Определение физических характеристик грунтов, их классификационных показателей, расчетного сопротивления R0

Физические свойства грунтов.

Оборудование для выполнения лабораторной работы
Пикнометр и воронка, с помощью которой в него засыпается грунт или наливается вода.
Емкость с дистиллированной водой и стеклянной пипеткой.
Стаканчики для грунта (бюксы).
Столик со стаканчиком для грунта.
Грунт, высушенный до постоянной массы.
Балансирный конус.
Нож и лопатка для грунта.

Оборудование для выполнения лабораторной работы
Песчаная баня.
2. Печь для сушки образцов грунта.

А) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Задание 1. Определение плотности - ρ и удельного веса - γ грунта
1. Образец грунта ненарушенной структуры.
2. Образец грунта зачищается от верхнего подсохшего слоя.

3. Образец грунта ненарушенной структуры обвязывается нитью и взвешивается на электронных весах, m.
4. Перед взвешиванием на архимедовых весах образец грунта 3 раза опускается в кипящий парафин.

5. Определение массы парафинированного образца на электронных весах, m1.
6. Парафинированный образец грунта взвешивается на архимедовых весах, m2.

Обработка результатов
Плотность грунта [г/см3; т/м3] – отношение массы грунта к его объему.
Масса образца грунта, m=____г
Масса парафинированного образца грунта, m1=_____ г
Масса парафинированного образца, погруженного в воду, (г) m2=____ г
Плотность парафина , принимаемая равной 0,900 г/см3;
Плотность воды при температуре испытаний =1,00 г/см3
Плотность грунта вычисляется по формуле:
Удельный вес грунта – вес единицы объема грунта в его естественном состоянии, – ускорение свободного падения,

Задание 2. Определение плотности - ρs и удельного
веса - γs частиц грунта пикнометрическим методом.
1. Определение массы сухого пикнометра, mв
2. Определение массы пикнометра с грунтом, предварительно высушенным до постоянной массы, mг

3. Добавление в пикнометр с грунтом воды на 1/3 высоты его широкой части и кипячение на песчаной бане, для удаления воздуха – 1 час.
4. Определение массы пикнометра с грунтом и дистиллированной водой, залитой до мерной риске на горлышке пикнометра, m1

5. Наполнение пикнометра дистиллированной водой до мерной риски (последние капли добавляются стеклянной пипеткой).
6. Определение массы пикнометра с дистиллированной водой, залитой до мерной риски, m2

Обработка результатов
Плотность частиц грунта [г/см3; т/м3] – отношение массы частиц грунта
к их объему.
Удельный вес частиц грунта – вес твердых частиц единицы объема образца
грунта, высушенного при температуре до постоянной массы
Масса пикнометра mв = _____ г
Масса пикнометра с грунтом (из расчета 15 грамм предварительно высушенного до постоянной массы грунта на 100 мл емкости пикнометра) mг = _____ г
Масса грунта m0 = mг - mв =_____ г
Масса пикнометра с грунтом и дистиллированной водой, залитой до мерной риски на горлышке пикнометра после кипячения на песчаной бане m1 = _____ г (длительность кипячения составляет 1 час)
Масса пикнометра с дистиллированной водой, залитой до мерной риски
m2 = _____ г
Плотность частиц грунта вычисляется по формуле:
,
где - плотность воды при температуре испытания
Удельный вес частиц грунта:

Задание 3. Определение природной влажности грунта w.
1. Определение массы пустого стаканчика с крышкой, m
2. Определение массы грунта природной влажности со стаканчиком и крышкой, m1

Задание 3. Определение природной влажности грунта w. (применяется для песчаного и глинистого грунта).
Влажность грунта W – отношение массы воды к массе твердых частиц грунта,
определяется как отношение массы воды, испарившейся из пор природного
грунта при его высушивании, к массе высушенного при температуре грунта.
Запись результатов
Номер стаканчика № 1
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.)

