Osnovnoy_text

сти в различных условиях.

У

Задание

Т

1. По результатам лабораторных исследований плотности грун-

Н

та, плотности сухого грунта (см. лаб. раб. № 14) и плотности частиц

Б

грунта определить пористость и коэффициент пористости, исполь-

зуя следующие выражения.

Пористость грунта, выраженная через

плотность частиц грунта

и плотность сухого грунта,

р

n =

£ s z £ L .йm

Ps и

(15.8)

т

Тот же показатель, выраженный через плотность грунта, плот-

и

ность частиц грунта естественнуюо

влажность,

о

•юо,%.

п

п =

(15.9)

е

з P

s a + m

w )

Коэффициент пористости, выраженный через плотность частиц

грунта и плотность сухого грунта,

Р

e = P s

Pd .

(15.10)

Pd

Т а б л и ц а 10.1

Вычисление производных пористости грунта

Плот-

Плот-

По-

Коэф-

Плот-

Естествен-

Порис-

ность

ность

фици-

рис-

ность

ная влаж-

тость

частиц

сухого

ент

тость

грунта

ность грун-

грунта

грунта

грунта

п,%

порис-

ps, г/см3

та W,%

У

ps, г/см3

Pd, г/см3

тости е

п,%

1

2

3

4

5

6

7

2. Определить влажность грунта и оценить степень его влажно-

сти, если известны результаты лабораторных исследований:Т

пористость грунта;

Н

плотность частиц грунта;

плотность грунта,

Б

Численные данные принимаются согласно варианту табл. 15.4.

Решение осуществляется в следующе последовательности:

1).Из выражения (15.9)

й

ь влажность грунта в долях

единицы.

и

2).Из выражения (14.4)

ь плотность сухого грунта.

3),Из выражения (15.10)

определит

ь коэффициент пористости.

4).Степень влажност

определита определить из выражения

грунт

и

г

pw-е

(15.11)

з

где ps -

о

ь частиц грунта, г/см3;

pw -

плотность воды, г/см3;

Wе- влажность грунта, определенная по выражению (15.9) в до-

лях единицы;

Ре - коэффициент пористости в долях единицы.

3. Определить плотность грунта, плотность сухого грунта, есте-

та по формуле (14.4) определить плотность сухого грунта.

У

Т

15.4

Т а б л и ц а

Исходные данные

Н

Показатели

Еди-

Б

Варианта

лаборатор-

ницы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ного

изме-

15

12

13

14

15

16

17

18

19

20

анализа

рения

Пористость

п,%

35

36

37

и

38

39

40

Л 1

42

43

44

грунта

й

Плотность

1,6

1,7

1,8

1,9

2,2

2,3

2,4

1,5

грунта

Г/см'

2,0

2,1

Плотность

т

частиц

г/см3

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

1,9

грунта

р

о

Масса грун-

з

та естест-

г

82,27

83,39

84,24

85,31

86,48

87,52

88,12

89,36

90,04

91,14

венной

о

и

влажности

Масса грун-

та в воздуш-

г

73,27

74,15

76,12

78,16

80,35

81,58

82,18

82,97

83,15

83,85

е

но-сухом

состоянии

Масса

п

грунта в

абсолютно

г

72,81

73,73

75,64

77,52

79,85

81,09

81,70

82,23

82,71

83,05

сухом

Рсостоянии

Объем

образца

ненарушен-

см3

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

ной струк-

туры

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 16

У

Т

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ И

ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ

ГРУНТ

А

Цель работы:

Б

й

1. Изучение характеристик максимальной плотности и опти-

мальной влажности грунта.

и

2. Определение максимальной плотности и оптимальной влаж-

ности грунта.

р

о

т

и

Аппаратура:

Прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов, весы

з

настольные циферблатные, весы лабораторные, шкаф сушильный,

сито с отверстиям 5 мм, бюксы металлические, лопаточка-

мастерок, кож лабораторный.

16.1.оХарактеристика максимальной плотности и

п

оптимальной влажности грунта

Приепроектировании и строительстве земляных сооружений из

Т а б л и ц а 16.1

Ориентировочные значения оптимальной влажности грунтов

У

Грунты

Значения оптимальной влажности

грунта, % массы грунта

Пески:

Т

гравелистые

4...6

крупные

Б

6... 8

средней крупности

й

7...Н9

Пески мелкие и пылеватые

8...10

и

Супеси

8...14

Суглинки легкие

р

12...16

Суглинки тяжелые

16..22

о

Глины

18...26

т

части

Испытания грунтов осуществляются в приборе Союздорнии для

стандартного уплотнения грунтов путем послойного трамбования

ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм.

проводя

ц размером крупнее 5 мм в количестве более

При содержании

10% работы

зт на большом приборе стандартного уплотнения,

имеющем внутренний объем 1000 см3; при содержании частиц разме-

крупне

ром

е 5 мм в количестве менее 10% - в малом приборе стан-

Р

дартногопуплотнения, имеющем внутренний объем 100 см\

Малый прибор стандартного уплотнения (рис. 16.1) состоит из

подставки

1 с двумя закрепляющими винтами, разъемного цилинд-

ра 2 объемом 100 см3, направляющей цилиндрической насадки

3,

плунжера

4, гири

5, направляющего стержня 6, рукоятки

7 и

вкладыша

8.

У

Т

Н

и

Б

Рис. 16.1. Малый прибо стандартногойуплотнения

о

т

рмаксимальной плотности и

16.2. Определение

сит

оптимальной влажности

0

= —Ч!!

о,0l(W 2 - W), мл,

(16.1)

*

1 + 0,01^

2

где ту - масса грунта, отобранная из поддона (равная 500 г);

W- естественная влажность грунта, %;

W2 - исходная влажность, равная 4%.

