close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

15

код для вставкиСкачать
УДК
627.222(07)
Б20
Рецензент
Г. И. Кузнецов, д-р техн. наук, проф., член Российского общества по механике
грунтов, геотехнике и фундаментостроению
Б20
Науки о земле. Определение физических и механических характеристик грунтов: метод. указания
КГТУ,
/
сост. Н. В. Балацкая.
-
Красноярск: игш;
2006. - 52 с.
Изложены методы определения физических и механических свойств грунтов: зер­
нового состава, физических и механических характеристик. Приведсны основные терми­
ны и определения, относящиеся к грунтам магматического, метаморфического и осадоч­
ного происхождения. Даны указания ПО выполнению лабораторных работ.
Предназначены для студентов укрупненной группы направления подготовки спе­
циалистов
280000 -
«Безопасность жизнедеятельности, прирадообустройство и защи­
та окружающей среды» (спец.
280201.65, 280202.65)
всех форм обучения.
Рекомендовано к изданию
Редакционно-иэдательским советом университета
©
ЮТУ,
2006
Печатается в авторской редакции
Оформление Л. И. Вейсова
Подп. в печать
тип. И2
Уел. печ. л.
20.12,2006. Формат 60х84/16. Бумага
3,0. Уч-изд, л. 2,5. Тираж 100 ЭКЗ.
Заказ
Отпечатано в ИПЦ КГТУ
660074,
Красноярск, ул. Кирснского,
26
1. Офсетная печать.
868/2
С 3617
3
ВВЕДЕНИЕ
Задача
освоить методические и практические основы определения
физика-механических
области
свойств
грунтоведения,
грунтов,
получить
сформировать
прикладные
комплекс
знания
в
соответствующих
профессиональных навыков у будущих инженеров-экологов.
В
методических
определения,
без
пользоваться
указаниях
знания
привсдены
основные
будущий
специалист
которых
инструкгивно-норматнвными
документами,
понятия
не
и
сможет
применяемыми
в
расчетах оснований и грунтовых сооружений, провести оценку технической
возможности и экономической целесообразности использования грунтов в
качестве
оснований,
материалов
при
строительстве
природоохранных
сооружений.
Автор преследовал цель научить студентов:
определению
зернового
состава,
физических
и
механических
характеристик грунтов,
-
анализу
результатов
и
определению
типа
грунта
приведенных
в
нормативных документах,
Методические указания составлены в соответствии с программой курса
«Науки о земле» для студентов специальностей по направлению
(специальностей
и
280201
280202) дневной и заочной
1. основныв
2802200
формы обучения.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Магматические горные породы
являются продуктом остывания и
--
кристаллизации расплавленных магматических масс.
Метаморфические
изменения
горные
магматических
и
породы
осадочных
-
образовались
грунтов
под
в
результате
влиянием
высокой
температуры, давления, горячих минерализованных вод, паров и газов.
Осадочные горные породы
-
сформировались в результате физического
и химического выветривания грунтов в обычной обстановке земной коры и
последующей седиментации (осадконакопления) продуктов выветривания.
Элювиальные отложения (е)
продукты выветривания (разрушения)
-
грунтов, оставшиеся на месте образования и постепенно переходящие в
материнскую породу.
Отличаются угловатой
формой частиц, различной
мощностью залегания, неравномерной сжимаемостью.
Делювиальные отложения
перемещенные
дождевыми
и
неоднородны
по
склону
талыми
по
и
к
водами,
составу,
увеличением к подножию.
(d) его
а
продукты
подножию
также
залегают
под
слоем
выветривания грунтов,
при
плоскостном
собственным
переменной
смыве
весом.
Они
мощности
с
5
Закспушки
выработки глубиной до
-
мощностью не более
0,5
М.; расчистки
0,6
м для
глубиной до
-
вскрытия
1,5
грунтов на склонах и водоразделах при мощности слоев Д()
глубиной до
3м
и траншеи
-
слоев грунтов мощностью до
Шурфы
сечением
диаметром до
м)
1,2
-
до
глубиной до
2,5 м.
