Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Инженерная геология и механика грунтов, основание и фундаментов»

1. Недостаточная влажность- при этом грунт находится в твердом состоянии и в грунте имеется влага от гигроскопического до максимально гигроскопической влажности.

2. Оптимальная влажность- это влажность соответствующий от максимально гигроскопической влажности до влажности раскатывания. При этом грунт находится максимальной плотности, минимальнoй пористости.

Оптимальная влажность достигается при помощи замачиванием грунта с последующими уплотнением. Для этого необходимо определить оптимальную влажность и оптимальную плотность грунта методами:

1. 
   На приборе СОЮЗДОРНИИ
   
2. 
   Аналитическим или расчётным способом.
   

3. Избыточная влажность- при этом грунт находится от влажности раскатывается до передела текучести. При этом в грунтах находится свободная влага.

4. Опасная влажность- при этом грунт находится выше текучести.
Определения оптимальной влажности на приборе СОЮЗДОРНИИ.

Прибор СОЮЗДОРНИИ состоит из двух цилиндра, и с грузом массой 2,5 кг , объем цилиндра 1000 см³.

1) В металлическую чашку помещают среднюю пробу воздушно-сухого грунта, просеянного через сито с отверстиями 5 мм, в количество 3 кг. Пробу увлажняют водой в объеме 60 см³. Грунт тщательно перемешивают до равномерного увлажнения. Затем определяют массу цилиндра (масса Р₁).

2) Заполняют цилиндр грунтом на 1/3 его объема, ставят на поверхность грунта диск уплотнителя и уплотняют грунт ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 30 см, количество ударов 25 раз.

3) После уплотнения в прибор загружают следующую порцию грунта, так же примерно равную 1/3 общего объема цилиндра и снова уплотняют грунт.

4) Затем в прибор снова загружают оставшийся грунт и уплотняют его ударами при помощи груза, как было указано. Снимают с прибора насадку и избыток грунта осторожно срезают ножом вровень с краями разъемного цилиндра.

5) Взвешивают цилиндр с уплотненным грунтом (масса Р₂)

6)Берут пробу не менее 10 г (q₁) в взвешенного бюкса (q₀) и ставят в жарочный шкаф.

Определяют влажность грунта.

7) Грунт обратно переносят в чашку, разминают его и добавляют новую порцию воды в количестве 60 см³ и после тщательного перемешивания производят послойное уплотнение пробы грунта в приборе, соблюдая описанный порядок.

8) Операции по уплотнению грунта с увеличением его влажности повторяют до тех пор, пока его плотность (объемная масса скелета) не станет уменьшаться.

Объемную массу скелета грунта вычисляют по формуле:



На основании полученных данных строят кривую зависимости объемной массы скелета грунта от влажности. За максимальную плотность грунта принимают наибольшее значение объемной массы скелета грунта -, а соответствующую этой объемной массе влажность принимают за оптимальную влажность -W₀.

Данные опыта заноситься в таблицу:
Наименование грунта супесь, Р₁- кг, V=1000 см³

Испы- тание №	Р2	Бюкс №	Масса бюкса-q0, г	Масса бюкса c влажность грунтом - q1, г	Масса бюкса с высушен-ным грун-том -q2 ,г	W, %	Wср	Плот-ность грунта	Объемная масса грунта
I		№ №
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X

На основании полученных данных составляют график:




ɣ_ск=f (W)



ɣ_опт=

W_опт=

Работу выполнил: . «___» ________20... г.

Работу принял: «____» _______ 20... г

Вопроси для самопроверки

1. 
   Цель изучение оптимальной влажности грунтов ?
   
2. 
   По какому прибору определяют оптимальную влажность грунтов ?
   
3. 
   Какие виды влажностей бывают в глинистых грунтах ?
   

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 (2 часа).

Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта

Водопроницаемость грунта - это способность пропускать через себе воду. Численно она характеризуется коэффициентом фильтрации. Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиента, равном единице.
Ʋ=К•У
Коэффициент фильтрации выражается обычно см/сек или м/сут.

А. Определение коэффициента фильтрации в трубке Каменского
Это определение заключается в следующим: загружается трубка прибора песком, слоями 2-3 см, с легким уплотнением до высоты 10 см, постепенно увлажняя его снизу. Затем песок покрывается слоем гравия 1-2 см. Когда песок будет полностью насыщен водой, трубка наполняется водой доверху, производят наблюдения за падением уровня 0 до делении 1, 2, 3, 4 и 5 см засекая время по секундомеру. Определение следует повторить не менее 2-х раз. При определении необходимо замерить температуру воды. На основании полученных данных вычислить коэффициент фильтрации по формуле:


где К- коэффициент фильтрации, см/сек;

ℓ- длина пути фильтрации (10 см);

t- время понижения уровня воды в трубке от деления

0 до соответствующего деления, сек;

S- понижение уровня воды в трубке (1, 2, 3, 4 и 5 см);

h₀- первоначальный напор при уровне воды в трубке на делении 0.

Величину определяют по таблице Каменского (см. приложение, табл.2).

Результаты определения необходимо привести к постоянной температуре 10⁰. Поправка вычисляется по следующей формуле:
Ʈ=0,7+0,03 t
где t –температура воды при опыте.



Результаты анализа записать в таблицу.

№ Опыта	Перво-началь-ный напор h0,см	Пониж. уровня воды в трубке S	Время пониже-ния уровня воды t сек.			Длина пути фильт- рации l, см	Коэффи-циент фильтра-ции К, см/сек.
1. 2. 3.

Схема трубки Каменского.

Б. Определение коэффициента фильтрации в приборе Спецгео.