Материал: 1961
16
6.Изобразить состав грунта в виде суммарной кривой в прямоугольной системе координат. На суммарной кривой выделяют две характерные точки: точку, соответствующую диаметру частиц, меньше которого в грунте содержится 60 % частиц по массе ( d60 ), и точку, соответствующую диаметру частиц,
меньше которого в грунте содержится 10 % частиц ( d10 ).
7. Определить наименование грунта по таблицам приложения, для чего последовательно суммируют процентное содержание частиц исследуемого грунта, сначала крупнее 2 мм, затем крупнее 0,5 мм и, наконец, крупнее 0,25 мм. Наименование грунта занести в тетрадь по данной лабораторной работе. Определить коэффициент неоднородности грунта K
K = |
d60 |
. |
(5) |
|
d10
Указать степень неоднородности грунта ( K > 3 – песок разнозернистый или неоднородный; K < 3 – однородный).
8. Оформить отчет и сделать выводы по полученным результатам.
Лабораторная работа № 2 Определение зернового состава грунтов методом С.И. Рутковского
Цель работы: научиться определять содержание песчаных и глинистых частиц в грунте методом взмучивания.
Оборудование и реактивы:
1.Мерные цилиндры емкостью 100 см3;
2.Сито с диаметром отверстий 2 мм;
3.Секундомер или песочные часы на 90 с;
4.Стеклянная палочка с резиновым наконечником.
5.Фарфоровая ступка с резиновым пестиком.
6.5-6 % раствор хлористого кальция.
Порядок выполнения работы
А. Определение содержания песчаных частиц.
1. Среднюю пробу воздушно-сухого грунта осторожно растирают в фарфоровой ступке резиновым пестиком, а затем растертый грунт просеивают через сито с диаметром отверстий 2 мм.
17
2.Просеянный грунт насыпают в мерный цилиндр емкостью 100 см3 до отметки 20 см3 с легким уплотнением его путем постукивания дна цилиндра об упругий предмет (ладонь, тетрадь, книгу).
3.Разрыхляют уплотненный грунт палочкой для лучшего взаимодействия
сводой и наливают в мерный цилиндр воду высотой 12 см, отмеряя от верхнего уровня уплотненного грунта.
4.Грунт взбалтывают (или перемешивают палочкой с резиновым наконечником) до образования однородной суспензии и дают отстояться 60 с. По истечении 60 с мутную воду осторожно сливают, наливают чистой воды и повторяют все до тех пор, пока в цилиндре столб воды высотой 18 см над грунтом через 90 с после взмучивания не станет прозрачным. После этого в цилиндр доливают столбик воды высотой 18 см над уровнем остатка грунта, суспензию взмучивают, дают ей отстояться и устанавливают объем песка, осевшего на дне цилиндра.
Процентное содержание песчаных частиц
П = |
V2 |
100% , |
(6) |
|
V |
||||
|
|
|
||
|
1 |
|
|
где П – содержание песчаных частиц в грунте в %; V1 – первоначальный объем грунта в см3;
V2 – объем песчаных частиц в цилиндре в см3. Б.Определение содержания глинистых частиц.
В мерный цилиндр емкостью 100 см3 насыпают просеянный воздушносухой грунт до отметки 20 см3 и уплотняют легким постукиванием.
Наливают воды до половины цилиндра и тщательно размешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до прекращения мазков на стенках цилиндра. В суспензию добавляют 2-3 см3 5-процентного хлористого кальция для ускорения оседания. Добавляют воды до отметки 100 и дают суспензии отстояться (1-2 суток).
Объем грунта в цилиндре замеряют и определяют приращение объема на
1 см3
Х = |
V4 −V3 |
, |
(7) |
|
|||
|
V3 |
|
|
где V3 – первоначальный объем грунта; V4 – объем грунта после набухания.
18
Содержание глинистых частиц определяется по эмпирической формуле Гл=22,7хХ,
где 22,7 – постоянная величина.
В. Определение содержания пылеватых частиц Пл=100+(П+Гл).
Данные анализа заносятся в табл. 2.
Таблица 2
№ |
Объем |
Объем |
Содержа- |
Объем |
Объем |
Прира |
Прира |
Содер |
Содер- |
|
грунта |
грунта |
ние |
грунта |
грунта |
щение |
щение |
жание |
жание |
|
до |
после |
песчаных |
до |
после |
объема |
объема |
глинис |
пыле- |
|
отмучи |
отмучи- |
частиц |
набуха |
набуха- |
в см3 |
на |
тых |
ватых |
|
вания |
вание |
|
ния |
ния |
|
1 см2 |
частиц |
частиц |
|
|
|
|
|
|
|
грунта |
К=22, |
Пл |
|
|
|
|
|
|
|
|
7хХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа № 3 Определение удельной массы грунта
Цель работы: научиться определять удельную массу грунта пикнометрическим способом в лабораторных условиях.
