Файл: Практикум омск Сибади 2020 задача 1.docx

Определить наименование глинистого грунта, его консистенцию, а также вычислить коэффициент пористости e, пористость n, плотность сухого грунта ρ_d , удельный вес грунта γ, удельный вес частиц грунта γ_s, удельный вес грунта во взвешенном состоянии γ_в, полную влагоёмкость W_п, коэффициент водонасыщения S_r, используя данные табл. 1. Таблица 1

Исходные данные к задаче 1

Номер варианта	Плотность грунта ρ, г/см³	Плотность частиц грунта ρ_s, г/см³	Влажность грунта, %
			природная W	на границе
			природная W	текучести W_L	раскатывания W_p
0	2,05	2,74	22,7	37,6	19,5
1	1,97	2,69	27,0	30,0	19,0
2	1,98	2,72	24,0	25,0	10,0
3	1,86	2,70	18,3	30,0	17,1
4	1,87	2,70	32,8	34,6	26,3
5	2,01	2,70	23,9	25,8	20,7
6	2,07	2,73	21,6	34,7	27,6
7	2,02	2,68	20,1	25,4	21,5
8	2,04	2,75	20,2	42,7	22,4
9	2,00	2,70	20,1	26,3	21,2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ 1Наименование глинистого грунта определяют по табл. 2 в зависимости от числа пластичности J_p.Числом пластичности J_p называется разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести W_L и на границе раскатывания W_p, т.е. это диапазон влажности, при котором грунт находится в пластичном состоянии (рис. 1):J_p= W_L - W_p . (1)Граница текучести W_L – это влажность, при которой глинистый грунт переходит из пластичного состояния в текучее. Определяют границу текучести балансирным конусом А.М. Васильева по ГОСТ 5180-84. Граница раскатывания W_p – это влажность, при которой глинистый грунт переходит из пластичного состояния в твердое ( рис. 1). Определяют W_pраскатыванием грунта в жгут толщиной 3 мм.Рис.1. Схема изменения состояний глинистого грунтав зависимости от его влажностиТаблица 2Подразделение глинистых грунтов по числупластичности

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности
Супесь Суглинок Глина	1≤ J_p ≤7 7 _p ≤17 >17

Консистенция (лат. сonsistentis – состояние) – состояние глинистого грунта, зависящее от его влажности. Консистенцию глинистого грунта оценивают показателем текучести J_L согласно табл. 3.Показатель текучестиJ_L – это отношение разности естественной влажности грунта, консистенцию которого оценивают, и влажности на границе раскатывания к числу пластичности:J_L= (W - W_p)/J_p . (2)

Коэффициент пористости e – отношение объёма пор в грунте к объёму минеральной части грунта. Коэффициент пористости вычисляется по формуле

e = (1+W)-1. (3)

При вычислении eприродная влажность W принимается в долях единицы.

Пористость n – это отношение объёма пор в грунте к объёму всего грунта, включая поры. Определяют пористость по формулеn = . (4)Плотность сухого грунтаρ_d , г/см³,– это отношение массы твёрдых частиц к объёму образца грунта. Этой характеристикой пользуются для контроля качества искусственного уплотнения грунтов. Плотность сухого грунта вычисляют по формуле, (5)где Wпринимается в долях единицы.Таблица 3Подразделение глинистых грунтов по показателю текучести(ГОСТ 25100 [1])

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести J_L
Супесь: твёрдая пластичная текучая	J_L < 0 0≤ J_L ≤1 > 1
Суглинки и глины: твёрдые полутвёрдые тугопластичные мягкопластичные текучепластичные текучие	J_L < 0 0≤J_L ≤0,25 0,25<J_L ≤0,50 0,50<J_L ≤0,75 0,75<J_L ≤1,00 J_L > 1,00

Удельный вес грунтаγ, кН/м³, можно найти через его плотность: , (6)где g – ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².Удельный вес частиц грунта _s, кН/м³, вычисляют через их плотность: . (7)Удельный вес грунта во взвешенном состоянии_в, кН/м³, определяют для всех дисперсных грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод

, кроме глин и суглинков твёрдых и полутвёрдых, так как они являются водоупором. Вычисляют удельный вес грунта во взвешенном состоянии по формуле

, (8)

где γ_w – удельный вес воды, принимаемый равным 9,81 кН/м³.

Полную влагоёмкость W_п, %, т.е. влажность, соответствующую полному заполнению пор водой, определяют по выражению

100, (9)

где плотность воды ρ_w= 1 г/см³ .

Коэффициент водонасыщения S_r, д.е., % - это отношение объёма воды к общему объёму пор, определяется по формуле

(10)

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 1

Определить разновидность глинистого грунта, его консистенцию, а также вычислить коэффициент пористости е, пористость n, плотность сухого грунта ρ_d, удельный вес грунта γ, удельный вес частиц грунта γ_s, удельный вес грунта во взвешенном состоянии γ_в, полную влагоёмкость W_п, используя данные табл. 4. Таблица 4Исходные данные к примеру решения задачи 1

Плотность грунта ρ, г/см³	Плотность частиц грунта ρ_s, г/см³	Влажность грунта, %
		природная W	на границе
			текучести W_L	раскатывания W_p
1,84	2,72	17,0	23,0	14,0

Вычисляем число пластичности по формуле (1):= 23,0-14,0 = 9,0 %.По табл. 2 определяем разновидность глинистого грунта. При J_р от 7 до 17 глинистый грунт называется суглинком. Для определения консистенции грунта вычисляем показатель текучести по формуле (2):J_L = = = 0,33.По табл. 3 при 0,25< J_L<0,50 – суглинок тугопластичный.

Определяем коэффициент пористости по формуле (3):e= (1+W) – 1= (1+0,17) – 1= 0,72.Пористость грунта вычисляем по формуле (4):n = = = 0,41. Плотность сухого грунта находим по формуле (5): = =1,57 г/см³.Удельный вес грунта вычисляем по формуле (6): = 1,84 ∙ 9,81=18,05 кН/м³.Удельный вес частиц грунта определяем по формуле (7): =2,72 ∙ 9,81= 26,68 кН/м³.Удельный вес грунта во взвешенном состоянии вычисляем по формуле (8): = =9,80 кН/м³ .Полную влагоёмкость определяем по выражению (9): 100 = = 26,47 %.Коэффициент водонасыщения определяем по формуле (10): д.е.=64 %.ЗАДАЧА 2Определить разновидность песка и степень неоднородности гранулометрического состава по данным, приведённым в табл. 5.Таблица 5Исходные данные к задаче 2

Номер варианта	Содержание фракций, %, размерами, мм
Номер варианта	2,0-10,0	2,0-1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	0,05-0,01	0,01-0,002	Менее 0.002
0	0,4	2,7	8,3	44,6	26,8	6,6	5,4	4,4	0,8
1	-	1,6	3,4	28,0	45,6	10,0	6,0	3,0	2,4
2	29,7	26,0	27,3	3,8	4,2	2,5	2,5	2,8	1,2
3	-	1,2	5,0	45,8	18,4	17,6	5,7	4,3	2,0
4	-	-	3,3	5,0	30,7	43,8	10,2	6,0	1,0
5	1,8	5,4	8,6	9,2	6,4	56,2	8,0	1,6	2,8
6	31,2	25,3	20,2	6,6	3,6	5,4	5,6	1,4	0,7
7	-	-	23,1	27,6	26,9	5,0	4,3	10,2	2,9
8	-	3,0	17,3	14,6	20,0	18,7	17,1	6,9	2,4
9	-	4,5	14,2	5,0	22,8	33,5	13,0	5,6	1,4