- •Кафедра сооружения и ремонта газонефтепроводов и хранилищ
- •К проведению лабораторных работ по дисциплине «Механика грунтов»
- •09.07.00 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газохранилищ»
- •Введение
- •Методика обработки результатов измерения параметров, характеризующих различные свойства грунтов
- •2. Основные физические характеристики грунтов
- •3. Гранулометрический состав песчаных и пластичность глинистых грунтов
- •4. Степень плотности песчаного грунта
- •5. Определение процентного содержания растительных остатков в грунте
- •6. Максимальная молекулярная влагоемкость песчаных и глинистых грунтов
- •7. Коэффициент фильтрации
- •8. Компрессионные испытания грунтов
- •9. Относительная просадочность грунтов при замачивании
- •Образец естественной влажности
- •Образец, насыщенный водой
- •10. Испытания грунтов на консолидацию
- •11. Испытания грунтов на сдвиг путем среза по заданной плоскости
- •12. Испытание грунтов на трехосное сжатие
- •13.Определение угла внутреннего трения песков по углам обрушения и углу естественного откоса
- •Литература
- •Содержание
4. Степень плотности песчаного грунта
Работа проводится для установления наименования песчаного грунта по плотности.
Необходимые приборы:
мерный цилиндр емкостью 500 см3 с металлическим разрыхлителем;
металлический стакан диаметром около 7 см и емкостью 250 см3 с насадкой высотой 3 - 3,5 см;
деревянная трамбовка;
технические весы с разновесом;
металлическая линейка;
воронка с длинным носиком.
Проведение опыта. В мерный цилиндр, имеющий градуировку, помещают металлический разрыхлитель и через воронку насыпают 250 - 300 см3 воздушно-сухого песка. Затем из мерного цилиндра медленно вынимают разрыхлитель, одновременно поворачивая его, и замеряют объем разрыхленного песка.
Мерный цилиндр вместе с песком взвешивают и, зная вес мерного цилиндра, определяют вес песка. После этого в металлический стакан с насадкой насыпают воздушно-сухой песок небольшими порциями и уплотняют его деревянной трамбовкой.
Насадку снимают, избыток песка удаляют металлической линейкой и замеряют объем уплотненного песка. Металлический стакан с уплотненным песком взвешивают и, зная вес металлического стакана, определяют вес песка.
Объемный вес грунтового скелета песка рыхлого сложения определяют по формуле
где g1 - вес рыхлого грунта в г;
v1 - объем рыхлого грунта в см3.
Коэффициент пористости в этом случае определяют по формуле
Объемный вес грунтового скелета песка плотного сложения равен
где: g2 - вес плотного грунта в г;
v - объем плотного грунта в см3 .
Коэффициент пористости равен
Опыт проводят дважды и вычисляют среднее арифметическое значение объемного веса грунтового скелета. Результаты опытов заносят в таблицу 4.1 и 4.2.
Таблица 4.1
Форма записи данных для определения плотности песчаного грунта рыхлого сложения
№ опыта |
Вес мерного цилиндра, g3, г |
Вес мерного цилиндра с грунтом, g4, г |
Объём грунта v1, см3 |
Объёмный вес грунтового скелета с.мин, г/см3 |
Среднее значение объёмного веса грунтового скелета с.мин, г/см3 |
Коэффициент пористости макс |
1 |
250,6 |
706,6 |
300 |
1,52 |
1,54 |
0,72 |
2 |
250,6 |
718,8 |
300 |
1,56 |
Таблица 4.2
Форма записи данных для определения плотности песчаного грунта плотного сложения
№ опыта |
Вес стакана, g5, г |
Вес стакана с грунтом, g6, г |
Объём грунта v2, см3 |
Объёмный вес грунтового скелета с.макс, г/см3 |
Среднее значение объёмного веса грунтового скелета с.макс, г/см3 |
Коэффициент пористости мин |
1 |
362,7 |
789,7 |
250 |
1,71 |
1,72 |
0,54 |
2 |
362,7 |
794,5 |
250 |
1,73 |
Степень плотности песчаного грунта ненарушенной структуры и естественной влажности определяется по формуле
где: 0 - коэффициент пористости грунта ненарушенной структуры и естественной влажности;
макс и мин - коэффициенты пористости в рыхлом и плотном состоянии.
Песчаные грунты в зависимости от плотности подразделяются на рыхлые – D < 0,33; средней плотности - D = 0,33 - 0,66 и плотные - D = 0,66 - 1,00.
СНиП II-Б. 1- 62 рекомендует подразделять песчаные грунты по плотности в зависимости от величины коэффициента пористости грунта. В таблице 4.3 дана такая классификация.
Таблица 4.3
Классификация песчаных грунтов по плотности
Наименование |
Плотность сложения песчаных грунтов |
||
плотные |
Средней плотности |
рыхлые |
|
Пески гравелистые, крупные и средней крупности |
< 0,55 |
0,55 0,75 |
> 0,70 |
Пески мелкие |
< 0,60 |
0,60 0,75 |
> 0,75 |
Пески пылеватые |
< 0,60 |
0,60 0,80 |
> 0,80 |
Для мелкого песчаного грунта, у которого 0 = 0,60, макс = 0,72 и мин = 0,54
Таким образом, данный грунт имеет среднюю плотность.