По результатам лабораторных исследований свойств грунтов требуется: а) построить график компрессионной зависимости вида e=f(p), определить для заданного расчётного интервала давлений коэффициент относительной сжимаемости грунта, модуль деформации грунта и охарактеризовать степень сжимаемости грунта; исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 1
№ варианта Начальный коэффициент пористости e0 Полная осадка грунта Si, мм
при нагрузке Pi, МПа Расчетный интервал давлений, МПа
0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 Р1 Р2
4 0,542 0,16 0,27 0,46 0,59 0,74 0,05 0,2
Начальная высота образца грунта h=20мм;
1 кгс/см2=98066,5 Па ≈ 105 ≈ 0,1 МПа.
б) построить график сдвига вида f(p); методом наименьших квадратов определить нормативное значение угла внутреннего трения н " и сцепление н с" грунта; исходные данные приведены в таблице 2.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 2
№ варианта Предельное сопротивление образца грунта сдвигу i, МПа, при нормальном удельном давлении, передаваемом на образец грунта Pi , МПа
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
4 0,072 0,150 0,224 0,300 0,374 0,450
в) для образцов песчаного грунта построить интегральную кривую гранулометрического состава, определить тип грунта по гранулометрическому составу и степени его неоднородности, дать оценку плотности сложения и степени влажности, определить расчётное сопротивление R0;
для образцов глинистого грунта определить тип грунта, разновидность по консистенции и расчётное сопротивление R0;
исходные данные приведены в таблице 3.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 3
№ варианта
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 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 Менее 0,005
Wp раскатывания WL текучести
4 2,71 (2,68) 1,88 (1,89) 22,5 (8,70) 18,4 31,8 1,0 31,0 25,0 10,0 27,4 3,6 1,2 0,8
Данные по гранулометрическму составу относятся к песчаным грунтам.
Величины основных физических характеристик песчаных грунтов ρS, ρ, W приведены в скобках.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Гранулометрическим (зерновым) составом грунта называется относительное содержание в грунте (по весу) частиц различной крупности. Определение гранулометрического состава состоит в разделении грунта на фракции (группы частиц, близкие по крупности) и установлении их процентного содержания.
Для определения степени неоднородности гранулометрического состава песчаных грунтов строят интегральную кривую гранулометрического состава.
Для построения интегральной кривой необходимо проверить, чтобы сумма процентного содержания масс частиц равнялась 100%.
По заданию процентное содержание масс частиц определенных диаметров d равно:
d<0,005 мм 0,005мм < d < 0,01мм 0,01 мм < d < 0,05 мм 0,05 мм < d < 0,1 мм
а0005:=0,8 а001:=1,2 а005:=3,6 а01:=27,4
0,1 мм < d < 0,25 мм 0,25 мм < d < 0,5 мм 0,5 мм < d < 2 мм 2 мм < d
а025:=10,0 а05:=25,0 а2:=31,0 а:=1,0
Сумма процентов равна:
a0005+a001+a005+a01+a025+a05+a2+a=0,8+1,2+3,6+27,4+10+25+31+1=100
Определяем процентное содержание масс частиц:
диаметр d < 0,01 мм; a0005+a001=0,8+1,2=2
диаметр d < 0,05 мм; a0005+a001+a005=0,8+1,2+3,6=5,6
диаметр d < 0,1 мм; a0005+a001+a005+a01=0,8+1,2+3,6+27,4=33
диаметр d < 0,25 мм; a0005+a001+a005+a01+a025=0,8+1,2+3,6+27,4+10=43
диаметр d < 0,5 мм; a0005+a001+a005+a01+a025+a05=0,8+1,2+3,6+27,4+10+25=68
диаметр d < 2 мм; a0005+a001+a005+a01+a025+a05+a2=0,8+1,2+3,6+27,4+10+25+31=99
По этим данным строим интегральную кривую (рис.1).
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 Интегральная кривая гранулометрического состава
По интегральной кривой определяем диаметры частиц, соответствующих 60% и 10% содержанию:
log(d10):1,77, d10=0,059;
log(d60):2,6, d60=0,4.
Определяем коэффициент неоднородности:
U=d60d10=0,40,059=6,78
Песок неоднородный, т.к
. U > 3.
Далее определяем наименование грунта по гранулометрическому составу.
a2+a=31+1=32 – процентное содержание масс частиц, крупнее 0,5 мм;
a05+a2+a=25+31+1=57 – процентное содержание масс частиц, крупнее 0,25 мм.
Т.к. процентное содержание масс частиц, крупнее 0,25 мм > 50%, то грунт – песок средней крупности.
Данные для песка:
- плотность твердых частиц песка ρSП = 2,68 г/см3;
- плотность песка ρП = 1,89 г/см3;
- природная влажность WП = 0,087;
- коэффициент пористости eП=ρsПρП·1+WП-1=0,54.
По таблице плотности песков определяем: песок средней крупности – плотный, т.к. eП<0,55.
Определяем степень влажности песка:
Sr=ρSП·WПeП·ρW
ρW=1 г/см3 – плотность воды.
Sr=2,68·0,0870,54·1=0,432
Песок маловлажный, т.к. 0,0 < Sr=0,432 < 0,5.
Расчетное сопротивление грунта (песок средней крупности, плотный):
R0=500 кПа.
Данные для глинистого грунта:
- плотность твердых частиц грунта ρSГ = 2,71 г/см3;
- плотность глинистого грунта ρГ = 1,88 г/см3;
- природная влажность WГ = 0,225;
- коэффициент пористости eГ=ρsГρГ·1+WГ-1=0,77;
- влажность на границе раскатывания Wp = 0,184;
- Влажность на границе текучести WL = 0,318.
Число пластичности:
Iр=WL-Wр=0,318-0,184=0,134
По числу пластичности определяем: грунт – суглинок.
Показатель текучести:
IL=WГ-WрWL-Wр=0,225-0,1840,318-0,184=0,306
По показателю текучести определяем консистенцию глинистого грунта: консистенция – тугопластичная.
Расчетное сопротивление грунта (суглинок):
R0=215 кПа.
Компрессионные испытания
Исходные данные: грунт-суглинок.
Начальный коэффициент пористости e0=0,542;
Начальная высота образца грунта h=20мм;
Полные осадки грунта при соответствующем давлении: S005=0,16мм, S01=0,27мм, S02=0,46мм, S03=0,59мм, S05=0,74мм.
Расчетный интервал давлений: Р1=0,05МПа, Р2=0,2МПа.
Для построения графика компрессионной зависимости и определения коэффициента относительной сжимаемости грунта необходимо, прежде всего, вычислить коэффициенты пористости грунта ei, соответствующие заданным ступеням нагрузки:
ei=e0-Sih(1+e0)
e005=e0-S005h1+e0=0,542-0,16201+0,542=0,530
e01=e0-S01h1+e0=0,542-0,27201+0,542=0,521
e02=e0-S02h1+e0=0,542-0,46201+0,542=0,507
e03=e0-S03h1+e0=0,542-0,59201+0,542=0,497
e05=e0-S05h1+e0=0,542-0,74201+0,542=0,485
По этим данным строим компрессионную кривую (рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
