Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Определение в лабораторных и в полевых условиях механических характеристик грунтов, оценка по ним свойств грунтов



 

Грунты определяют устойчивость возводимых на них зданий и сооружений, поэтому необходимо правильно определить характеристики, которые обуславливаю прочность и устойчивость грунтов при их взаимодействии со строительными объектами. Химико-минералогический состав структуры и текстура грунтов, содержание органического вещества определяется в геологических лабораториях, оснащенных необходимой аппаратурой (рентген, микроскоп и т.д.). Физико-механические свойства грунтов изучают в грунтоведческих лабораториях и в полевых условиях на будущих строительных площадках.

Методика определения физико-механических свойств выбирается в зависимости от состава и состояния грунтов, условий их поведения в основании, как при строительстве, так и в процессе эксплуатации зданий. Особое внимание при этом обращается на достоверность получаемых результатов, так как грунты и грунтовые напластования весьма изменчивы в пространстве и во времени. По каждой физико-химической характеристике выполняется несколько определений и проводится их статический анализ. Количество определений зависит от характера грунтов, назначения сооружения и его конструктивных особенностей (минимальное количество определений – 6). Грунтоведческая лаборатория: образцы грунтов для лабораторных исследований отбираются по слоям грунтов в шурфах в буровых скважинах, расположенных на строительной площадке. В лабораторию образцы грунтов доставляют в виде монолитов.

Монолиты – образцы грунтов с ненарушенной структурой. Они отбираются в скальных и связных пылевато-глинистых грунтах, размеры устанавливаются нормами. В пылевато-глинистых грунтах сохраняется природная влажность путем создания на поверхности парафинной оболочки.

В рыхлых грунтах образцы отбираются в виде проб определенной массы. Так для проведения гранулометрического анализа песка необходимо иметь пробу не менее 0,5 кг.

Полевые работы более точные, чем в лаборатории. В полевых условиях определяют все прочностные и деформационные характеристики и скальных и нескальных грунтов.

Деформационные характеристики (сжимаемость) испытываются методом полевых штамповых испытаний. В нескальных грунтах на дне шурфов или в забое буровых скважин устанавливают штампы, на которые передают статические нагрузки. Штампы в шурфе – это стальная или железобетонная плита. Форма штампа зависит от формы фундамента, который он моделирует (в Могилеве обычно плита А=5000 см2). Для создания под штампы заданного напряжения применяют домкраты или платформы с грузом.

Р
РР

1 – штампы, 2 – домкрат, 3 – анкерные сваи, 4 – платформы с грузом, 5 – штанга

При проходке шурфа на отметке подошвы штампа и вне его отбирают образцы грунтов для параллельных лабораторных исследований. Загрузку штампа производят ступенями и выдерживают некоторое время. Значение нагрузки устанавливают в зависимости от вида грунта и его состояния. В итоге строят зависимости осадки от давления S=f(p) и зависимости осадки штампа от времени S=f(t). После этого по формулам вычисляют модуль деформации грунта: Е (МПа).

Штампы буровой скважины диаметром более 320 мм испытание проводят специальными установками, работающими на глубине до 20 м. На забой скважины опускают штамп площадью 600 см2. Нагрузка на штамп подается через штангу (5), на которой располагается платформа с грузом (4). Модуль деформации Е определяют по формуле.

Прессиометрические исследования Их проводят в глинистых грунтах с помощью разведочных скважин. Прессиометр представляет собой резиновую цилиндрическую камеру, которую опускают в скважину на заданную глубину. Камеру рассширяют давлением жидкости или газа. В процессе работы в стенах скважины замеряют радиальное перемещение грунта и давление. Это позволяет определить модуль деформации.

Зондирование (пенетрация) Используется для изучения толщ породы до глубины 15-20 м. Определяют сопротивление проникновению в грунт металлического наконечника (зонда). Зондирование дает представление о плотности и прочности грунта на определенной глубине и характеризует изменения в вертикальном разрезе.

Зондирование относится к экспресс-методам и применяется в целях ускоренного получения результатов исследования. Используется при изучении песчаных, глинистых и органогенных грунтов, которые не содержат или мало содержат примесей щебня или гальки.

По способу погружения наконечника различают динамическое и статическое зондирование.

Статическое зондирование позволяет: расчленить толщу грунта на отдельные слои, установить приблизительную плотность грунтов, консистенцию глинистых грунтов и определить модуль деформации, оценить качество искусственно уплотненных грунтов в насыпях и намывных образованиях, измерить мощность органогенного грунта на болотах.

Динамическое зондирование дает возможность определить: мощность современных четвертичных отложений, границы между слоями, степень уплотнения насыпных и намывных грунтов

Для хорошо фильтрующих грунтов kf (коэффициет фильтрации) определяют с помощью прибора (рис1), состоящего из трубы длиной L, заполненной грунтом, и двух трубок — подводящей и отводящей воду. При разности напоров H2—Н1 вода будет фильтроваться под действием градиента i, вычисляемого по формуле. Определив объем воды в колбе V, профильтровавшейся за время t, можно найти

kf = V/Ait,

где А — площадь поперечного сечения образца грунта.

Рис. 1. Схемы установок для определения коэффициента фильтрации а —песка, б — пылевато-глинистого грунта

 

При пылевато-глинистых грунтах для определения коэффициента фильтрации приходится создавать большой напор. Тогда значение можно определять с помощью прибора конструкции Б. И. Далматова (рис. 1,б).

С помощью такого прибора можно устанавливать коэффициент фильтрации суглинков и глин при kf < 10-9 см/с.

Коэффициент фильтрации песков и супесей для расчета притока воды в котлованы рекомендуется определять в полевых условиях методом пробных откачек или путем налива воды в скважины.

Для расчета коэффициента фильтрации можно воспользоваться следующей формулой:

,

где Q – количество фильтрующейся воды, м3/сут;

L1 и L2 – расстояния от наблюдательных скважин до центральной, м;

m – мощность водоносного горизонта, м;

S1 и S2 – понижение уровней в наблюдательных скважинах, м.

 

 

Тема 6. Физические представления об уплотнении грунтов. Компрессионная зависимость и ее анализ. Коэффициент сжимаемости. Общий случай компрессионной зависимости. Коэффициент бокового давления. Модуль деформации.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.