ОТЧЕТ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ№1
по дисциплине «Механика грунтов»
Выполнил: студент группы Б04-501-2зт
Акопян Р.М.
Проверил: преподаватель
Токарев Ю.В.
Ижевск, 2016
Лабораторная работа №1
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ
Для использования грунтов в инженерно-строительных целях необходимо знать следующие характеристики, определяющие их состояние и возможное его изменение под влиянием различных факторов. Физическое состояние грунтов устанавливается по основным физическим характеристикам (плотность грунта, плотность частиц грунта, природная влажность, границы пластичности – для глинистых грунтов).
Задание 1. Определение плотности грунта (естественной ненарушенной структуры) ρ и удельного веса грунта γ.
Плотностью грунта называется отношение массы грунта к занимаемому им объему [т/м3, г/см3].
Удельным весом грунта называется вес единицы объема грунта в его естественном состоянии [кН/м3].
Для определения плотности грунта необходимо измерить массу образца и определить его объем, сохранив естественное состояние грунта. Для связных грунтов используем метод режущего кольца, который состоит в задавливании в грунт цилиндрической обоймы известного объема, масса образца грунта находится по разности массы кольца с грунтом и собственной массой кольца, взвешенной заранее. Для определения массы грунта используют технические весы с точностью взвешивания до 0,01 г. Для определения размеров режущего кольца используется штангенциркуль.
Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу. Проводится не менее 3 опытов. В качестве расчетного значения плотности грунта принимается среднеарифметическое значение.
Таблица 1. Определение плотности
| № п/п | Размеры режущего кольца, см | Масса, г | Плотность, г/см3 | ||||
| Высота | Диаметр | Объем см3 | Кольца | Кольца с грунтом | Грунта | ||
| 40,7 | 14,01 | 99,4 | 1,98 |
Плотность грунта 1,98 г/см
Задание 2. Определение природной влажности грунта W.
Влажностью грунта называется отношение массы воды, содержащейся в порах грунта, к массе частиц грунта исследуемого образца.
Влажность определяется высушиванием образца грунта естественной влажности в сушильном шкафу - термостате при температуре 105°С до его постоянной массы.
Результаты испытаний заносятся в таблицу. Проводится не менее 3 опытов. В качестве расчетного значения влажности фута принимается среднеарифметическое значение.
Таблица 2. Определение влажности образцов
| № бюксов | Масса бюкса, г | Масса, г | Влажность грунта, % W=100m1/m2 | |||
| пустого | С влажным грунтом | с сухим грунтом | воды в грунте, m1 | сухого грунта, m2 | ||
| 7,9 | 20,9 | 19,3 | 1,6 | 0,123 |
Влажность грунта W= 12,3 %,
в относительных единицах 0,123
Задание 3. Определение влажности глинистого грунта на границе текучести WL.
Влажность грунта на границе текучести соответствует влажности, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее. Эта влажность соответствует такой влажности грунтовой пасты, при которой стандартный балансирный конус (массой 76 г с углом при вершине 30) погружается в грунт от собственного веса на глубину 10 мм.
После приготовления однородной массы грунта влажность на границе текучести определяется в той же последовательности, что и природная влажность грунта.
Таблица 3. Определение влажности грунта
| № бюксов | Масса бюкса, г | Масса, г | Влажность грунта, % W=100m1/m2 | |||
| пустого | с влажным грунтом | с сухим грунтом | воды в грунте, m1 | сухого грунта, m2 | ||
| 7,4 | 17,4 | 15,9 | 1,5 | 8,5 | 0,176 |
Влажность на границе текучести = 17,65%
в относительных единицах 0,176
Задание 4. Определение влажности глинистого грунта на границе раскатывания Wр.
Влажность на границе раскатывания соответствует влажности, при которой грунт теряет пластичность и переходит в твердое состояние.
Влажность на границе раскатывания определяется раскатыванием грунта в шнур. Качественно WР соответствует такому состоянию, когда шнур, сделанный из влажного грунта, при раскатывании до диаметра 3 мм (подсыхая при раскатывании) начинает крошиться на отдельные кусочки по 1 см длиной. Кусочки грунта, потерявшие пластичность, собирают и помешают в подготовленные к опытам бюксы.
Таблица 4. Определение влажности на границе раската.
| №№ бюксов | Масса бюкса, г | Масса, г | Влажность грунта, % W=100m1/m2 | |||
| пустого | С влажным грунтом | с сухим грунтом | воды в грунте, m1 | сухого грунта, m2 | ||
| 11,1 | 22,0 | 21,0 | 9,9 | 0,101 |
Влажность на границе текучести = 10,1 %
в относительных единицах 0,101
Задание 5. Определение наименования и консистенции глинистого грунта.
Число пластичности грунта характеризует величину интервала влажности, в пределах которого грунт сохраняет пластичное состояние. Величина числа пластичности грунта отражает «глинистость» грунта, т.е. содержание в нем глинистых и коллоидных частиц.
По ГОСТ 25100-82 глинистые грунты в зависимости от числа пластичности подразделяются на:
1. Супеси Iр < 0.07
2. Суглинки IР = 0.07-0.17
3. Глины Iр>0.17
Число пластичности грунта Ip=WL-Wp =17,65-10,1=7,55
По ГОСТ 25100-82 определяем наименование глинистого грунта.
Исследуемый грунт: глина
Показателем консистенции называют числовую характеристику, показывающую в каком состоянии находится грунт в условиях естественного залегания.
Таблица 5. Классификация глинистых грунтов по консистенции.
| Супеси | Суглинки и глины | ||
| Консистенция | IL | Консистенция | IL |
| Твердая | < 0 | Твердая | < 0 |
| Пластичная | 0 – 1 | Полутвердая | 0 – 0,25 |
| Текучая | >1 | Тугопластичная | 0,25 – 0,50 |
| Мягкопластичная | 0,50 - 0,75 | ||
| Текучепластичная | 0,75 - 1 | ||
| Текучая | >1 |
Показателем консистенции или индексом текучести служит выражение IL=(W-Wp) / Iр = (0,123-0,101)/7,55 =0,29
По ГОСТ 25100-82 определяем, что исследуемый грунт имеет тугопластичную консистенцию
Полная классификационная характеристика исследуемого грунта:
тугопластичный