Лабораторная работа №5 определение плотности сложения песка
Объект исследования – песок средней крупности.
Материалы и оборудование: цилиндр с днищем;ложка; воронка; резиновый молоточек; правило; весы.
Результаты определения плотности песка средней крупности
Масса цилиндра m1, г. |
Масса цилиндра с грунтом m2, г. |
Масса песка m2− m1 , г. |
Объем цилиндра V, см3 |
Плотность
|
Коэффициент Пористости e |
Плотность заложения песка по ГОСТ 25100-2011 |
257,1 |
686,19 |
429,09 |
250 |
1,72 |
0,54 |
плотный |
,
г/см3
Плотность
ρ =
=
= 1,72 г/см3
Так как опыт проводится с песком в воздушно-сухом состоянии, то, пренебрегая его гигроскопичной влажностью (т.е., считая w = 0), определяем плотность грунта ρ и приравниваем ее к плотности сухого грунта ρd
ρd = ρ = 1,72 г/см3.
Коэффициент пористости
e =
=
= 0,54,
гдеρs = 2,65 г/см3– плотность частиц песка (Справочник проектировщика «Основания, фундаменты и подземные сооружения». М.: Стройиздат, 1985. – С. 10); ρd– плотность сухого грунта.
Лабораторная работа №6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ПЕСКА
В ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПРИБОРЕ КФ-1 (ГОСТ 25584-90)
Объект исследования – песок средней крупности.
Материалы и оборудование:прибор КФ-1 (батарейная банка с внутренней подвижной площадкой; мерный сосуд Мариотта; цилиндр с днищем, крышкой(муфтой) и латунными сетками), колба с водой, секундомер.
Результаты определения коэффициента фильтрации
Номеропыта |
Объем профильтровавшейся воды Q, см3 |
Продолжительностьфильтрации t, с |
Площадь сечения грунта A, см2 |
Коэффициент фильтрации Кф, см/с |
Средний коэффициент фильтрации Кф., см/с |
1 |
80 |
58,6 |
25 |
0,055 |
0,048 |
2 |
80 |
77,7 |
25 |
0,041 |
|
3 |
80 |
67,0 |
25 |
0,048 |
Коэффициент фильтрации
где Q – объем профильтровавшейся воды, см3; A– площадь поперечного сечения образца грунта, см2; I – гидравлический градиент; t– время фильтрации, с.
Kф1 =
= 0,055 см/с;
Kф2 =
= 0,041 см/с;
Kф3 =
= 0,048 см/с.
Вывод: для плотного песка средней крупности при коэффициенте пористости e = 0,54 коэффициент фильтрации равен 0,048 см/с.
Лабораторная работа №7 определение характеристик предельного сопротивления грунта сдвигу (гост 12248-2010)
Объект исследования – образцы глинистогогрунта ненарушенной структуры (монолиты) в кольцах.
Материалы и оборудование: сдвиговые приборы ПСГ-2 – 3 шт. с наборамигирь, секундомер.
Данные хода опыта по определению предельной сдвигающей нагрузки при нормальном напряжении σ = 0,1 МПа
Номер ступени нагрузки |
Величина ступени нагрузки qi, Н |
Суммарная нагрузка от начала опыта ∑qi, Н |
Время от начала приложения данной ступени нагрузки, мин |
Отсчет по индикатору, мм |
Деформация сдвига, мм |
1 |
8 |
8 |
0 |
7,81 |
|
1 |
6,34 |
1,47 |
|||
2 |
6,29 |
0,05 |
|||
3 |
6,26 |
0,03 |
|||
4 |
6,23 |
0,03 |
|||
5 |
6,21 |
0,02 |
|||
6 |
6,19 |
0,02 |
|||
7 |
6,18 |
0,01 |
|||
2 |
4 |
12 |
8 |
5,05 |
|
9 |
4,94 |
0,11 |
|||
10 |
4,86 |
0,08 |
|||
11 |
4,81 |
0,05 |
|||
12 |
4,77 |
0,04 |
|||
13 |
4,74 |
0,03 |
|||
14 |
4,73 |
0,01 |
|||
3 |
2 |
14 |
15 |
4,23 |
|
16 |
4,18 |
0,05 |
|||
17 |
4,15 |
0,03 |
|||
18 |
4,13 |
0,02 |
|||
19 |
4,11 |
0,02 |
|||
20 |
4,10 |
0,01 |
|||
4 |
2 |
16 |
21 |
3,95 |
|
22 |
3,90 |
0,05 |
|||
23 |
3,87 |
0,03 |
|||
24 |
3,84 |
0,03 |
|||
25 |
3,81 |
0,03 |
|||
26 |
3,79 |
0,02 |
|||
27 |
3,77 |
