ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАСТИЧНОСТИ ПЫЛЕВАТО-

-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

ОПРЩЕЛЕЕШ ВШПОСТИ НА ГРЛШЩЕ 1АСКАВАНИЯ (ГОСТ 5180-84)

Э-<0 мм

Рис.1. Распадаиииеся ягутн пклевато-глЕнистого грунта ПРИ достике-нии Еланностп на-границе раскатывания

Метод определения влажности на границе раскатывания (нижнего предела пластичности) Wp является косвенным. Он характеризует весовое содеряание воды в лылевато-глшшстом грунте, отвечающее переходу его из пластического ссстояния в твердое.

Для определения Wp исследуеглый лыле-вато-глинистый грунт доводят до laicoS Елачшости, прп которой грунтовое тесто, раскатывае:лое в н:1ут дишлетром Зш, начинает кропшться, распадаясь на отдельные кусочки длиной З-Юмм (рйс.!). Жгуты раскатываются на ладони, листе глянцевой бутлаги или на стеклянной пластинке. Собранные облошаг жгутов грунта собирают Е бюкс (масса не мензе Юг), взвешивают и методом высушивания определяют влажность Wp :

- mc-m-

где тп - масса пустого бюкса с крышкой, г; т,- масса влажного грунта с бюксом и крышкой, г; Шо - масса высушенного грунта с бюкссм и крышкой, г.

ОПРЕЖЛЕЕИЕ КШНОСТИ НА ГРАНЩЕ ТЕКУЧЕСТИ ;.ЗТОДО:.! Е/ЛАЫСИГНОГО КОНУСА (ГОСТ 5180-84)

Метод определекЕЯ Ела:гности на границе текучести (верхнего предела пластичности) Vl явлг.ется косвенны;.;. Он характеризует весовое содео~.анЕе воды в пылэ-вато-глинЕСтом грунте, отвечающее nete--

ХОДУ его из пл£ст1л5сксг0 СОСТСЯНЕЯ в

текучее.

Для определенЕЯ Wl исследуеглыЕ- грукт доводят до таьго-: влатЕостЕ, при коэоро;: стандартны; ба:гЕСЕЕНЕ2.-кон:.с (зысота 25 ш, угол еое ьершЕне 30*, i.iacca 76г) ео-гр1гаетс.ч в него от де£стзЕЯ собстнеяно-го веса на Юш.; за 5 секунд (рес.2). После достЕв:ени.г гребуе::ой консистенцги из грунтового теста отбиогется проба и методом зысуЕиванЕя ояЕедел;1ется злагность

W = -ioo, (2)

Гис.2. Балансирный конус

I - подставка; 2 - круговая метка; 3 - ручка; 4 - конус 30 ; 5 - грунтовая масса; С - балансирные шары

где ,m„tn.- оСозначенЕЯ та .т.е, что и в дрорлуле (I)

ОПРЩЕДЕНИЕ ВДАШОСТИ НА ГРАНИЦЕ ТЕКУЧЕСТИ МЕТОДОМ АГЕРЕЕРГА

Рис.3. HoitroTOBKa грунта к опыту•

I - фарфоровая чашка; 2 - ис-следуе1ый пылевато-глинистый грунт; 3 - щель в грунте, прорезанная шпателем; 4 - резиновая подкладгл.

Метод определения вланности Wt. (верхнего предела пластичности) является косвенным, поскс.чьку он харачтеризует весовое содерзание воды э пылевато-Етанастом грунте, отвечающее переходу его в текучее состояние из пластическою[115,241].

Дхя определения Wi. исследуеши воздуш-,но-оухой грунт доводят до грунтового тес-та и помещают в крухлодонную фарфоровую чашку диаметром I0-I2t си так, чтобы его высота была О,8-1,0см (рис.3). Затем грунтовое тесто с помощью шпателя разрз-эается на две части,.чтобы мезду нтли образовалась щель ширикой 1см вверху и 0,2 см внизу. Если после третьего опускания чашки с высоты 6см на резиновуи подкладку (толщина 0,3cm) щель сомкнётся на участке 1,5-2,0см (высота соединения не менее 0,1сы), то влак.чость грунта соответ* ствует Wl . Численное значение влаанос-ти на границе текучести Wj. определяют методом высушиванЕя (ГОСТ 5I80-S4) рз формулы (2)157]..

