Материал: 2060

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

Примененная методика уплотнения песка обеспечивает однородность основания с плотностью = 1,7 т/м3. Коэффициент порис-

тости e = 0,57. При таком коэффициенте пористости в соответствии с ГОСТ 25 100 – 82 по плотности сложения данный песок является плотным. Угол внутреннего трения песка по результатам испытания на приборе угла естественного откоса = 34°. Песок в лоток укла-

дывается до начала лабораторной работы.

 

 

Выполнениеработы

Нагружен

 

основания осуществляется железобетонным штам-

пом

в плане 0,5 х 0,4 м (с площадью подошвы 2000 см2) и

С

 

высотой 0,12 .

 

 

Штамп устанавл вается строго горизонтально (по уровню) на

выровненную

утрам ованную поверхность песка. После чего выше

размерами го песка, грающегоброль оковой пригрузки.

его подошвы на высоту 0,10 м укладывается еще слой утрамбованно-

Нагрузка на штамп создается установленным на нем (в центре) гидравл ческ м домкратом. Значения нагрузки определяются показанием манометра, имеющегося на домкрате. Реактивное усилие от домкрата воспринимается анкерной балкой и через две анкерные тяги передается днищу лотка, в котором концы тяг надежно заделаны. Штамп и домкрат размещаются в середине пролета анкерной балки

по центру ее опорной плиты (по вертикальной оси лотка).

ни нагрузки создают увеличением давления масла в домкрате с помощью ручного насоса. Значения показаний манометра домкрата, соответствующие данному давлению, приведены в табл. 12.

Осадку штампа измеряют с точностью 0,01 мм с помощью двух

А

прогибомеров, закрепленных на специальной реперной балке, опи-

рающейся на стены лотка.

 

Нагрузку на штамп прикладывают ступенями по 5 кН, что соот-

ветствует ступени давления по подошве штампа р= 25 кПа. Ступе-

 

Д

 

И

 

 

 

 

 

Таблица 12

Значение показаний манометра домкрата при давлении

Нагрузка, кН

0

5

10

15

20

Давление, кПа

0

25

50

75

100

Показание манометра

0

7,25

14,5

21,6

28,5

Под каждой ступенью нагрузки штамп выдерживают до условной стабилизации его осадки, скорость которой не должна превышать

Umax = 0,2 мм/ч.

31

Интервал взятия отсчетов с прогибомеров после приложения каждой ступени нагрузки зависит от скорости затухания осадки. Он тем меньше, чем быстрее затухает осадка. В среднем этот интервал составляет 10…15 мин. Для того чтобы установить момент перехода к следующей ступени нагрузки, надлежит определять средние скорости осадки за каждый интервал Ui Si ti и сравнивать с Umax .

Наблюдения за осадкой штампа прекращаются после затухания деформаций от последней ступени нагрузки.

Затем давление со штампа снимают (разгружают штамп) теми же ступенями, что при нагрузке, и замеряют его перемещения по про-

 

гибомерам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

спытанийРезультаты испытаний грунта штампом

 

 

 

 

 

СЗап сь, обработка

оформлениерезультатовиспытаний

 

 

Результаты

 

 

 

заносят в журнал испытаний табл. 13.

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

Таблица 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

штамп кН,

штампа,

 

проги омеров,

штампа,

 

 

 

 

 

 

 

времяиДатаиспытаний

 

времениИнтервал∆t,мин

нагрузкаСуммарнаяна давленияотдомкрата

подошвепоДавление

 

 

А

 

Время выдержкич,

 

Скорость

осадкиUм,ч/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее показание мм , S

данную За ступень

 

осадка Полная

S Σ∆ =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показания

Осадка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кПа

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S∆

 

 

S

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

S2

 

 

 

 

 

∆ti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ti

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После обработки результатов строим графики зависимостей: осадки штампа S от давления р (ветвь нагрузки и ветвь разгрузки) и осадки штампа от времени, аналогично графикам, показанным на рис.12.

32

По окончании работы вычисляется модуль общей деформации песчаного основания по формуле

E

0

b 1 2 p

S ,

(29)

 

s

s

 

где – коэффициент для жесткого штампа, зависящий от отношения размеров подошвы штампа n = a / b, равный 0,965 при n = 0,5 / 0,4 =

С

 

 

 

 

=1,25; b – ширина штампа (меньший размер), м; – коэффициент по-

перечного расширения грунта, который может быть принят равным

0,30; s p – расчетный интервал изменения давления на штамп;

s S –

расчетное пр ращен е осадки за указанный интервал.