1х2
м
и
6м
грунтов
м для вскрытия
1 М.; канавы -
для вскрытия крутопадающих
дудки
выработки глубиной от
(шурфы
2-3
до
круглого
сечения
м устраивают при
20
изысканиях для разработки проекта и рабочей документации
с
целью
детального изучения геологического строения территории, отбора монолитов
ненарушенной
выявления
зон
структуры,
проведения
геологических
полевых
процессов
и
испытаний
разведки
грунтов,
месторождений
дорожно-строительных материалов.
Шахты
-
вертикальные выработки сечением 2х2 м и более, глубиной
десятки и сотни метров, штольни
на крутых склонах и квершлаги
шахт
проходят
при
-
изысканиях
горизонтальные и наклонные выработки
горизонтальные выработки из шурфов,
в
особых
случаях
для
специальных
сооружений (тоннели, крупные мосты и др.)
Скважины бурят на глубину 100 и более метров диаметром
219 мм при изысканиях на всех стадиях проектирования.
Разведочные
устанавливают
скважины
скважины,
инженерно-геологический
при
разрез
и
бурении
от
127 до
которых
производят
отбор
образцов грунта (для описания и лабораторного определения их состава,
свойств) и проб воды (для анализа).
Технические скважины
монолиты
(для
скважины, при проходке которых отбирают
-
лабораторных
определений
физических
и
механических
характеристик грунтов).
Специальные скважины
предназначены для испытания грунтов, а
также гидравлических, геофизических и других исследований.
2. ОБЩИЕ
2.1. Отбор образцов
СВЕДЕНИЯ О ГРУНТАХ
(монолитов) грунта природного сложения
и природной влажности
Для определения плотности грунта, весовой или объемной влажности,
а также компрессионных, просадочных и фильтрационных свойств отбирают
образцы (монолиты) грунта природного сложения и природной влажности из
шурфов, котлованов, разведочных капав и расчисток.
Образцы грунта природного сложения отбирают в грунтоотборпые
гильзы, погружаемые в дно шурфа с помощью специального нажимного
стакана. Образцы грунта отбирают следующим образом. На расчищенной
площадке устанавливают грунтоотборную гильзу на нее устанавливают
12
частиц и оптимальной влажности грунта (лабораторные работы
N2
Г,
2, 3 и 7).
При пластичном или сыпучем грунте кольцо плавно, без перекосов
вдавливают
в
него
поверхность грунта,
и
удаляют
грунт
вокруг
накрывают кольцо
кольца.
пластинкой и
Затем
зачищают
подхватывают его
снизу плоской лопаткой.
Отбор
грунта
нарушенной
структуры
производится
непосредственно
перед работой с ним. Взятие проб из образца производится следующим
образом:
тщательно
перемешанный
укладывают его слоем толщиной
взаимно
перпендикулярными
(квадраты).
Две
части,
грунт
высыпают
линиями разделяют
лежащие
квадратах, удаляют, оставшиеся
-
на
лист
бумаги,
см, выравнивают линейкой и двумя
1
в
на
четыре
противоположных
равные
(по
части
диагонали)
используют в лабораторных работах. Этот
способ отбора проб грунта называется квартованием. Если отобранная для
испытаний масса грунта велика, то квартование повторяют до тех пор, пока
на бумаге не останется требуемая масса грунта.
нмломктгичвский (З:ЕРJНО]ВОJЮ СОСТАВ ГРУНТОВ
3,
3.1.
Основные понятия
Гранулометрический состав грунта
--
это относительное содержание
по массе групп частиц грунта различной крупности, выраженное в про центах
от общей массы абсолютно сухого грунта. Группу частиц грунта, близких по
размерам, называют
Т.е.
От сочетания различных фракций в грунте,
гранулометрического
свойства
грунта,
а
состава,
также
его
зависят
физические
пригодность
для
и
механические
строительных
целей
(использование в качестве оснований, материала для отсыпки насыпей, дамб,
плотин,
покрытий
дорог,
заполнителя
бетона
и
асфальтобетона,
при
устройстве дренажных систем, прогнозе цроцессов суффозии и т.п.)/4/.
