Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Лабораторная работа №8

Читайте также:
  1. I. Назначение и принцип работы зубофрезерных станков, работающих червячной фрезой
  2. I. Подготовительная работа.
  3. I. Подготовительная работа.
  4. I. Подготовительная работа.
  5. I. Практическая работа
  6. II. Как работает модем.
  7. III блок. Работа КПЛ в составе Интергруппы.

 

Определение компрессионного сжатия грунтов

Цель работы:

Испытать грунт методом компрессионного сжатия.

 

Сущность метода:

Испытание грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик деформируемости: коэффициента сжимаемости mo, модуля деформации Е, структурной прочности на сжатие рstr, коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации сv и сa для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов с показателем текучести IL > 0,25.

Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.

Результаты испытаний должны быть оформлены, как правило, в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и их изменения во времени.

Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.

Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенные, или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

Конструкция компрессионного прибора должна обеспечивать:

подачу воды к образцу сверху и отвод ее;

первоначальную нагрузку на образец, создаваемую весом штампа и закрепленными на нем измерительными приборами не более 0,0025 Мпа;

отвод воды, профильтровавшейся через образец грунта, и накопление ее в мерном сосуде;

непрерывную на протяжении всего испытания фильтрацию воды, герметичность основных деталей прибора.

 

Оборудование:

компрессионный прибор (одометр), состоящий из рабочего кольца, цилиндрической обоймы, перфорированного вкладыша под рабочее кольцо и поддона с емкостью для воды;

механизм для вертикального нагружения образца грунта;

устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта.

 

 

Рис.8.1 Общий вид компрессионного прибора КПр-I

I-стол; II- одометр; III-секторы в сборе.

1-винт опорный; 2-подвеска; 3- траверса подвески; 4-трос грузовой;

5- сектор; 6-палец; 7-трос тяговый; 8-винт натяжной; 9-нижнее коромысло;

10-маховичок; 11-стяжка; 12-шарик; 13-верхнее коромысло; 14-упор;

15-рычаг; 16-противовес.

 

Рисунок 8.2 Общий вид одометра

1 — корпус; 2 — поддон корпуса: 3 — основание корпуса; 4 — рабочее кольцо; 5 — направляющее кольцо; 6 — перфорированный вкладыш; 7 — перфорированный штамп; 8 — крышка; 9 — втулка; 10 — шток; 11 — спускная пробка; 12 — штуцер; 13 — резиновая прокладка; 14 —заглушка; 15 — прижимное кольцо верхнее; 16 —прижимное кольцо нижнее; 17 — гайка; 18 — стойка; 19 — шланг; 20 — стеклянная трубка; 21 — индикатор; 22 — держатель индикатора; 23 — опорная пятка индикатора; 24 — шарик; 25 — образец испытываемого грунта



 

Проведение испытания для определения характеристик mo, Е и рstr

 

Порядок работы:

Образец грунта в рабочем кольце взвешивают, покрывают с торцов влажными фильтрами и помещают в компрессионный прибор.

После проводят следующие операции:

устанавливают образец на перфорированный штамп;

регулируют механизм нагружения образца;

устанавливают приборы для измерения вертикальных деформаций образца;

записывают начальные показания приборов.

Нагружение испытываемого образца проводят равномерно, без ударов ступенями нагрузки.

Первую ступень давления р1 при испытании песков принимают в зависимости от коэффициента пористости е по таблице 8.1, а последующие ступени давления р, принимают равными 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 МПа и далее с интервалом 0,1 МПа до заданного значения нагрузки.

Таблица 8.1 Первая ступень давления

Коэффициент пористости е е ³ 0,75 0,75 > e > 0,6 e £ 0,6
Первая ступень давления p1,МПа 0,0125 0,025 0,05

 

Загрузка...

При испытании глинистых грунтов для определения их структурной прочности на сжатие рstr первую и последующие ступени давления принимают равными 0,0025 МПа до момента начала сжатия образца грунта. Начало сжатия следует считать при относительной вертикальной деформации образца грунта e > 0,005. При дальнейшем нагружении за очередную ступень давления принимают ближайшее большее значение по п.4.

На каждой ступени нагружения образца грунта снимают отсчеты по приборам для измерения вертикальных деформаций в следующей последовательности:

первый отсчет — сразу после приложения нагрузки;

затем через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 мин и далее с интервалом 1 ч в течение рабочего дня;

затем в начале и конце рабочего дня до условной стабилизации деформации образца.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость деформации образца, не превышающую 0,01 мм за последние 4 ч наблюдений для песков, 16 ч — для глинистых.

