9. Относительная просадочность грунтов при замачивании

Испытания проводятся для определения относительной просадочности при замачивании просадочных грунтов под дав­лением.

К присадочным грунтам относят глинистые грунты, у которых степень влажности G < 0,6 и

где ₀ - коэффициент пористости грунта ненарушенной струк­туры и естественной влажности;

_Т - коэффициент пористости того же грунта, но при влаж­ности, соответствующей границе текучести:

Относительная просадочность грунта _пр представляет собой отношение просадки (т. е. величины изменения высоты образца, находящегося под давлением) при замачивании к высоте об­разца природной влажности при природном давлении.

Относительная просадочность определяется путем парал­лельного испытания двух образцов грунта ненарушенной струк­туры в компрессионных приборах: одного - при естественной влажности, другого - в замоченном состоянии. Возможно так­же испытание одного образца с замачиванием при заданном давлении.

Относительная просадочность является характеристикой, ко­торая служит для расчета возможной величины просадки грун­тов основания зданий и сооружений. Эта характеристика используется также для расчета величины просадки от собст­венного веса грунта при определении типа толщи просадочных грунтов.

Испытания грунта на просадочность позволяют определять коэффициент макропористости _м, который показывает измене­ние коэффициента пористости от замачивания образца просадочного грунта, находящегося под давлением. Надо иметь в виду при этом, что коэффициент макропористости не дает ко­личественной оценки объема макропор.

Приборы те же, что и для компрессионных испытаний.

Проведение опыта. Отбирают два одинаковых образца грун­та ненарушенной структуры и естественной влажности из одной точки монолита. Образцы долж-ны иметь высоту не менее 20 и диаметр не менее 80 мм. Отбор производят так же, как и для компрессионных испытаний.

Определяют объемный вес ₀, влажность W и вычисляют начальный коэффициент пористости грунта ₀. При расхождении в значении коэффициентов пористости для дальнейших расчетов рекомендуется принимать большее значение.

Проводят параллельное испытание обоих образцов на сжа­тие в компрессионных приборах: одного - при естественной влажности, другого - в замоченном состоянии. Замачивание производят при давлении 0,05 МПа. Воду подают небольшими порциями так, чтобы она, увлажняя образец снизу вверх, вытес­няла из него воздух.

При испытании принимают такие ступени давления: 0,05; 0,1; 0,15; 0,2 и 0,3 МПа. Иногда давление доводят до 0,4 МПа. При каждом значении давления образец выдерживает до стабилиза­ции деформации. Это время может составлять от 20 до 60 мин. Деформации образцов в процессе испытания заме­ряют индикаторами. При опре­делении деформаций нужно учитывать деформацию при­боров.

Весь процесс испытания аналогичен компрессионным испытаниям.

Обработка результатов ис­пытания проводится в такой последовательности. После оп­ределения деформаций образ­цов вычисляют коэффициенты пористости для каждой сту­пени давления.

Для образца, испытанного в замоченном состоянии с коэффициентом пористости , проверку значения коэффициента по­ристости в конце испытания можно сделать по формуле

где: - коэффициент пористости замоченного образца в кон­це испытания с подсчетом по влажности;

W^* - влажность насыщенного водой образца в конце ис­пытания в %.

Если разница между и не превышает ±5% величины , то испытание проведено правильно.

Затем строят две компрессионные кривые (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Компрессионные кривые грунтов _Р =f(P)

Относительную просадочность для различных значений дав­лений определяют по формуле

где h_p и _р - высота и коэффициент пористости образца грун­та естественной влажности, обжатого давлением Р МПа;

и - высота и коэффициент пористости образца грун­та, насыщенного водой при том же давлении Р МПа;

h₀ и ₀ - высота и коэффициент пористости образца грун­та, обжатого давлением, равным бытовому, Р₀ МПа.

В практических расчетах можно принимать h₀ = h_Р . Давление Р, при котором определяется относительная просадочность, мо­жет быть равным, в одних случаях давлению от сооружения и собственного веса грунта, в других - давлению от собственного веса грунта.

Коэффициент макропористости определяют по формуле

Результаты испытания заносят в таблицу (табл. 9.1) .

Таблица 9.1

Форма записи данных испытаний на просадочность

Давле­ние Р, МПа

Показа­ния индикатора

Суммар­ная де­форма­ция ус , мм

Дефор­ма-ция прибора уп, мм

Деформа­ция образ­ца yр, мм

Высота об-разца hP, мм

Коэффи­циент порис­тости P

Относи­те-льная проса­дочность ПР

Коэффи­циент мак-ропористости М