Оборудование: пикнометр (100 мл), электронные весы, сушильный шкаф, стеклянный бюкс, эксикатор, колбонагреватель или песчаная баня, сито с отверстиями 1 мм, термометр, фарфоровая ступка с пестиком, емкость с дистиллированной водой.
Удельной массой грунта называется отношение массы твердых минеральных частиц к их объему. Численно она равна отношению масс этих твердых минеральных частиц грунта к массе воды равного объема при 4 °С. Среднее значение удельной массы для песка 2,66 г/см3, супесей – 2,70 г/см3, для суглинка 2,71 г/см3 и для глины 2,74 г/см3. Удельная масса грунта является показателем минералогического состава грунта и определяется пикнометрическим способом.
19
Порядок выполнения работы
1.Подготовить пробы грунта: отобрать пробу заданного грунта массой до 20…30 г; растереть грунт в ступке; высушить.
2.Снова размять сухой грунт в ступке (если необходимо), просеять его через сито с отверстиями 1 мм.
3.Подготовить пикнометр и определить его массу m , г.
4.Перенести сухой просеянный грунт через воронку в пикнометр. Взвесить пикнометр с сухим грунтом и определить его массу с пробой m1 , г.
5.В пикнометр с грунтом налить дистиллированной воды так, чтобы пикнометр был заполнен на 0,5 своего объема.
6.Для удаления воздуха из пор грунта пикнометр с пробой грунта и водой нагреть до кипения и кипятить в течение 30…60 мин или подвергнуть вакуумированию в течение 10…20 мин. в зависимости от имеющегося оборудования.
7.После процесса кипячения пикнометр охладить и добавить в него дистиллированной воды до прежнего объема. Взвешиванием определить массу пикнометра с грунтом и водой g1 , г.
8.Вылить содержимое пикнометра, промыть его и заполнить дистиллированной водой до 0,5 объема. Взвешиванием установить массу пикнометра с водой g2 , г.
9.Определить массу сухого грунта g (г)
g = m1 − m . |
|
(8) |
|||
10. Определить удельную массу грунта γ уд (г/см3) |
|
||||
γ уд = |
|
gγв |
, |
(9) |
|
g2 |
− g1 + g |
||||
|
|
|
|||
где γв – удельная масса воды, г/см3.
11. Для конкретной пробы данного грунта производится несколько опытов с выполнением требований пунктов 1-10, после чего определяется среднее значение удельной массы грунта γ уд (г/см3)
|
= |
1 |
∑n |
γ удi , |
(10) |
|
γ уд |
||||||
|
||||||
|
|
n i=1 |
|
|
||
где n – число опытов;
20
γ удi – значение удельной массы грунта, полученное в конкретном i -ом опыте, г/см3;
12.Представить результаты работы в форме табл. 3.
13.Оформить отчет и сделать выводы по результатам работы.
Таблица 3 Результаты определения удельной массы грунта_______________________
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельна |
Среднее |
|
|
|
|
|
|
|
|
я масса |
значение |
|
|
|
Масса |
|
|
|
грунта в |
удельно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыте |
й массы |
№ |
|
|
|
|
|
|
|
γуд,, г/см3 |
грунта |
опыт |
|
|
|
|
|
|
|
|
γуд,, г/см3 |
а |
|
|
|
|
|
|
|
||
пикнометр |
пикнометр |
пикнометр |
пикнометр |
сухог |
|
|
|||
|
а |
а с грунтом |
а с грунтом |
а с грунтом |
о |
|
|
||
|
m,г |
m1,г |
и |
водой |
и |
водой |
грунта |
|
|
|
|
|
g1,г |
|
g1,г |
|
g,г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа № 4 Определение угла естественного откоса грунта
Цель работы: изучить методику определения угла естественного откоса грунта в лабораторных условиях и научиться пользоваться прибором для определения угла естественного откоса грунта.
Оборудование: прибор для определения угла естественного откоса грунта, сосуд с водой.
Углом естественного откоса грунта α принято называть максимальный угол, образованный поверхностью свободного откоса с горизонтом, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия. Он характеризует устойчивость грунта земляного полотна, его величина позволяет судить о размерах насыпей выемок и водоотводных каналов. В лабораторных условиях величину угла естественного откоса определяют для сухого грунта и для подводного состояния его, используя ящичек прямоугольной формы из