В необходимых случаях по специальному заданию может быть произведена разгрузка образца грунта в последовательности, обратной порядку нагружения, а также повторное испытание грунта на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.

При разгрузке последняя ступень должна соответствовать давлению, создаваемому весом штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования.

Регистрацию деформации образца при разгрузке следует вести через интервалы времени, указанные в п.7, а критерий условной стабилизации деформации принимать по п.8.

После окончания испытания образца грунта необходимо удалить воду сверху образца и из поддона, снять нагрузку.

В процессе испытания результаты записывают в таблицу 8.2

 

 


Таблица 8.2 Результаты испытания грунта методом компрессионного сжатия

Номер образца __________________

Дата ис­пытания Темпера­тура Время снятия от- Время от начала Номер ступени Масса груза на Давление на образец Показание индикаторов деформаций Абсолют­ная дефор- Поправка на дефор- Абсолют­ная дефор- Относи­тельная
  испытания Т, °С счета ti, ч опыта t, ч нагружения подвеске рычага прибора, кг грунта pi, МПа n1 n2 среднее мация образца Dhi, мм мацию прибора D, мм мация с учетом поправки Dhi - D, мм деформа­ция образца e
                           

 


Обработка результатов:

1. Для определения характеристик то, Е и рstr по результатам испытания для каждой ступени нагружения вычисляют:

абсолютную вертикальную стабилизированную деформацию образца грунта Dh, мм, как среднее арифметическое показаний измерительных приборов за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора D;

относительную вертикальную деформацию образца грунта по формуле

, (8.2)

где h — начальная высота образца, мм;

2. По вычисленным значениям строят график зависимости e = f(p)

 

Рис.8.3 График Относительного сжатия водонасыщенного грунта в зависимости от давления ре = f(р)

Масштаб графиков: по горизонтали 10 мм — 0,025 МПа для р;

по вертикали 10 мм — 0,02 для e.

 

Рисунок 8.4 График относительного сжатия глинистого грунта при частичном разуплотнении в зависимости от давления р

А ¾ точка графика, принимаемая по ординате равной e = Dhн/h;

pstr ¾ структурная прочность при испытании грунта в компрессионном приборе

Через точки графика проводят осредняющую плавную кривую или аппроксимируют эти точки монотонной зависимостью.

Значение давления, соответствующее точке пересечения кривой (см. Рисунок 8.2) с осью давления р, равно значению структурной прочности на сжатие рstr.

3. Вычисляют коэффициенты пористости ei грунта при давлениях pi по формуле 8.4

еi = еo - ei(1+ ео). (8.4)

Коэффициент сжимаемости тo, МПа-1, в заданном интервале давлений рi и pi+1 вычисляют с точностью 0,001 МПа-1 по формуле 8.5

 

, (8.5)

где ei и ei+1 — коэффициенты пористости, соответствующие давлениям рi и pi+1.

Модуль деформации Е, МПа, в интервале давлений рi и pi+1 вычисляют с точностью 0,1 МПа по формулам 8.6 и 8.7

(8.6)

или

, (8.7)

где ei и ei+1 ¾ значения относительного сжатия, соответствующие давлениям pi и pi+1;

mo ¾ коэффициент сжимаемости, соответствующий интервалу давления от pi до pi+1;

b ¾ коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле 8.8

, (8.8)

где v — коэффициент поперечной деформации, при отсутствии экспериментальных данных допускается принимать v равным:

0,30—0,35 — для песков и супесей;

0,35—0,37 — для суглинков;

0,2¾0,3 при IL < 0— для глин;

0,3¾0,38 при 0 £ IL £ 0,25— для глин;

0,38¾0,45 при 0,25 < IL £ 1,0 — для глин;

При этом меньшие значения v принимают при большей плотности грунта.

 

Литература

ГОСТ 22733¾77 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

ГОСТ 25584—90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

ГОСТ 25100—95 Грунты. Классификация.

Бабков В. Ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грунтов: учеб. пособие для автомоб.-дор. спец. вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.; 1986 - 239 с., илл.

Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М., Недра, 1975.

 


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 204 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Введение | Физические свойства грунтов | Определение плотности грунта методом режущих колец | Лабораторная работа №2 | Лабораторная работа №3 | Лабораторная работа №4 | Определение угла естественного откоса песков в сухом состоянии | Лабораторная работа № 6 | Проведение испытаний. | Предварительное уплотнение образца перед срезом при консолидированно-дренированном испытании |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Срез грунта при консолидированно-дренированном испытании.| Этап 2. Построение профилей зубьев шестерни и колеса на миллиметровке

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.017 сек.)