Задание №3. Определение физико-механических свойств пород




Методические указания к выполнению контрольной работы

По дисциплине «Инженерная геология»

Содержание контрольной работы:

Учебным планом специальности, предусматривается написание контрольной работы по дисциплине «Инженерная геология». Согласно утвержденной рабочей программе по дисциплине студент должен выполнить контрольную работу в полном объеме.

Контрольная работа – самостоятельный труд студента, который способствует углублённому изучению пройденного материала.

Контрольная работа позволяют оценить степень усвоения студентом учебного материала в результате самостоятельной работы с учебной литературой и его способности к решению задач.

Цель выполняемой работы: получить специальные знания по выбранным темам. Перечень тем разрабатывается преподавателем.

Контрольная работа оформляются сброшюрованными листами формата А4 и или в тетради. В конце КР необходимо указать номер выполненного варианта, привести библиографический список, поставить дату выполнения и личную подпись.

В тексте контрольной работы не допускается произвольное сокращение слов (кроме общепринятых). По всем возникшим вопросам студенту следует обращаться за консультацией преподавателю.

 

Задание №1. Физико-механические свойства грунта.

Цель и содержание: Изучить основные показатели физико-механических свойств грунтов.

Характеристики физических свойств выражают физическое со­стояние грунтов (плотность, влажность и др.) и позволяют их классифицировать по типу, виду и разновидностям.

Под механи­ческими подразумевают такие свойства, которые появляются в грунтах под воздействием внешних усилий (давления, удара). Ме­ханические свойства оцениваются прочностными и деформаци­онными характеристиками фунтов.

 

Например,

1.1.Физические свойства - характеризуют физическое состояние горных пород.

 

Плотность грунта — это отношение массы породы, включая массу воды в ее порах, к занимаемому этой породой объему. Плотность породы зависит от минералогического состава, влаж­ности и характера сложения (пористости):

Р = m/V,

где р — плотность грунта, г/см3, кг/м3, т/м3; т — масса породы с естественной влажностью и сложением, г;

V — объем, занимае­мый породой, см3.

 

 

Задание №2. Физико-механические свойства скальных и дисперсных грунтов.

  Характеристика дисперсных грунтов  
  Физическая   Механическая
   

Задание: Заполнив таблицы, сравнить показатели физических и механических свойств скальных и не­скальных грунтов между собой.

Характеристика скальных грунтов  
  Физическая   Механическая
   

 

Задание №3. Определение физико-механических свойств пород

Задание посвящено определению показателей, которые используются для оценки вышеописанных физических и механических свойств грунтов.

В соответствии с указанным вариантом (табл. 1) для одной пробы рассчитать по формулам, следующие показатели: плотность сухого грунта (ρd), степень влажности (Sr), пористость (п,), коэффициент пористости (е), число пластичности (Jр), показатель текучести(JL). Основные показатели и формулы, необходимые для расчетов, а также методы их определения приведены в таблице 2.

При выполнении расчетов можно пользоваться как техническими средствами (компьютеры), так и программными продуктами типа Мiсrоsoft Excel, Matlab и др.

По таблице 3 и 4 определить разновидности грунта.

 

Таблица 1

Данные лабораторных исследований горных пород

Варианты ρs, г/см3 ρ, г/см3 ρd г/см3 W, % Sr. д.е п, % е, д.е WL, % WP, % JP, JL C МПа φо   E МПа
  2.67 2.70 2.71 1.94 1.89 1.91                        
  2.73 2.71 2.71 1.98 2.02 2.08                        
  2.68 2.72 2.71 1.98 1.93 1.89                        
  2.73 2.72 2.72 1.98 2.02 1.89                        
  2.72 2.70 2.70 1.93 1.84 1.89                        
  2.71 2.73 2.71 1.89 1.94 1.95                        
  2.70 2.73 2.70 1.77 1.90 1.91                        
  2.71 2.70 2.68 1.91 1.82 1.98                        
  2.70 2.71 2.71 1.82 1.78 1.98                        
  2,72 2,73 2,09 1,94 1,94 1,96                        
  2.71 2.70 2.71 1.72 1.99 1.96                        
  2,72 2,71 2,73 1,88 1,96 1,90                        
  2,71 2,73 2,71 1,99 1,94 2,02                        
  2,72 2,72 2,73 2,03 1,94 1,94                        
  2,72 2,67 2,71 2,01 1,94 1,82                        
  2,71 2,74 2,08 1,93 1,92 1,95                        
  2,70 2,71 2,72 1,87 1,95 1,90                        
  2,72 2,73 2,70 1,99 1,94 2,01                        
  2,72 2,71 2,73 2,02 1,95 1,94                        
  2,72 2,67 2,71 2,01 1,94 1,82                        

 

Таблица 2.