ОПРЕДЕЛЕНИЕ влАшости НА ГРАНИЦЕ штш.ъх .".ггодо.,; ]САз;а"р;1:-1дЕ

1 - латуЕна<=; чашка i..iacco4 2С0г;

2 - ручь:а; 3 - глачковЕЕ упор; 4 - дерев-ЯЕккС 5ег,-сок

Рис.4. Прибор Казагранде для определения влажности на границе текучести

л го

1 20 < <

10 20 50

Рис.5. Кривая "текучести" Качагранде)

Число

УЛАРОЬ

дозод.чт до грунтового теста е вогле-ша-т в чаЕ:7"прибора (рис.4). w „о-кощъю гипателя в грунте делаот богэ-зду перпеЕДЕЕ-5Л1аРНО ози Epase.-eli кулачкового vnopa. иовсрачЕва: ручку со скоростью 2 об/с ое;-:сер:":от количество ударов, которое неосхо-ДЕ1Л0, чтобы обе половЕнк ПРОСЕ грунта сгелкнулЕсь на участг.е д.-ее-:о1: 13шл. Тач-то опезаптЕэ зродельгзаэт несколько раз ejli ер66 грунта с ра-ЗЛ1-ГЧН0Й в.-а.ЕНОСты-э. По рэ.ву.-отата-.; опытов, строят г.РЕвуао "тег-учестЕ е полллогарзф-лЕческогл глаоштаба (рес. 5).По это:,гу тъщшгу ол?ед-зл.-от EiaiHocTb на грачлце текучести wl , KuTCPo:; соотзетстзуст aouiXca, рг.з- j Еая 25 удара;.: [£413 j

ХАРАКТЕРИСтаКИ AEDBvfflPySfflCTH ПЕСЧАНЫХ И ШЛ1ЕтТ0-ГЕ&ПСТЫ1 ГРУНТОВ ПРИ СШ.ТМ

к характеристикам де-лормируемости песчакьп и 11нлез£тс-гл1з: грунтов относятся: ьощлъ деформации козйфшшент с;:ч13;1аб;.:остл, циент относительной сзшлаемости, коэффициент бокового расыире:-; коэфйкциент Йуассона ) и др.

йодулъ деа;ормашд1 грунта Е -это хавактернстика ,выра;а;-ощач связь между приращением давления на грунт и его деФормалпЕГ;::. кПа.

грунтов жесткими кцуглыг/Ш .

выг,!ц, С кольцевой шзрщрузкой ), поессиометвами ( p-ciiaib:-:.-:.:: :: тлили ), зондированием ( статическЕл и дЕ1ал:г-:ес}-:;1:л ;. i. :£.;:-r:r прессионкых приботэах к пцибосах трехосного сг-:а.т1-л [ 6<, -

239 ] . йлеются и другие методы определение; ыод5л.= дгйои,;:-.:::;

[84, 91, 114, 148, 240 ]. Наиболее достоверные

достоверные значешш модуля деа;ор-ла1п::1 ГЕтмгг. г.; ся при испытаЧЕЯх грунтов кесткпглп шта-ушал:;, Eari:y::-.as:.:bi;-: стг.ггг нагрузкой (рГОСТ 20276-85 ). Лля этого 1:споль5у;о1ся -л:--а:г.1- л.-;: бОО-оООО см и более.-По результатам штампозых ЕСпитгЕЕЕ: с.-::: фш: S=-f(P) зависшлости осадки S от пргл-лаДЕваекюго даг.ленЁ" s. используется для определения модуля дэ:с-эр:лгц:Е; грунта ( е:;с.; грайЕке Бнделот линешш! участок, прозодя! через него осъедмЕ пркю и вычисляют модуль дгс1)0р;лац1Е; 1рунг£. Е по йор,\5уле Т д.е" с плоской подошвой ): ,9 . -о

Е = ( I -V" )coi7

( I J

Р, Ша

где \) - коэФйРйдтент боЕОзог рения ( Пуассона ), п.еек-/.;.:; табл. х; (л) - безраз?,:г:;.н:-:"; ент, равны!: 0,79; 1/ - ДЕа;.; па; д? - прЕРацек."9 дез-зге: штамп ( ДР = Ра - ?; щение осадки usiz-s- ( соотЕетстБ,у:о2;ез прлрЕЕгН?:;:

5i - si ;Г.

Рис.1. График зависилостЕ осадки штампа S от давления Р

Хара:-:теРЕСтЕ1Е:

ЦЕЕ грунта S ИСПОЛЬЗЗЕЗЗеЕ д

чета осадок осковашп-.с-здаьЕЕ! и сооружен1Ь1. £> отсутствуют зкспе-Е;л8кт кые о модулях дефорлЕЕЗс: гг то Б ра"лка<;, указаннн>: - с г. 01-83" [ 205 ] ( для ЕРе-зЕЕ расчетов ocKOBaiEEii ада-Е£ е тельных расчетов оско •

Е ЕЕС-

:,:ентоБ a-EEsдач-

2 сооружекш П а Ш ?1ассоз допускается устаназзгЕатз шш по фиэическЕЛ хара:-:теЕ [142, 1533.

: о:~;ончг-одалш;

Е Др. ) ,

*J -характеристики лессовых просадочных, набухаощж, мерзлю-:, засоленных и других структурно-неустойчивых грунтов не гассматрЗЕаз-ся

1и)эшйш1иент скимаемости грунта fTi„ -это отношение изменения коэффи-Esei-iTa пористости дб к разности давлений дР,вызывающий это изменение,

:Se"-, кПа~-. Характеристика гПо определяется экспериментально при ис-пнгачил грунтов в компрессионных приборах. По результатам этих испыта-Eiiii строится графики =/(Р),позволяющий установить в исследуемом интервале давлений коэффициент сжимаемости по формуле ( рис.2 ):

P2-P1 ДР

( 2 )

--..ЕЕЕтеРЕстЕка ГЛо используется для .вычисления модуля деформации грун-ZZ Z: ЕРЕ компрессионных испытаниях. Модуль деформации вычисляют в выб-зззЕ-зэ:,ГЕктервале давлений дР = 2-1 ° формуле •

v а I + 6р

= ~тГ" ( 3 )

Ef; во -начальный коэффициент пористости грунта; р -коэффициент; учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе, принимаемый по табл.1; - коэффициент слсимаемости грунта.

КоэбсБшшент относительной с-тлдлае-мости грунта гПу -это характеристика дефорлируемости грунта,определяемая из форг»?улы

то 4 J

1+ео

?г:с.2 ГрагшЕс компрессионной крдБОй X общий случай )

Таблица i

Средние значения коэффициента Пуассона V коэффициентар

- п nie ГПо. во -обозначения те лее, что и Р.кЛа в фот1уле ( 3 ).

Характеристика ГПу, также как По и е , используется в расчетах осадок оснований фундаментов зданий и соору-жешик

KogiTiimmeHT бокового расширена ( коэфршЫонт Пуассона ) i) -это отно-

шение поперечной деу?одаацш сжимаемого образца £«, или X Y изотропного материала ех = 6м) к его продольной деформации (табл.1 )

--jf.- ,5,

В механике грунтов коэффициент бокового расширения рассматривается обычно в качестве условной величины, связанной с боковым давлением С152, 240 j i Эта характеристика используется при определении осадок оснований фундаментов, давления на ограж-

дагСЕше"конструкции и дрТПриближенное значение коэф-йщиента бокового расиртоения (Пуассона) для глинистых грунтов от полутвердой ДО те->учепластичной консистенции может быть установлено по формуле L239J:

расширения С 5 эй :

V « 0;05 + 0;45:7l .

