100-2011) песок средней крупности с коэффициентом пористости
является рыхлым песком.Коэффициент водонасыщения Srопределяется по формуле:
(1.4)где
ρw – плотность воды, г/см3.
По таблице «Разновидности крупнообломочных грунтов и песков по коэффициенту водонасыщения Sr (ГОСТ 25100-2011)» определяем, что исследуемый грунт относится к пескам влажным.
По таблице А.4 приложения А задания определить расчетное сопротивление для рыхлых песков нельзя. Подобные грунты считаются слабыми и без предварительных мероприятий и дополнительных исследований в качестве оснований не используются.
Вывод: по результатам лабораторных испытаний получили грунт: песок средней крупности, неоднородный, рыхлый и влажный.
Часть 2. Глинистый грунт.
Глинистые грунты являются тонкодисперсными осадочными породами, с большим (более 30%) содержанием мелких (менее 0,005 мм) частиц. Основные признаки глинистых грунтов, отличающими их от грунтов несвязных, являются:
- связность и сопротивление растяжению;
- вязкопластичный характер деформирования;
- протекание деформаций во времени;
- возникновение и рассеивание порового давления при консолидации.
К основным физическим свойствам глинистых грунтов относят: пористость, влажность, консистенцию и многофазность. По данным свойствам можно косвенно оценивать геотехнические свойства грунтов: прочность, текучесть, деформируемость и т.д.
Числом пластичности называется разность влажностей грунта в двух пограничных состояниях: границе текучести и границы раскатывания. Определяется по формуле:
(2.1)Вид глинистого грунта по числу пластичности определяется согласно таблицы из ГОСТ 25100-2011. Таким образом, исследуемый грунт однозначно относится к глинам с числом Ip ≥ 0,17
Консистенция, согласно тому же ГОСТу, определяется по показателю текучести:
(2.2)и исследуемый грунт можно отнести к полутвердым глинам.
Коэффициент пористости определяется по формуле:
(2.3)Расчетное сопротивление исследуемой полутвердой глины, определим методом интерполяции, используя табличные значения СП 22.13330.2016:
Расчетные сопротивления R0 глинистых (непросадочных) грунтов (СП 22.13330.2016)
| Пылевато-глинистые грунты | Коэффициент пористости е | Значение R0, кПа, при показателе текучести грунта | |
| IL=0 | IL=1 | ||
| Глины | 0,5 | 600 | 400 |
| 0,6 | 500 | 300 | |
| 0,8 | 300 | 200 | |
| 1,1 | 250 | 100 | |
Для коэффициента пористости e = 0,732:
при IL = 0:
R0 = 368 кПа;
при IL = 1:
R0 = 234 кПа;
Интерполируем полученные значения для интервала IL (0;1)
Для IL = 0,222:
R0 = 338 кПа
ВЫВОД: по результатам испытаний можно заключить, что исследуемый грунт – глина, полутвердой консистенции с расчетным сопротивлением R0 = 338 кПа