Удельный вес грунта во взвешенном состоянии

кН/м³. (1.18)

Цель работы – научиться отбирать образцы грунта нена­рушенной структуры пробоотборником из лаборатории ПЛЛ-9 системы Литвинова ( рис.2.2) и рассчитывать для них все физические характери­стики грунта.

Рис.2.2.Устройство грунтоотборника

из полевой лаборатории ПЛЛ-9

2. Методика проведения работы

В месте отбора образца расширяют площадку и на нее устанавливают на­правляющий цилиндр, так чтобы его опорное кольцо плотно прилегало к по­верхности грунта.

В направляющий цилиндр опускают грунтоотборную гильзу фиксиро­ванного объема и задавливают ее в грунт посредством поршня со штоком и ру­кояткой. Направляющий цилиндр убирают с поверхности грунта, запрессованную в грунт гильзу под­капывают со всех сторон ножом и затем грунт подрезают под гильзой не­сколько ниже ее острия. Гильзу извлекают из грунта и грунт с обоих торцов гильзы тщательно обрезают. В результате получают фиксированный объем грунта ненарушенной струк­туры, равный объему гильзы. Грунт из гильзы толкателем переводят в пред­варительно взвешенный бюкс (тонкостенный алюминиевый или стеклянный стаканчик), взвешивают и ставят на высушивание до постоянного веса при температуре 105...110 ºС (до следующего занятия). Результаты опыта записывают в таб­лицу.

Номер бюкса	Объем ре­жущего кольца (гильзы) V0, см3	Масса пус­того бюкса m1, г	Масса бюкса с влажным грунтом m2, г	Масса бюкса с сухим грунтом m3, г
1	50	11,00	110,50	94,20

Результаты опытных данных

3. Обработка результатов опыта

По полученным данным необходимо вычислить все основные и произ­водные физические характеристики грунта. При этом надо учесть, что: масса грунта m_гр= m₂-m₁= 110,50-11,00= 99,50 г;

масса воды m_w= m₂-m₃= 110,50-94,20= 16,30 г;

масса сухого грунта m_s= m₃-m₁= 94,20-11,0= 83,20 г.

Вычисляем физические характеристики грунта:

1) Плотность грунта ( г/ см³ )

ρ= т_гр / V_гр= 99,5 / 50= 1,99 г/см³.

2) Плотность частиц грунта ( г/ см³ )

ρ_s= m_s/V_s= 2,70 г/см³ (см. лаб. раб. №3 для оценки вида грунта).

3) Влажность грунта

w= m_w /m_s= 16,30 / 83,20= 0,20.

4) Плотность сухого грунта

ρ_d= т_s / V_гр= 83,20 / 50= 1,66 г/см³.

5) Пористость грунта

n=1-(ρ_d / ρ_s)= 1-(1,66 / 2,70)= 0,39.

6) Объем твердой фазы в единичном объеме

, или m=1-n=1-0,39=0,61. 7) Коэффициент пористости

.

8) Полная влагоемкость

w_sat= e·ρ_w / ρ_s= 0,63·1,0 / 2,70= 0,23.

9) Степень влажности

S_r= w / w_sat= 0,2 / 0,23=0,87.

10) Плотность грунта во взвешенном состоянии

ρ_sb= (ρ_s-ρ_w )(1-n) = (2,70- 1,0) / (1-0,39)= 1,04 г/см³.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные физические характеристики грунтов. Почему их так называют?

2. Назовите производные характеристики грунтов. Почему их называют производными?

3. Напишите формулы для вычисления всех характеристик грунта.

4. Решите предложенные задачи.

Дано:

грунт – супесь;

масса грунта – 30 г;

объем грунта – 15 см³ ;

объем пор – 5 см³;

масса воды – 3г.

Вычислить: основные и производные физические характеристики грунта.

Дано:

масса влажного образца грунта – 80 г;

объем влажного образца грунта – 40 см³;

масса высушенного образца грунта – 60 г;

Вычислить: плотность сухого грунта;

удельный вес сухого грунта.

Дано:

масса грунта – 60 г;

объем грунта – 32 см³;

объем пор в объеме грунта – 12 см³;

масса воды в объеме грунта – 8 г.

Вычислить: удельный вес частиц грунта;

весовую влажность (в долях единицы);

степень влажности;

коэффициент пористости.

Дано:

масса твердой фазы в объеме грунта – 28 г;

объем пор в объеме грунта – 21 см³;

масса воды в порах грунта – 7 г;

Вычислить : весовую влажность.

Дано:

степень влажности – 0,75;

объем грунта – 42 см³;

масса сухого грунта – 60 г;

полная влагоемкость – 0,34;

Вычислить: пористость;

коэффициент пористости;

удельный вес грунта во взвешенном состоянии;

плотность сухого грунта.

Дано:

масса воды – 20 г;

объем грунта – 62 см³;

плотность частиц – 2,7 г/ см³;

масса частиц – 100 г.

Вычислить: весовую влажность; степень влажности;

пористость; объем пор во всем объеме грунта.