Анализ гранулометрического состава песка.

В задании к курсовой работе (табл.П.1.1) один из слоев грунта песчаный (отсутствуют значения W_L,W_P). Для данного слоя проводят анализ гранулометрического состава грунта. Исходные данные принимаются по табл.П.1.2 в соответствие с заданием к курсовой работе.

В данной задаче необходимо определить вид обломочно-песчаных грунтов по СТБ 943-2007:

- по грансоставу;

- по показателю максимальной неоднородности U_max:

,(6)

где: d50 – диаметр частиц меньше которых в грунте 50%;

d95 – диаметр частиц меньше которых в грунте 95%;

d5 – диаметр частиц меньше которых в грунте 5%;

Величины d50, d95, d5 – находятся по кривой неоднородности грунта, построенной в полулогарифметических координатах, рис.1.

Даны результаты ситового анализа гранулометрического состава грунта:

 

Таблица 6 - Результаты ситового анализа гранулометрического состава грунта

Содержание фракций (%) диаметром (мм)
> 10,0	10,0-5,0	5,0-2,0	2,0-1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	< 0,10
0,6	3,1	5,9	15,0	16,5	38,6	18,7	1,6

 

Необходимо по СТБ 943-2007 определить вид грунта по гранулометрическому составу и по показателю максимальной неоднородности U_max.

Анализ гранулометрического состава грунта удобнее проводить в табличной форме:

 

 

Таблица 7 - Анализ гранулометрического состава грунта

№ п/п	Содержание фракций	Диаметр фракций d, мм	Сумма
20,0	10,0	5,0	2,0	1,0	0,50	0,25	0,10	0,05
Логарифм диаметра фракций log(d)
1,30	1,00	0,70	0,30	0,00	-0,30	-0,60	-1,00	-1,3
	Содержание фракций, %		0,6	3,1	5,9	15,0	16,5	38,6	18,7	1,6
	Сумма>d,%		0,6	3,7	9,6	24,6	41,1	79,7	98,4
	Сумма <d,%		99,4	96,3	90,4	75,4	58,9	20,3	1,6	0,0

 

Анализ проводим, по строке 2 таблицы 6 начиная с фракций, имеющих наибольший диаметр. Так как масса частиц крупнее 0,25мм более 50% (79,7%), данный песок по разновидности относится к средним пескам (табл.5.2.СТБ 943-2007).

Для определения максимальной неоднородности по данным строки 3 строится кривая однородности грунта, рис.1.

Рисунок 1 - Кривая однородности грунта

 

Графически определяются значения:

- Log(d95) = 0,482;

- Log(d50) = -0,401;

- Log(d5) = -0,952;

Определяем характерные диаметры:

- d95 = 10^0,482 = 3.03;

- d50 = 10^-0,401 = 0,4;

- d5 = 10^-0,952 = 0,11.

Находим U_max:

- песок неоднородный.

Вывод: данный грунт – песок средний, среднеоднородный.

Определение типа и разновидности грунтов.

Классификация пылевато-глинистых обломочных грунтов производится по типу и разновидности (табл.5.2.СТБ 943-2007):

* тип грунта определяется по числу пластичности I_p;

* разновидность:

- по прочности (сопротивлению грунта при зондировании);

- по показателю текучести I_L;

Для песчаных грунтов проводят анализ гранулометрического состава и определяю тип, вид и разновидность:

* тип – песок, если масса частиц крупнее 2 мм < 50%;

* вид обломочно-песчаных грунтов определяется по гранулометрическому составу и по показателю максимальной неоднородности U_max;

* разновидность – по прочности (сопротивлению грунта при зондировании) и по степени влажности S_r (табл.5.2.СТБ 943-2007).

Полное наименование грунтов заносим в графу 13 таблицы 7.

Определяем полное наименование грунта по ранее полученным данным.

Слой №1

Данный слой обломочно-пылеватый глинистый (W_L = 0,25; W_P = 0,13):

1) Тип: по числу пластичности I_p = 0.12 (12%) – суглинок (см. табл. 5.2 СТБ 943-2007);

2) Разновидность:

- по прочности при зондировании:

Так как для первого слоя P_d = 2,4 МПа, (по графе 4 табл. 5.6 СТБ 943-2007) определяем – данный грунт средней прочности (1,2 < 2,4 < 2,8);

- по показателю текучести:

I_L = 0,5 (по. табл. 5.2 СТБ 943-2007) определяем – суглинок тугопластичный (0,25≤0,5≤0,5).

Вывод: Слой №1 – суглинок тугопластичный, средней прочности.

Слой №2

Данный слой обломочно-песчаный (отсутствуют значения W_L и W_P):

1) Тип: песок, масса частиц крупнее 2 мм = 14,2%≤50%;

2) Вид: по гранулометрическому составу и по показателю U_max – песок cредний, повышенной неоднородности;

3)Разновидность:

- по прочности при зондировании:

Так как для данного слоя P_d = 4,1 МПа, (по графе 4 табл. 5.5 СТБ 943-2007) определяем –данный грунт средней прочности (2,8≤4,1≤ 14,0);

- по степени влажности:

S_r = 0,82 (по табл. 5.2 СТБ 943-2007)– песок водонасыщенный (0,8 < 0,82 ≤ 1).

Вывод: Слой №2 – песок средний, повышенной неоднородности, водонасыщенный.

Слой №3

Данный слой обломочно-пылеватый глинистый (W_L = 0,27; W_P = 0,18):

1) Тип: по числу пластичности I_p = 0.09 (9%) – суглинок (см. табл. 5.2 СТБ 943-2007);

2) Разновидность:

- по прочности при зондировании:

Так как для третьего слоя P_d = 8,9 МПа, (по графе 4 табл. 5.6 СТБ 943-2007) определяем – данный грунт очень прочный (8,3 < 8,9);

- по показателю текучести:

I_L = -0,22 (по. табл. 5.2 СТБ 943-2007) определяем – суглинок твердый (-0,22≤0).

Вывод: Слой №3 – суглинок твердый, очень прочный.

 

Таблица 8 - Физико-механические характеристики грунтов основания

№ ИГЭ	Данные задания	Вычисляемые характеристики	Наименование грунта по СТБ943-2007
Плотность частиц (ρs), г/см3	Плотность грунта (ρ), г/см3	Влажность (W)	Влажность текучести (WL)	Влажность раскатывания (WP)	Условное динамическое сопротивление (Pd), МПа	Плотность скелета грунта (ρd)	Коэффициент пористости (е)	Степень влажности (Sr)	Число пластичности (Ip)	Показатель текучести (IL)
	2,73	1,86	0,19	0,25	0,13	2,4	1,56	0,75	0,69	0,12	0,5	Суглинок тугопластичный, средней прочности
	2,59	1,85	0,23	-	-	4,1	1,504	0,72	0,82	-	-	Песок средний, повышенной неоднородности, средней прочности, водонасыщенный
	2,71	2,03	0,16	0,27	0,18	8,9	1,75	0,55	0,79	0,09	-0,22	Суглинок твердый, очень прочный