В
основу
классификации
положено количественное
грунтов
по
гранулометрическому
выделяются следующие грунты: крупнообломочные
галечниковый,
составу
соотношение частиц разных размеров. При этом
щебенистый,
гравийный,
(валунный, глыбовый,
дресвяный),
песчаные
(песок
гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый) (табл.
глинистые (супеси, суглинки, глины) (табл,
Определение гранулометрического состава грунтов
результатам
гранулометрического
J)
и
2).
анализа,
производится по
который
заключается
в
разделении грунта на фракции. Для этого существуют два основных способа:
пропускание грунта через ряд сит с отверстиями различной величины с
взвешиванием остатков на ситах частиц грунта (фракций) и разделение
частиц
различной
крупности
по
скорости
их
падения
(осаждения)
в
жидкости (обычно вводе), в основу которого положен закон Стокса. Для
21
%
100
,/
I(
80
60
/
40
20
/
v
/'
Рис.
10 d, AiM
1,0
0,1
0,01
4. Кривая зернового состава глинистого
грунта
Вопросы для самопроверки
1. Какой закон лежит в основе ареометрического метода?
2. Для чего служит ареометр?
3. Погружаетея или всплывает ареометр по мере
отстаивания
суспензии?
4.
Для чего следует кипятить суспензию в «песчаной бане»?
4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
4.1. Основные физические харакгервстики
и классификация грунтов
по физическим свойствам
Физические свойства грунтов
-
это способность их как многофазных
дисперсных (мелкораздробленных) систем обладать массой, влажностыо и
водопроницаемостью.
Эти
свойства
оцениваются
количественными
показателями, которые называются физическими характеристиками грунта
/5/.
Часть
физических
характеристик
определяется
по
результатам
лабораторных испытаний образцов грунта в соответствии с требованиями
ГОСТ
5180-84
«Грунты. Методы лабораторного определения физических
характеристик» /5/, и называются они исходными (основными). Другая часть
их определяется расчетом, и называются эти характеристики производными
(расчетными).
Введем обозначения: т, - масса твердых частиц, m2 - масса воды в
38
Таблица
17
Результаты определения влажности и плотности грунта
h
:<i
lO
о
Размеры образца
Плот
e-!!О<:JIfIOтнения
ность
;Е
о'"
rf)~
о
~
!;
~
~
~
lO
§'
.,
"
,-"
~
~
~
~
I
8
I
грунта
IP, г/см"
m!,Г
ro
~
51
:>::
ro
~
ro
f-<
~
I m2,Г
I
II
mз,Г
I
--_.....
----±п-
I
I
I
~
1
2
ЖНОС1Ъ -l скелета
I грунта
1--W - -- Т11ср I р, г/см
Вла
З
"---
2
I Пло:Тность
Определение влажности
<)
~ I
~
,.,,;
0_
i
I1
~
---_..._--
--
Определение ПJiотности
I
-- --
~-- ~~
~_
-г-!'
_--
..
r
I
I
1_
I
----r-=:J
Вопросы для самопроверки
1. Что
называется
коэффициентом
уплотнения
грунтов
и
как
он
назначается?
2.
По каким физическим характеристикам ведется контроль качества
уплотнения грунта?
3. Что такое оптимальная влажность грунта и как она определяется?
4. Что такое максимальная плотность скелета грунта и как она
определяется?
5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
к механическим свойствам дисперсных (мелкораздробленных) грунтов
относятся их сжимаемость, сопротивление сдвигу и водопроницаемость. Эти
свойства характеризуются количественными показателями
характеристиками
испытаний
грунтов.
грунтов.
Последние
Рассмотрим
эти
определяются
свойства
и
-
механическими
по
результатам
методы
определения
механических характеристик грунтов.
5.1. Сжимаемость
Сжимаемость
осадку)
под
происходит
сжатии
-
это способность грунтов уменьшаться в объеме (давать
действием
вследствие
глинистых
Сжимаемость
влажности
и характеристики деформируемости грунтов
внешней
смещения
грунтов
зависит
грунтов.
Так
от
нагрузки.
частиц
Сжатие
деформируются
минералогического
сжимаемость
песчаных
относительно
друг
Бодно-коллоидные
состава,
глинистых
грунтов
друга.
При
связи.
пористости
грунтов,
и
содержащих
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
2 755 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа