1.8 Лабораторна робота № 5 Випробування водонасиченого ґрунту на консолідацію

Результати цієї лабораторної роботи можуть бути використані для визначення коефіцієнта консолідації та оцінки часу ущільнення шару ґрунту відомої товщини при заданому ступені консолідації, ураховуючи час ущільнення зразку ґрунту при цьому ж ступені консолідації.

Коефіцієнт консолідації знаходять із виразу

, (1.11)

Рисунок 1.9 - Визначення початку фільтраційної консолідації

де - висота зразка ґрунту;

- час ущільнення зразка ґрунту, який знаходиться за графіком (див. рис. 1.8) при заданому ступіні консолідації ;

- фактор часу, який визначається за таблицею 3[18] в залежності від .

Для прямокутної епюри напруг при компресійному стиску маємо такі значення при відповідних :

0,5 0,490;

0,6 0,720;

0,75 1,118.

Для оцінки величини коефіцієнта фільтрації глинистих ґрунтів можна скористатися результатами лабораторної роботи № 1, де визначалась величина коефіцієнта відносної стисливості .

Коефіцієнт фільтрації

, (1.12)

де: - коефіцієнт консолідації;

- коефіцієнт відносної стисливості;

- питома вага води.

Необхідне обладнання, підготовка приладу й зразка ті ж, що і при випробуванні ґрунту на компресію (див. лабораторну роботу № 1).

Підготовка вихідних даних досліду включає визначення маси зразка , щільності ґрунту (питомої ваги ґрунту ), природної вологості w, коефіцієнта пористості ґрунту в природному заляганні . Товщина шару ґрунту задається викладачем для кожної бригади окремо.

1.8.1 Хід роботи

1. Зразок водонасиченого ґрунту розмішують в компресійному приладі за методикою, описаною в лабораторній роботі № 1. Установлюють індикатор для виміру осідання зразку.

Рисунок. 1.10 - Визначення закінчення фільтраційної консолідації

2. Зразок піддають навантаженню р = 200 кПа, яке не змінюється протягом всього дослідження.

3. Виконують виміри деформацій зразка в задані моменти часу від початку досліду. Ці відрізки часу приймають рівними: = 0,00; 6 сек.; 15 сек.; 30 сек.; 45 сек.; 1,0 хв.; 1,5 хв.; 2,0; 3; 5; 7; 10; 15; 20; 30; 45 хв.

4. Дослідні дані записують в журнал спостережень (табл. 1.6).

5. Після замірів деформацій прилад розбирають, зразок виймають, частини приладу очищують від ґрунту.

Таблиця 1.6 – Журнал спостережень

Час від початку досліду, с	Показання індикатора, мм	Осідання, мм	Примітка
0,00	0,00	0,00
6,00	0,42	0,42
15,00	0,78	0,78
30,00	0,99	0,99

1.8.2 Обробка результатів досліду

1. Обчислюють коефіцієнт консолідації при заданому ступені консолідації u_i, а потім коефіцієнт фільтрації .

2. Будують графіки та , визначають початок та закінчення фільтраційної консолідації, час, необхідний для ущільнення зразка ґрунту до заданого ступеня консолідації.

3. Вираховують відрізок часу, протягом якого ущільниться шар ґрунту товщиною h (см) з врахуванням результатів лабораторного досліду на консолідацію.

4. Будують графік залежності (рис. 1.8).