Задание 4. Определение границы раскатывания Wp.
1. Определение массы пустого стаканчика с крышкой, m
2. Определение массы стаканчика с кусочками распадающегося жгута и крышкой, m1

Задание 4. Определение границы раскатывания Wp.
Влажность на границе раскатывания wp – влажность грунта, при которой
грунт из пластичного состояния переходит в твердое состояние.
Влажность на границе раскатывания (пластичности) следует определять из
пасты исследуемого грунта, когда паста, раскатываемая в жгут диаметром 3мм,
начинает распадаться на кусочки длиной 3-10мм.
Запись результатов
Номер стаканчика № 2
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта на границе раскатывания определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.)

Задание 5. Определение границы текучести WL.
1. Определение массы пустого стаканчика с крышкой, m
2. При достижении влажности на границе текучести балансирный конус погружается в пасту грунта под действием собственного веса за 5 сек на глубину 10 мм.

2. Определение массы стаканчика с пробой грунта и крышкой, m2
3. Высушивание проб грунта ( не менее 6 часов) и определение массы высушенного грунта со стаканчиком и крышкой, m0.

Задание 5. Определение границы текучести WL.
Влажность на границе текучести wL – влажность грунта, при которой грунт из
пластичного состояния переходит в текучее состояние.
Влажность на границе текучести следует определять как влажность,
приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус
погружается в пасту под действием собственного веса за 5секунд на глубину 10мм.
Запись результатов
Номер стаканчика № 3
Масса пустого стаканчика с крышкой m = _____ г
Масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой m1 = _____г
Масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой m0 = _____ г
Влажность грунта на границе текучести определяется по формуле:
допускается выражать влажность грунта в долях единицы.

Б). Характеристики, определяемые расчетом
для пылевато-глинистых и песчаных грунтов
1. Плотность скелета грунта – отношение массы частиц грунта к объему
образца ненарушенной структуры.
где w – природная влажность в долях единицы.
2. Коэффициент пористости грунта е – отношение объема пор к объему твердых частиц грунта.
где w – природная влажность в долях единицы.
3. Пористость грунта n – отношение объема пор к полному объему образца:
4. Объем твердых частиц грунта m:
5. Удельный вес грунта, залегающего ниже уровня грунтовых вод, с учетом
взвешивающего действия воды (по закону Архимеда) равен:

В). Определение классификационных показателей исследуемого грунта
(по ГОСТ 25100-95).
Задание 6. Определение разновидности глинистого грунта.
Разновидность глинистого грунта определяется по числу пластичности (Jp).
Число (индекс) пластичности Jp характеризует интервал влажности, в пределах
которого грунт имеет пластичное состояние:
Jp = wL - wp = (значения wL и wp смотри в заданиях 4,5)
Число пластичности Jp косвенно показывает “глинистость” грунта, содержание в
нем глинистых и коллоидных частиц. Определяется в процентах или долях единицы.
По величине JP устанавливается разновидность глинистого грунта: супесь, суглинок,
глина.
Исследуемый грунт имеет число (индекс) пластичности:
Jp= и является супесью, суглинком, глиной (нужное отметить).

Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов

Задание 7. Определение консистенции глинистого грунта.
Консистенция глинистого грунта определяется по индексу текучести JL
показывающему, в каком состоянии находится грунт в условиях естественного
залегания.
Индекс текучести определяется в долях единицы. Супесь может находиться
в твердом, пластичном и текучем состоянии. Суглинок и глина: в твердом,
полутвердом, тугопластичном, мягкопластичном, текучепластичном и
текучем состояниях.
Исследованный грунт __________________имеет показатель консистенции
(супесь, суглинок, глина)
(индекс текучести) JL= и находится в ____________ состоянии.

Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов

Задание 8. Определение расчетного сопротивления R0 глинистых
грунтов.
Расчетное сопротивление R0 глинистых грунтов определяется по СНиП 2.02.01-83*
(приложение 3, табл.3, стр. 37) в зависимости от разновидности грунта,
коэффициента пористости е и индекса текучести JL.
Исследуемый грунт ____________имеет коэффициент пористости е= ______
(супесь, суглинок, глина)
(см. п.2 раздела Б) и индекс текучести JL=_______(см. задание 7).
Расчетное сопротивление исследованного грунта R0 определяется линейной
интерполяцией табличных данных. Экстраполяция за пределы табличных данных
не допускается.
R0= кПа.

Определение расчетного сопротивления R0
для глинистых грунтов