Материал: 1907

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Си б А

Рис.3. Схема прибора СоюздорнииДдля стандартного уплотнения грунтов:

1 - поддон; 2 - разъёмная форма; 3- зажимное кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня; 6 -груз массой 2,5 кг; 7 - направляющая штанга; 8 - ограничительное кольцо; 9-зажимные винты; 10 – образец грунта

Выполнениеработы

Грунт в воздушно-сухом состоянии измельчается в фарфоровой

ступке и просеивается через сито с отверстиями 5 мм для получения

пробы массой m 2500 г.

И

Определяется гигроскопическая влажность грунта Wг [8]. В ла-

бораторной работе гигроскопическая влажность принимается равной

Wг = 2%.

11

Образец увлажняется до получения начальной влажности Wн,

принимаемой для глинистых грунтов равной 8%. Количество воды для доувлажнения грунта определяют по формуле

Q

 

 

m

0,01(Wн Wг ) .

(8)

1

0,01Wг

С

 

 

После увлажнения грунт тщательно перемешивается до равномерного распределения влаги в образце.

Разъёмный ц л ндр вместе с подставкой взвешивается.

Перед началом опыта цилиндр изнутри смазывается керосином. Загружают в собранную форму слой грунта толщиной 50 – 60 мм и уплотняют 40 ударами груза, сбрасываемого с высоты 300 мм,

зафикс рованной по направляющей штанги. Аналогично уплотняют

каждый з 3-х слоев грунта, последовательно загружаемых в форму.

 

б

 

 

 

 

Перед укладкой третьего слоя на цилиндр устанавливают насадку.

 

После окончан я уплотнения насадка снимается, и выступаю-

щийгрунт срезается ножом заподлицо с верхней кромкой разъемного

цилиндра.

 

 

 

 

 

 

 

 

Разъёмный ц л ндр с подставкой и уплотнённым грунтом взве-

шивается с точностью до 0,1 г.

 

 

 

 

 

 

 

Плотность грунта в цилиндре определяется по формуле

 

 

 

i

mгi m0

,

(9)

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

где mгi – масса разъёмногоАцилиндра с подставкой и грунтом, опреде-

ленная в i-м опыте, г; m0 – масса цилиндра с подставкой без грунта, г; V

– объем цилиндра, см3.

 

 

 

 

 

 

 

Плотность сухого грунта определяется по формуле:

 

 

 

 

 

i

 

 

И

 

 

di

1 W

 

,

 

(10)

 

 

 

 

 

i

 

 

где Wi – влажность грунта в i-м опыте.

Результаты взвешивания и расчетов записываются в таблицу 4. Разъёмный цилиндр разбирается. Согласно ГОСТ 22733-2016 [3]

из грунта в бюксы отбираются пробы для определения его влажности. В учебной лабораторной работе влажность грунта в каждом опыте разрешается определять расчетом по формуле где i – номер опыта;W – приращение влажности в каждом опыте, % ( W 2% ). Следует иметь в виду, что при этом не учитываются потери влаги при перемешивании и уплотнении грунта.

12

 

 

 

 

 

 

 

 

Wi Wн W (i 1) ,

 

(11)

 

 

 

 

 

 

 

 

Журнал испытаний

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение

Плотность

 

 

Определение плотности, , г/см3

 

сухого

 

 

 

 

влажности,

 

 

 

 

грунта,

 

Ста ндралцсm0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W,%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d, г/см3

 

подставс - г,m

 

 

 

 

3

 

 

см/г,)/V

Расчетомпо формуле (11)

 

 

Расчетомпо формуле (10)

 

 

 

 

 

 

 

 

Оъёмцилиндра V,см

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотностьгрунта

 

Опытнымпутём

 

 

иМассапустогоподставкой Массандралцкойгрунтом Массагрунтаm-mгi0

 

 

 

 

 

 

опы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=m(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

4

б1000

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунт размельчается в емкости и доувлажняется на 2%. Количе-

 

ство воды определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

m

 

0,01(Wi Wi 1) ,

 

(12)

 

 

 

 

 

1

0,01Wi 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Wi 1 – влажность, которую грунт имеет до увлажнения, %; Wi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

влажность, которую необходимо Дполучить после увлажнения, %. Грунт тщательно перемешивается, и опыт повторяется. При ка-

ждом повторном уплотнении грунт доувлажняется на 2%.

