13. Визначення просадкових характеристик лесових грунтів в лабораторних умовах. Метод «двох кривих»

Відносну просадочність грунту _sl по методу „двох кривих” визначають шляхом паралельного випробовування на компресійних приладах двох зразків, відібраних із одного моноліту грунту. Перший зразок досліджується при природній вологості W, а другий - при вологості, що дорівнює вологості при повному водонасиченні зразка W_sat. ). Випробування по методу „двох кривих” дозволяють знайти початковий просадочний тиск та відносну просадочність при різних величинах зовнішнього тиску.

Послідовність роботи.

1. Зразки грунту непорушеної структури, що відібрані з глибини z від поверхні грунту, в робочих кільцях висотою h₀ = 25 мм розташовують в обоймах компресійних приладів (одометрів).

2. По індикаторах знімають початкові відліки n₀ (для першого зразка) і k₀ (для другого зразка), які відповідають навантаженню Р = 0.

3. Другий зразок грунту в компресійному приладі замочують водою до повного водонасичення (S_r = 1).

4. Обидва зразки грунту в компресійних приладах навантажують окремими ступенями навантаження Р_і з кроком Р = 0,1 МПа. Після повної стабілізації деформацій зразків від навантаження Р_і (на кожній ступені) по індикаторах приладів знімають відліки n_і та k_і. Дослідні дані заносять в таблицю 5.2.

Обробка дослідних результатів:

1. Вираховують абсолютну деформацію зразків грунту від кожної ступені навантаження h_nі i h_kі по формулам:

h_nі = n_i - n₀; h_kі = k_і - k₀. (5.2)

2. Визначають відносні деформації зразків грунту _nі та _kі на кожному кроці навантаження по формулам:

_nі = h_nі / h₀; _kі = h_kі / h₀. (5.3)

3. По значенням відносної деформації зразків обчислюють відносну просадочність грунту _slі на кожній ступені навантаження по формулі:

_slі = _kі - _nі (5.4)

4. Результати вимірів та обчислення заносять в таблицю 5.2., а також зображують у вигляді графіків залежності відносної деформації зразків від тиску _kі, _nі = (Р_і) (див. мал. 5.2) та відносної просадочності грунту від тиску _sl = (Р_і) (див. мал. 5.3).

5. По графіку залежності відносної просадочності грунту від тиску _sl = (р_і) (див. мал. 5.3) визначають початковий просадочний тиск р_sl, який відповідає відносній просадочності _sl = 0.01.



_sl

р_sl

_sl=0,01

Мал. 5.2. Графік залежності відносної деформації зразків від тиску

_sl

Мал. 5.3. Графік залежності відносної просадочності грунту від тиску

Знайдені значення відносної просадочності _sl дозволяють визначити розрахункову просадку товщі просадочного грунту висотою h_sl по формулі:

(5.5)

де: n – кількість елементарних шарів, на які поділена просадочна товща (зона просідання); _sl,і - відносна просадочність і-го елементарного шару грунту; h_і – товща і-го шару (см) (не більше 2 метрів) (∑h_і = h_sl); k_sl,i – коефіцієнт, що приймається:

• - для фундаментів шириною b ≥ 12 м та для випадку визначення просадки від власної ваги грунту - рівним 1,0;

• - для фундаментів шириною b ≤ 3 м по формулі:

(5.6)

де Р - середній тиск під підошвою фундаменту (кПа); Р_sl,i – початковий просадочний тиск грунту і-го шару (кПа); Р₀ – тиск, що дорівнює 100 кПа;

• - для фундаментів шириною 3 м < b < 12 м – знаходиться по інтерполяції між значеннями k_sl,i, що отримані при b =3 м та b =12 м.

Грунтові умови будівельних майданчиків, що складені просадочними грунтами, в залежності від можливості прояви просадки грунтів від власної ваги поділяються на два типи:

І тип – грунтові умови, в яких можлива в основному просадка від зовнішнього навантаження, а просадка грунтів від власної ваги відсутня або не перевищує 5 см;

ІІ тип – грунтові умови, в яких, крім просадки грунтів від зовнішнього навантаження, можлива їх просадка від власної ваги і її розмір перевищує 5 см.