Проведение испытаний. Образец грунта, заключенный в грунтоотборную гильзу, устанавливают на нижний дренажный диск режущей кромкой кверху

Образец грунта, заключенный в грунтоотборную гильзу, устанавливают на нижний дренажный диск режущей кромкой кверху. Сверху на образец устанавливают поршень с верхним дренажным диском, после чего прибор завинчивают. Центровку поршня производят тремя стяжными винтами.

Устанавливают рычажную систему с выдвинутыми до отказа звеньями, опирая ее на шток поршня. Рычаг уравновешивают в нейтральное положение грузами. Закрепляют в траверсе прибора индикатор, упирая его ножку в поршень. После этого устанавливают поворотную шкалу индикатора на нуль и приступают к испытанию. Отвинчивают зажимной винт поршня и производят ступенчатое нагружение образца грунта вертикальной нагрузкой, Нагрузку увеличиваем по 0,5 кН/м² (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Схемы установки компрессионного прибора:

1 – гири; 2 – подвески к рычагу; 3 – штатив с воронкой; 4 – индикатор; 5 – зажимное устройство; 6 – основная часть прибора; 7 – рычажная система.

При испытаниях каждую ступень нагрузки выдерживают до условий стабилизации деформации грунта, за которую принимают величину сжатия образцов, не превышающую 0,01мм для песчаных грунтов - за 30 мин; для супесей - за 3 ч; для суглинков и глин - за 12ч.

Для условий проведения данной лабораторной работы условная стабилизация деформации грунта составляет 0,01мм за 1мин. Отсчеты по. индикатору берутся через каждую минуту. Нагрузку доводят до 0, 2 МПа.

До начала испытаний компрессионный прибор необходимо предварительно протарировать, для чего его устанавливают в рабочее положение с размещением внутри компрессионной гильзы металлической тарировочной болванки.

К началу испытаний размеры образца грунта составляют: высота h =20 мм, площадь F =25 см².

При компрессионном сжатии образца грунта измеряют изменения его высоты

(1. 1.)

При этом начальной высоте образца грунта h₀ соответствует коэффициент пористости е₀, а измененной высоте образца h_i - измененный коэффициент пористости e_i.

Изменение коэффициента пористости, вызванное нагружением грунта в условиях компрессионного сжатия, вычисляется в функции от осевой деформации по следующей зависимости:

(1.2) Компрессионный модуль деформации

(1.3) где β – коэффициент, зависящий от вида напряженного состояния,

(1.4)

где v - коэффициент Пуассона (для песчаных грунтов v =0,8; для супесей v = 0,74; для суглинков v = 0,62; для глин v = 0,4).

Таблица 1.1.

Значение коэф. β

Наименование грунта	υ	β
Песок	0,30	0,74
Супесь	0,30	0,74
Суглинок	0,33	0,62
Глина	0,42	0,4

 

Модуль общей деформации грунта:

E_o = E_k · m_k (1.5)

Значение коэффициента перехода от результатов лабораторных испытаний грунта к натурным m_k принимается по табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Значение коэффициента m_k

Вид грунта	Коэффициент пористости е0
0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Супесь	4,0	4,0	3,5	3,0	2,0	-	-
Сугли нок	5,0	5,0	4,5	4,0	3,0	2,5	2,0
Глина	-	-	6,0	6,0	5,5	5,0	4,5

 

Пример оформления результатов компрессионных испытаний представлен в табл.1.3 и на рис. 1.3.

 

Таблица 1.3.

Вертикаль­ное давление Pz, МПа	Время	Показа­ния индика­тора	Абсолют­ная осевая деформа­ция образца	Относитель­ная осевая деформация образца	Коэффициент пористости
	t, мин	hi, мм	Δhi, мм
					0,78
0,05			0,018	0.0009	0,77
	0,005
	0,007
	0,011
	0,018
0,10		0,126	0,163	0,00815	0,76
	0,135
	0,144
	0,152
	0,163
0,15		0,27	0,302	0,0151	0,75
	0,278
	0,286
	0,295
	0,302
0,2		0,341	0,368	0,0184	0,74
	0,351
	0,359
	0,362
	0,368

Рис.1.3. Компрессионная кривая

 

Деформационные характеристики глинистого грунта

Интервал нагрузок Р2 = Р1 =
Коэфициент уплотнения m0	Относительный коэф. уплотнения mv	Модуль деформации Eoed, мПа	Модуль деформации E, мПа
0.2	0.11	3.6
s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

 

Р₁ – давление, соответствующее природному;

Р₂ – давление, соответствующее предполагаемому под подошвой фундамента.