Испытания проводят до тех пор, пока плотность сухого грунта при увеличении его влажности не станет уменьшаться. После этого проводится ещё одно испытание, чтобы убедиться, что снижение плотности сухого грунта действительно произошло, а не вызвано ошибкой в измерениях.

13

Обработкарезультатов

По полученным расчетом значений плотности сухого грунта ρdi

(последняя графа журнала испытаний) строится график зависимости

плотности сухого грунта от влажности, аналогичной изображенному

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на рис. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По рис. 4 определяется плотность сухого грунта ρd max и его оп-

тимальная влажность Wopt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρd max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

10

12

Wopt = 14 16

18

20

W, %

 

 

Рис.4. Зависимость плотности сухого глинистого грунта d

от его

 

влажности W при стандартном уплотнении: 0 – линия нулевого содер-

 

 

 

 

 

жания воздуха в грунте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

Для контроля правильностиАпостроения графика строится рас-

четная линия нулевого содержания воздуха в грунте (линия нулевых

пор), соответствующая плотности грунта при полном насыщении его

пор водой. Значения плотности сухого грунта ρdi

и влажности Wi для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

построения линии нулевого содержания воздуха по прил.5 в зависи-

мости от вида

грунта.

При

правильном

определении

зависимости

плотности сухого грунта от его влажности линия нулевых пор должна располагаться справа от этой зависимости и примерно параллельно нисходящей части.

Заключениепорезультатамоценкистепениуплотнения земляногосооружения

оптимальная влажность

Wopt =……………%;

максимальная плотность сухого грунта d max =………….г/см3;

плотность сухого грунта в сооружении

d =………….г/см3;

14

 

коэффициент уплотнения земляного сооружения K s =………………;

 

наименьший коэффициент уплотнения

Kcom =……………….;

 

земляное сооружение уплотнено

достаточно

.

 

 

 

 

 

недостаточно

 

 

 

3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕМОЩНОСТИ

 

ОТКАЧИВАЮЩЕГООБОРУДОВАНИЯПРИОТКРЫТОМ

 

 

 

ВОДООТЛИВЕ

 

 

 

 

Основные положения

 

 

Процесс дв жен я свободной (гравитационной) воды в двух-

С

 

 

 

 

 

фазной с стеме называют фильтрацией. Характеризуют этот процесс

коэфф ц ентом ф

 

k f (м/сут).

 

 

Разл чают дв жение воды в полностью водонасыщенных грун-

льтрации тах (двухфазнаябс стема – твердая и жидкая фазы) и в не полностью

насыщенных (трехфазная система – твердая, жидкая и газообразная фазы). В первом случае говорят о водопроницаемости грунтов и фильтрац воды, а во втором – о влагопереносе в грунтах.

Механизмы водопереносаАв грунтах разнообразны и состоят из вязкого течения и диффузии пара, вязкого течения жидкого конденсата и пленок. Эти потоки характеризуются единым коэффициентом влагопроводности К (м/сут), отражающим способность ненасыщен-

Водопроницаемостью называется способность водонасыщенно-

го грунта пропускать воду за счет градиента напора. Водопроницаемость связана с фильтрацией воды.

ного грунта проводить влагу. Коэффициент К равен количеству вла-

ги, переносимой в грунте в единицу времени через единицу площади

при единичном градиенте потенциала влаги (потенциал влаги, Джкг-1,

 

 

Д

– работа, которую необходимо совершить, чтобы обратимо и изотер-

мически перевести единицу массы воды из связанного состояния (с

грунтом) в свободное).

 

 

Коэффициент влагопроводности К по мере увеличения степени

заполнения пор водой S

r

нелинейно возрастает и в состоянии полного

 

И

водонасыщения достигает значений, равных коэффициенту фильтрации данного грунта (рис. 5).

15