7

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова

Кафедра городского кадастра и инженерных изысканий

Механика грунтов

Методические указания

к выполнению лабораторных работ для студентов,

обучающихся по направлению 653500 – Строительство

3-е издание, переработанное

Белгород 2006

УДК 624.121 (07)

ББК 38.58Я7

М55

Составители Черныш А.С., к.т.н., доцент

Калачук Т.Г., к.т.н., доцент

Рецензент Кафтаева М.В., к.т.н., доцент

Механика грунтов: Методические указания. – 3-е изд.,

М55 перераб. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006 – 42 с.

В издании изложены методики выполнения семи лабораторных работ по курсу «Механика грунтов». Приведены таблицы СНиП 2.02.01 для определения механических характеристик грунтов и ГОСТ 25100-95 для определения разновидностей дисперсных грунтов.

Предназначены для студентов специальностей 290300, 290500, 290600, 290700.

УДК 624.121(07)

ББК 38.58Я7

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, 2006

Лабораторная работа №1 Определение значений прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам сНиП 2.02.01-95

Цель работы: определение физических характеристик грунтов и нормативных значений угла внутреннего трения , удельного сцепления С, модуля деформации Е грунтов.

Содержание работы

Физические свойства грунтов

Основные:

1. Удельный вес природного грунта  равен отношению массы грунта к занимаемому этим грунтам объему умноженному на ускорение свободного падения g

 =  g . (1)

Если обозначить V₁ — объем твердых частиц; V₂ — объем пустот (пор), g₁ — масса твердых частиц; g₂ — масса воды в порах грунта то,

 = (g₁+g₂)/(V₁+V₂) . (2)

2. Удельный вес частиц грунта _s — показатель минералогического состава

_s= (g₁/V₁)g . (3)

3. Влажность грунта W — отношение массы воды к массе высушенных частиц (твердых частиц)

W = g₂/g_{1 .} (4)

Дополнительные:

1. Граница текучести W_l соответствует влажности, при которой грунт переходит в текучее состояние. Эту влажность определяют стандартным испытанием при котором конус с углом при вершине 30⁰ и массой 76 г. погружается в грунт на 10 мм.

2. Влажность на границе раскатывания W_р соответствует влажности, при которой грунт теряет свою пластичность. Определяют раскатыванием жгута из грунта по бумаге.

Производные:

1. Удельный вес сухого грунта _d — отношение массы твердых частиц ко всему объему умноженному на ускорение свободного падения q

_d = [g₁/V₁+ V₂]·q . (5)

2. Коэффициент пористости е — отношение объема пор грунта n к объему его скелета m

e = n/m (6)

или

e = (ρ_s – ρ_d)/ ρ_{d .} (7)

По коэффициенту пористости можно определить степень уплотненности грунтов. Если e < 1, то грунт достаточно плотный; e > 1 - то грунт рыхлого сложения

3. Удельный вес сухого грунта _d

_d = ρ/[(1+W)] q . (8)

4. Удельный вес грунта взвешенного в воде _sв

При распределения грунта ниже уровня грунтовых вод скелет грунта будет испытывать взвешивающее действие воды, что необходимо учитывать при расчетах напряженного состояния грунтов.

_св = (ρ_s – ρ_w)  q/(1+е) . (9)

Классификационные:

1. Индекс пластичности I_р (число пластичности) — показатель содержания глинистых частиц в грунте.

I_р = W_L - W_{р .} (10)

Классификация глинистых грунтов в зависимости от числа пластичности приведена в таблице 1.

Таблица 1 — Классификация глинистых грунтов по числу пластичности

Виды глинистых грунтов	Число пластичности Iр
Супесь	0,01≤ Iр ≤0,07
Суглинок	0,07≤ Iр ≤0,17
Глина	0,17< Iр

I_L = (W - W_р)/( W_L - W_р) . (11)

Уплотненность глинистых грунтов определяют консистенцией, под которой понимаем густоту, вязкость глинистых грунтов (плотность сложения), способность грунтов сопротивляться пластическому изменению формы. Консистенция зависит от количественного соотношения твердых частиц и воды в единице объема (таблица 2).

Таблица 2 — Классификация глинистых грунтов по индексу текучести

Виды глинистых грунтов	Показатель консистенции IL
СУПЕСИ
Твердые	IL< 0
Пластичные	0 ≤ IL ≤1
Текучие	1 < IL
СУГЛИНКИ И ГЛИНЫ
Твердые	IL< 0
Полутвердые	0 I≤ IL≤ 0,25
Тугопластичные	0,25 < IL≤ 0,5
Мягкопластичные	0,5 < IL≤ 0,75
Текучепластичные	0,75 < IL≤ 1
Текучие	1 < IL

3. Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S_r — это отношение природной влажности грунта к его полной влагоемкости

S_r = . (12)