вводят в

Количество

воды, рассчитанное по формуле (16,1),

У

разъемного цилиндра и круглой пластины и взвешивание их с точ-

ностью до 1 г.

Б

Т

Перед началом заполнения прибора грунтом определяют влаж-

ность грунта весовым методом по методике, изложеннойН

в лаб*раб.

№ 13.

Разъемный цилиндр фиксируют закрепляющими винтами, насы-

пают в него исследуемый грунт

примерн

о на 1/3, вставляют плун-

р

жер, а в него - направляющий стерженьйс гирей. Гирю поднимают

до верхнего упора и отпускают, она ударяется о плунжер и уплот-

каждог

няет грунт внутри прибора.

Число ударов гири для

о слоя должно составлять:

для песчаных грунтов -

12;

для супесчаных - 15;т

для суглинко и

н - 25.

второ

После необходимогогликоличества ударов плунжер вытаскивают, по-

верхность предыдущегоз слоя взрыхляют ножом на глубину 1...2 мм,

загружают

й слой (на 2/3 высоты цилиндра), вставляют плун-

Дале

я уплотнения повторяется.

жер, и

Р

уплотненного слоя опять разрыхляют, на

операциповерхность

Ша -

Ото

,

(16.2)

р = —

—

, г/см ,

где nis - масса прибора, г;

ir,д - масса прибора с уплотненным грунтом, г;

V- емкость разъемного цилиндра, равная 100 см3.

Ослабляют закрепляющие винты, грунт из прибора высыпают в

оставшуюся пробу и тщательно перемешивают.

Затем повышают влажность на 2% для песчаных грунтов и на 3% -

Т

для глинистых. Количество воды для доувлажнения определяют по

формуле (16. i). Опыт повторяют в последовательности, описаннойУ

выше.

Н

Б

После определения плотности при влажности 6% вновь повы-

шают влажность на 2%, и опыт повторяют.

Испытания

по определению

максимальной

плотности сухого

й

грунта можно считать законченными тогда, когда с повышением

и

влажности пробы происходит уменьшение плотности уплотненных

O^Dri il •OR

уjj"rj3i Ps^VТКТЯТЫ '{^ПЬ'ТЗНИИ оо^ллат1 п

16 2

влажность, %

о

плотности грунта

методом

Результаты определения рмаксимальной плотности грунта

Ориентиро-

Влажность грунта,

Результаты определения

вочная

определенная весовым

до

масса

Плот-

ность

коли-

массаимасса

№

исход-

чест-

збюкбюк-

мас-

влаж-

прибо-

масса

объем

плот-

сухо-

ная

во

-

сы с

сы с

са

ра с уп-

при-

разъ-

го

пп

бав-

пус-

ность

лотнен-

бора

ность

е

влаж-

су-

г

емного

грун-

а;!аж-

ляе-

той

грун-

ным

без

грун-

ность,

ным

хим

ци-

та Pd,

% пмой

грун-

бюк-

та W,

грун-

грун-

та р,

Р

воды

грун-

том

сы

%

том 111с,

та nig,

линдра

3

г/см

Q, мл

том

г

У.см3

г/см

Ши, г

га., г

1

2

3

4

5

6

7 I

8

9

10

11

12

и

Степень уплотнения грунтов в дорожном строительстве оцени-

У

вают отношением плотности сухого грунта в его естественном зале-

Т

гании или в насыпи ра к плотности сухого грунта, полученного ме-

тодом стандартного уплотнения, pjmax:

Б

(16.3)

Pdmax

Н

й

где Ку - коэффициент стандартного уплотнения,

Задание

р

1. Определить максимальную плотность и оптимальную влаж-

исследований (табл. 16.3):уплотнени

ность грунта.

т

и

я грунта, уложенного в насыпь

2. Оценить качество

автомобильной дороги, есл

известны

результаты лабораторных

и

з

плотность грунта;

естественная влажность грунта;

оптимальная влажность грунта;

п

плотность грунта, полученная методом стандартного уплотнения.

еоосуществляется в следующей последовательности:

1). Из выражения (14,4) определить плотность сухого грунта, на-

Р

2). Из выражения (16.3) найти плотность грунта насыпи, которая

должна быть достигнута в результате укатки.

У

Исходные

данные для решения

проблемных

ситуаций см. в

табл. 16.3.

Т

Н

Т а б л и ц а 16.3

Исходные данные

Еди-

й

задашя

анализа

Пункт

Показатели

О

е

С

п

С,

1 />

лабораторного

ницы

1.

3

4

J

Б

i

о

9

1U

изме-

KJ

и

12

13

14

15

16

17

18

19

20

рения

Плотность

о

и

грунта, уплот-

р. ^

1,94

j ,98 2,02

ненного Б НАСЫ-

1,67

1,76

i 81

1,85

1,90

2,10

пи автомобиль-

г/см3

р

ной дорога

Влажность того

W,%

20

14

15

16

17

18

19

20

16

17

2

же грунта

т

Оптимальная

WonT,

8

9

10

8

9

10

11

12

13

влажность

и% 14

RDVHTA

з

Плотность

ченна

грунта, о-

р, 5

Р

полуя на при-

1,50

1,65

1,78

1,80

1,86

1,92

1,94

1,98

2,02-

2,08

г/см3

бор стандарт-

ного уплотнения

Влажность грун-

О'

10

11

12

14

15

16

17

18

19

та, укладывае-

I j

W , УО

мого в насыпи

Максимальная

Pdmax,

3

плотность

и

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

сухого грунта

г/см3

Требуемый

ку

0,95

0,95

0,95

0,98

1,00

1,00

1,00

0,98

0,95

1,00

коэффициент

уплотнения