где "Di - показатель текучести грунта

мдрактеристики .МЕХАН-

кого состояния ГРУНТОВ

лист 58

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЧНОСТИ ПЕСЧАНЫХ И UMEBklS-TZZEZ: К характеристикам прочности песчаных й пылеваго-г:

- ----------у------------------------1ГГГ-КТ0Б

откосятся:сопротивление срезу ( условие прочности ) z -гт: ее.::тг.ы ( угол внутреннего трения и удельное сцепление ), crrrnmi.- несть, расчетное сопротивление грунта основания и дг*

Сопротивление срезу грунта Т -это такое касат£."5:Еге xetehes при кбтиюм происхода1Т шз]рушение ( срез ) одной часгг tzttzzz отношению «другой при действии постепенно воэрастагсе!: г-=-=-- на-грузки, Ша или кПа.

Сопротивление срезу Т является основным показагел;:: ге грунта. В общем виде соотношение между предельнызл se=-.zzz:-мальным к площадке сдвига напряжением р может быть sarz;:-.

t = Ptgf + О ,. { I )

е f -угол внутреннего трения, град.; С -удельное г-=-

Уравнение (I) называют условием прочности Hj-zza-j-z. пылевато-глинистых грунтах сопротивгение срезу Т - ротив.ления внутреннего. трения и сопротивления cz.- сгз~;:-С О ). В песчаных грунтах сопротивление срезу " ним трением (?И О, С = О ).

Угол внутреннего трения грунта f -это угол Нг-?~- ze- зезисе-мости"СбДротивления срезу грунта от вертикального г==-=- - ; ? ) к оси абсцисс, градусы.

Удельное сцепление грунта С -это отрезок, otc=e£5eee zz- dqez-

Zr, кПа

- ... iD

зоп-

С,

Рис.1, Графики сопротивления , грунтов срезу ., у, . Г-зависимость t = f( Р ) для i пылевато-глинистого грунта; 2-то же для песчаного

?2 ?:

-го

Е.Ь ЕРЗбО-- - аЕЕТЕЯ,

нат прямой зависимости сопротивления срезу грунта or set вления Т = f ( Р ), кПа или МПа.

Характеристики f, Т, С определяются эксперги?~=--: распространение получили лабораторные методы испнггнЕЕ т pax однополссного среза по фиксированной шюскосгг, tlce а также полевые методы зондирования, плоскостного ср=з£.е1еез гдте- -та в горных выработках, кольцевого и поступательного свез.: zKzaksssx, лопастных испытаний п др. Г 114, 115, 241 ].

Прочностные характеристики t, f, С используются при определении расчетного сопротивления грунта основания, критических нагрузок на основание, давления грунта на огралщающие конструкции, устойчивости откосов и других расчетах.

При проектщювании фундаментов для предварительных, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружении П и ffi класса допускается принимать характеристики У и С по таблицам СНиП 2.02.01-83 Г205].

Структурная прочность Р-зто такое давление на грунт,при котором практичесш не возншсают деформанда сжатия, кПа пли iVHa [ 62, 240]. -труктурной прочностью обладают грунты с хрушасш кристаллизационными и водно-коллоидными связнми. Эта характеристика ыоет определяться по компрессионной кривой ненарушенной структуры путем испкташш гр-нтй малыми ступенягли нагружения ( по 2-10 кПа ). Перелом на графике компрессионной кривой будет соответствовать структурной прочностп Рр

( рис.2 ). Имеются и другие способы определения Рр„р,, напрелер, по замерам величины начального перового давления и др. [ 239, 62]. Xapai;-теристкка структурной прочности используется в расчетах несугчей способности основания, осадок фундаглентов и др.

Расчетное сопротивление грунта основания Е -это такое безопасное давлекна ыа основачке, при котором сохра1яется Л1шейная зависимость на графЕке осадок фуццаглентов, а глубзша развития зон местного нарушения хфочности под его крашли не превышает размера 1/4 ширины подошвы, кПа

Р,кПа

Рис.2. Компрессионная 1фивая для Образца грунта, обладающего структурной прочностью Ppjp

или МПа. Расчетное сопротивление грунта сснованпя Е инсдца называют обобщенной характеристикой прочности для расчета оснований по второй группе предельных состояшй. Характеристика В. определяется расчетом по СШШ 2.02.01-63 [205] и используется при оцраделении размеров подошвы фундаментов, проверке прочности подстилающего слоя и др.