Показатели физико-механических свойств пород рыхлых отложений

Условн. обозн. Показатель по СНиП 2.02.01-83 Единица измерения, Си Физический смысл Расчетная формула или методика определения по гос. стандартам
γ Удельный вес н/м3   γ = ρ*g; g=9.81м/с2.
ρs Плотность частиц грунта кг/м3 (г/см3) Масса единицы объема скелета грунта в воде при отсутствии пор: для песчаных–2.66; супесей-2.70; суглинков-2.71;глин-2.74 ГОСТ 5180-84. Пикнометрический метод
ρ Плотность кг/м3 (г/см3)   Масса единицы объема при данной пористости и влажности ГОСТ 5180-84. Метод режущего кольца или парафинирования
ρd Плотность сухого грунта кг/м3 (г/см3 ) Масса единицы объема за вычитанием массы воды в порах ρd = ρ / (1+0.01 W)
W Природная (естественная) влажность % Кол-во свободной и поверхностно связанной воды, содержащейся в порах грунта в естественных условиях ГОСТ5180-84 Весовой метод
n Пористость % Отношение объема пустот к объему грунта n= (ρs - ρd)) / ρs
е Коэффициент пористости Доли единицы Отношение объема пустот к объему скелета грунта е = (ρs - ρd) / ρd
S r Степень влажности Доли единицы Степень заполнения пор водой. S r = W· ρs /(е · ρW*100), где ρW = 1,0
Гигроскопическая влажность % Под гигроскопической влажностью понимается отношение веса воды, удаленной из образца воздушно сухого грунта к массе высушенного грунта. ГОСТ 5180–84 Весовой метод
WL Влажность на границе текучести % (верхний предел) Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояние в текучее. ГОСТ 5180–84. Метод балансированного конуса
Wp   Влажность на границе раскатывания % (нижний предел) Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояние в твердое. ГОСТ 5180–84 Метод раскатывания  
Jp Число пластичности Доли единицы Разность между верхним и нижним пределами влажности. Jp = WL – Wp
Условн. обозн. Показатель по СНиП 2.02.01-83 Единица измерения, Си Физический смысл Расчетная формула или методика определения по гос. стандартам
JL Показатель текучести Доли единицы Степень подвижности слагающих грунт частиц при механическом воздействии   JL =(W – Wp) / Jp
С Сцепление МПа, КПа Сила сопротивления сдвигу при отсутствии внешней нагрузки. ГОСТ 12248-96
φ Угол внутреннего трения Град Угол наклона прямолинейной части диаграммы сдвига к оси нормальных давлений ГОСТ 12248-96
Е Модуль общей деформации МПа Коэффициент пропорциональности между давлением и относительной линейной деформацией грунта ГОСТ 12248-96 Е 1-2 = β · [(1+ е) / α]
             

 

 

Таблица 3

Основные разновидности грунтов по Jр

(по ГОСТ 25100-95 "Грунты. Классификация. Табл. Б.11)

 

Разновидность грунта Число пластичности - Jр
Супеси < 7
Суглинки 7-17
Глины > 17

 

 

Таблица 4

Основные разновидности грунтов по JL

(по ГОСТ 25100-95 "Грунты. Классификация. Табл. Б.14)

Разновидность грунта Показатель текучести - JL
Супесь  
твердая < 0
пластичная 0 <1
текучая > 1
Суглинки и глины  
твердые < 0
полутвердые 0.0-0.25
тугопластичные 0.25-0.5
мягкопластичные 0.5-0.75
текучепластичные 0.75-1.0
текучие > 1

 

Задание №4. Перечислите процессы внутренней и внешней динамики Земли (эндогенные и экзогенные), кратко охарактеризуйте их сущность. Подробно опишите механизм развития указанных в табл. экзогенных процессов, их значение и последствия, возможные защитные мероприятия.

Вариант Процессы Вариант Процессы
  Выветривание   Сели
  Глубинная эрозия   Наледи
  Осыпи   Плывуны
  Плоскостной смыв   Абразия
  Дефляция, корразия   Овраги
  Заболачивание   Термокарст
  Карст   Суффозия
  Оползни   Обвалы
  Просадки лессов   Снежные лавины
  Морозное пучение   Солифлюкция

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-15 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: