Лабораторная робота 8.

Методика визначення характеристик просадочнихгрунтів.

Мета і задача роботи: для зразків грунту, відібраних з різних глибин просадочної товщі, виз-начити характеристики ε _sl-відносна просадочність (при декількох значеннях тиску) і р_sl–початковийпросадочний тиск, та експериментально побудувати компресійні криви.

Необхідне обладнання: що і для лабораторної роботи 6; колби з водою для насичення грунту в одометри.

1. Основні теоретичні відомості.

Глинистігрунти, в яких під дією зовнішнього навантаження або власноїваги при змочу- ванні водою виникає додаткове до звичайного осідання, ущільнення (просідання) називають

посадочними. Спостерігаються вони в лесах, лесоподібних і деяких типах покривних глинис-

тих грунтів. Усі вони е природно недоущільненими, тобто мають не відповідність між при-родньою пористістю та структурною міцністю в мало вологому стані.

Реагування просадочнихгрунтів на змочування залежіть від умов їхнього виникнення, структури, фізико-механічних властивостей, глибини товщі, характеру і тривалості самого змочування та ін. Замочування основи утворюється внаслідок витоку води з колекторів (водопроводу, каналізації), інтенсивного інфільтрування атмосферних вод через неякісну зворотнюзасипку пазурів котлованів (порушену вимостку). Підняття рівня підземних вод пари гідротехнічному будівництві або від обводнення території підприємствам з мокрою технологією.

Якісна і кількісна оцінка посадочних грунтів дається в відповідних нормативних документах.

Грунти відносять до посадочних, коли ступінь їхньої вологості S_r< 0, 8 і одночасно показник Пменше наступних значень: 0, 1-для грунту з числом пластичності 0, 01< =І_р< 0, 1; 0, 17-0, 1І_р< 0, 24-0, 14< І_р< 0, 22. Якщо хоч одна з цих умов не задовольняється, грунт-непросадочний. Показник П розраховують за формулою:

П=(е_L – е)/ (1+е),

де -коефіцієнт пористості грунту природної структури і вологості; е_L-коефіцієнт пористості,

який відповідає вологості на границі текучості та визначається за формулою

e_L = W_L γ _s / γ _w

де γ _s- питома вага частинок грунту; γ _w-питома вага води.

Для кількісного оцінювання просадочності рекомендується дві характеристики: відносна

просадочность-ε _sl, початковий посадочний тиск р_sl.Перша характеристика-умовна величина.

Іі знаходять для кожного будівельного майданчику в лабораторних умовах за допомогою

Компресійних випробувань за формулою:

e_sL =(h_n.p. – h_sat.p.)/ h_n.g.

де h_n.p. - висота зразка грунтуприродноі вологості, обтиснутого в одометрі заданім тиском р

h_sat.p.-висотатокого ж зразка після замочування до повного водонасичення із збереженням тиску р; h_n.g.-висота того ж зразка грунту природної вологості, обтиснутого в одометрі тиском, що дорівнює тиску σ _zg від власної ваги на глибині z звідки добутий цей зразок.

Тиск р задають з наступних міркувань. При розрахунку просідання тільки від власної ваги, значення ε _sL визначають для всіх характерних глибин при р, який дорівнює відповіднім значенням σ _zgi. Тоді h_n.p.= h_n.g.. Під фундаментом або від зовнішнього навантаження на грунт значення ε _sL визначають для кожної характерної глибини при р, який дорівнює сумі відповідних природного σ _zgi та додаткового σ _zpi тиску.

Просідання починають враховувати, коли ε _sL=0, 01.При менших значенняхε _sLгрунт вважають практично непросадочним.

Найбільше поширення отримали способи розрахунку значень ε _sL за методами однієї і двох кривих. За методом однієї кривої випробують одну пробу грунту природної вологості до за-

даного тиску. Після стабілізації осідання грунт насичують водою, фіксують стабілізовану ви-

ту h_sat.p. і випробування продовжують вже для водонасиченогогрунту (рис.8.1.а).

За методом двох кривих компресійним випробуванням віддають зразу дві проби грунту: -

природного стану (вологості), другу- після повного водонасичення (рис. 8.1, б).

Дані криві дозволяють знайти значення ε _sl для будь-якого значення тиску.

Рис. 8.1. Компресійні криві для просадочногогрунту.

1-для грунтуприродної вологості; 2-для грунту в пп.1, але попередньо водонасиченого.

Побудова компресійних кривих аналогічна що було розглянуто в роботі 6, при цьому воду

Метод однієї кривої використовують, коли відоме значення тиску у грунті нижче підошви фундаменту. У противному разі звертаються до методу двох кривих, який е більш універсальним. Використовуючи криви характеристику ε _sl визначають за формулою:

ε _sl = (е₂ – е₃)/ (1+ е₁),

де е₂, е₃ і е₁ -значення коефіцієнта пористості (рис. 8) відповідно висоті зразка грунту в одометрі h_n/p/; h_sat.; h_n.g

Початковий просадочнийтіскp_sl е таким мінімальним тиском, за яким посадочні властивостігрунту в процесі його водонасичення практично тільки починають виявлятись. Вин залежітьвід властивостей конкретного генетичного типу грунтів та їх району залягання, його значення

коливаються в межах від 0, 03 до 0, 15 МПа та вище. Якщо в ґрунтовій товщі відсутні напру-ження, які перевищують тиск р, то просідання в разі замочування практично не виникають.

Тиск р дозволяє встановити тип ґрунтових умов за просадочністю, межу просідань за глиби-

ною основи. Його значення зміняється з глибиною, тому їх треба знаходити для всіх характеристик глибин(для товщ І типу просадочності-через кожний метр, для ІІ типу-через

кожні2-3м.).

2. Порядок виконання робіт.

(згідно за ГОСТом 23161-78)

1.Для кожної глибини методом двох кривих зробити компресійні випробування грунту і побудувати по парі компресійних кривих (див. рис. 8.1.б).

2 для кожної парі кривих розрахувати ε при тиску р, що дорівнює 0, 05; 0, 10; 0, 20; 0, 03; 0, 04 МПа. Побудувати графіки залежності ε _sl =f (p) (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Графік залежності на заданій глибині.

3. На кожному графіку провести лінію ε sl = 0, 01, паралельну осі абсцис. З точки перетину ліній з графіками опустити перпендикуляр на вісь абсцис і отримати тиск.