 

и

б)

 

 

a)

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

А

 

 

Рис.12. Результаты испытания песчаного основания в лотке штампом:

а – график зависимости осадки штампа от среднего давления под его

 

подошвой; б – график зависимости осадки штампа от времени

 

При определении расчетного интервала давления s p из полно-

 

 

 

 

И

го давления вычитают давлениеДпервой ступени p , чтобы исклю-

 

 

 

 

1

 

чить влияние не плотности прилегания подошвы штампа к грунту:

 

 

s p pmax p1 .

 

(30)

Расчетное приращение осадки в таком случае будет

 

 

 

s S Smax S1,

 

(31)

где Smax – наибольшее значение осадки штампа от всей нагрузки по результатам испытаний; S1 – осадка штампа от первой ступени на-

грузки.

В нашем случае s p = 100 - 25 = 75 кПа.

33

Kcom

5. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В процессе возведения земляных сооружений и планировки территории приходится уплотнять грунты. При уплотнении уменьшается пористость грунта, увеличивается масса частиц в единице объема и возникают более прочные структурные связи. Установлено, что при уплотнении грунта вода, при ее оптимальной содержании, играет роль смазки, которая уменьшает трение между частицами, способствует их максимальному сближению и облегчает работу уплотнения.

Полож тельная роль воды заключается еще в том, что при уп-

лотнен

сбл жен частиц под действием молекулярных сил соз-

ционной

даются более прочные структурные связи, переходящие из коагуля-

Ссвязи в конденсационную.

При опт мальной влажности грунты не обладают липкостью, не

способны к пылео разованию и становятся, практически, водонепро-

ницаемы.

б

 

При влажности выше оптимальной плотность уменьшается вследств е раздв ган я частиц, а, следовательно, снижается проч-

ность.

А

 

Степень уплотнения земляного сооружения оценивается вели-

чиной коэффициента уплотнения и должна обеспечивать условие

 

 

K s Kcom ,

(32)

где K s – коэффициент уплотнения грунта земляного сооружения;

– наименьший коэффициент уплотнения грунта, определяемый

по СНиП 2.05.02-85 [6] (прил. 1) для земляного полотна автомобильных дорог и по СНиП 3.02.01-87 [7] (прил.2) для земляных сооружений промышленного и гражданского строительства.

Коэффициент уплотнения грунта Ks – отношение плотности

 

 

 

И

сухого грунта земляного сооруженияДρd к максимальной плотности

того же сухого грунта ρdmax при стандартном уплотнении по ГОСТ

22733-02 [8]

 

 

 

K s

d

.

(33)

d max

 

 

 

Плотность грунта ρ – отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему.

Плотность сухого грунта ρd – отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему, включая имеющиеся в этом грунте поры.

34

Плотность сухого глинистого грунта земляного сооружения в талом состоянии определяется с помощью плотномера - влагомера Ковалёва [10], а в мерзлом – методом замещения объема [10].

Уплотняя грунты с разной влажностью одной и той же работой уплотнения, получают различные значения величины плотности сухого грунта.

Влажность, при которой достигается максимальная плотность сухого грунта ρdmax, уплотненного стандартной нагрузкой, является оптимальной влажностью Wopt. Оптимальную влажность Wopt определяют при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733 [8].

 

Теор т ческое определение значений максимальной плотности

влажности

 

∙

1

 

 

 

ρd max

опт мальной

Wopt

выполняется по формулам в ко-

Сторых обозначено (табл. 14):

 

 

 

 

;

(34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

100

∙

 

 

А

 

 

бWopt=2+α·WL ,

 

(35)

ρs – плотность твердых частиц определенной разновидности грунта, г/см3;

ν – объем защемленного воздуха в порах грунта при его оптимальной влажности (в долях единицы); α – коэффициент пропорциональности, зависящий от разновидности

грунта;

 

И

WL – граница текучести грунта, %;Д

JP – число пластичности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14

Значение параметров грунта для расчета максимальной плотности ρd max и

оптимальной влажности Wopt по формулам (34) и (35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разновидность грунта

ρs , г/см3

ν, доли ед.

α

 

JP

Супесь

2,65

0,06

0,54

 

1…7

 

Суглинок легкий

2,69

0,05

0,52

 

7…12

 

Суглинок тяжелый

2,70

0,05

0,50

 

12…17

 

Глина

2,74

0,04

0,48

 

>17

 

35

Источник: https://studfile.net/preview/16408117/