0,02 |
|||
28 |
3,75 |
0,02 |
|||
29 |
3,73 |
0,02 |
|||
30 |
3,72 |
0,01 |
|||
5 |
2 |
18 |
31 |
3,45 |
|
32 |
3,38 |
0,09 |
|||
33 |
3,28 |
0,08 |
|||
34 |
3,22 |
0,06 |
|||
35 |
3,16 |
0,06 |
|||
36 |
3,12 |
0,04 |
|||
37 |
3,08 |
0,04 |
|||
38 |
3,05 |
0,03 |
|||
39 |
3,02 |
0,03 |
|||
40 |
2,98 |
0,04 |
|||
41 |
2,95 |
0,03 |
|||
42 |
2,93 |
0,02 |
|||
43 |
2,91 |
0,02 |
|||
44 |
2,90 |
0,01 |
|||
6 |
2 |
20 |
45 |
2,30 |
|
46 |
1,70 |
0,6 |
|||
47 |
1,08 |
0,62 |
|||
Непрерывно нарастающие деформации |
|||||
Данные хода опыта по определению предельной сдвигающей нагрузки при нормальном напряжении σ = 0,2 МПа
Номер ступени нагрузки |
Величина ступени нагрузки qi, Н |
Суммарная нагрузка от начала опыта ∑qi, Н |
Время от начала приложения данной ступени нагрузки, мин |
Отсчет по индикатору, мм |
Деформация сдвига, мм |
1 |
16 |
16 |
0 |
7,57 |
0 |
1 |
6,10 |
1,47 |
|||
2 |
5,98 |
0,12 |
|||
3 |
5,93 |
0,05 |
|||
4 |
5,90 |
0,03 |
|||
5 |
5,87 |
0,03 |
|||
6 |
5,85 |
0,02 |
|||
7 |
5,82 |
0,03 |
|||
8 |
5,80 |
0,02 |
|||
9 |
5,79 |
0,01 |
|||
2 |
8 |
24 |
10 |
5,10 |
0 |
11 |
5,09 |
0,01 |
|||
3 |
4 |
28 |
12 |
5,07 |
0 |
13 |
5,06 |
0,01 |
|||
4 |
4 |
32 |
14 |
5,04 |
0 |
15 |
5,03 |
0,01 |
|||
5 |
4 |
36 |
16 |
5,00 |
0 |
17 |
4,99 |
0,01 |
|||
18 |
4,99 |
0 |
|||
6 |
4 |
40 |
19 |
4,94 |
0 |
20 |
4,93 |
0,01 |
|||
7 |
4 |
44 |
21 |
4,89 |
0 |
22 |
4,88 |
0,01 |
|||
8 |
4 |
48 |
23 |
4,84 |
0 |
24 |
4,82 |
0,02 |
|||
25 |
4,80 |
0,02 |
|||
26 |
4,80 |
0 |
|||
9 |
4 |
52 |
27 |
4,76 |
0 |
28 |
4,71 |
0,05 |
|||
29 |
4,7 |
0,01 |
|||
10 |
4 |
56 |
30 |
4,65 |
0 |
Непрерывное нарастание деформации |
|||||
Данные хода опыта по определению предельной сдвигающей нагрузки при нормальном напряжении σ = 0,3 МПа
Номер ступени нагрузки |
Величина ступени нагрузки qi, Н |
Суммарная нагрузка от начала опыта ∑qi, Н |
Время от начала приложения данной ступени нагрузки, мин |
Отсчет по индикатору, мм |
Деформация сдвига, мм |
1 |
24 |
24 |
0 |
8,13 |
0 |
1 |
7,1 |
1,03 |
|||
2 |
6,92 |
0,18 |
|||
3 |
6,87 |
0,05 |
|||
4 |
6,84 |
0,03 |
|||
5 |
6,82 |
0,02 |
|||
6 |
6,80 |
0,02 |
|||
7 |
6,79 |
0,01 |
|||
2 |
12 |
36 |
8 |
5,38 |
1,41 |
9 |
5,26 |
0,12 |
|||
10 |
5,19 |
0,07 |
|||
11 |
5,14 |
0,05 |
|||
12 |
5,12 |
0,02 |
|||
13 |
5,09 |
0,03 |
|||
14 |
5,08 |
0,01 |
|||
3 |
6 |
42 |
15 |
4,74 |
0,34 |
16 |
4,65 |
0,09 |
|||
17 |
4,60 |
0,05 |
|||
18 |
4,56 |
0,04 |
|||
19 |
4,52 |
0,04 |
|||
20 |
4,49 |
0,03 |
|||
21 |
4,47 |
0,02 |
|||
22 |
4,45 |
0,02 |
|||
23 |
4,43 |
0,02 |
|||
24 |
4,42 |
0,01 |
|||
4 |
6 |
48 |
25 |
4,00 |
0,42 |
26 |
3,64 |
0,31 |
|||
27 |
3,51 |
0,18 |
|||
28 |
3,35 |
0,16 |
|||
29 |
3,20 |
0,15 |
|||
30 |
3,07 |
0,13 |
|||
31 |
2,96 |
0,11 |
|||
32 |
2,82 |
0,14 |
|||
|
|
|
33 |
2,62 |
0,20 |
34 |
2,05 |
0,39 |
|||
35 |
0,76 |
1,29 |
|||
Непрерывное нарастание деформации |
|||||
Рис. 1. График хода опыта по определению предельной сдвигающей
нагрузки при различных нормальных напряжениях
За предельную сдвигающую нагрузку Fu принимают горизонтальную нагрузку перед разрушением образца (без последней ступени):
Fu = 10 · 52 = 520 Н
Касательное напряжение τ в плоскости сдвига, соответствующее нагрузке Fu, принимают равным сопротивлению грунта сдвигу при данном нормальном напряжении σ:
τu
=
= 13
= 130 кПа,
где A – площадь поверхности сдвига, равная 40 см2.