Определение пределов пластичности

 

№ опыта	№ бюкса	Масса, г.	Предел пластичности W, %	Среднее значение предела пластичности Wср., %
Пустого бюкса m1.	Бюкса с влажным грунтом m2.	Влажного грунта m4.	Бюкса с сухим грунтом m3.	Сухого грунта mc.	Воды mв.
Верхний предел пластичности Wт.
		119.37	148.48	130.64	118.44	99.07	31.57	31.86	29.44
	е52240	119.19	147.31	128.12	119.01	99.62	28.30	28.30
	е8567	117.81	146.70	128.86	118.32	100.48	28.36	28.16

 

5.Рассчитывают число пластичности, показатель консистенции, определяют группу грунта и степень консистенции.

Вывод: Среднее значение верхнего предела пластичности 29.44% грунта; песчаный, не пригоден для строительства.

 

 

Лабораторная работа №4

«Определение коэффициента фильтрации

песчаных грунтов».

Цель работы: определить коэффициент фильтрации песчаных грунтов в рыхлом и плотном сложении, в сухом и влажном состоянии и сравнить данные между собой.

Приборы и оборудование: сито, диаметром 0.5 мм; прибор КФ1; секундомер; уплотнитель.

 

Общие сведения.

При инженерно-геологической оценки горных пород, исключительно важное значение имеют водные свойства.

Главнейшими водными свойствами грунтов являются:

· Водоустойчивость

· Влагоемкость

· Капиллярность

· Водопроницаемость

Водоустойчивость – способность грунтов сохранять своё физическое состояние и прочность при увлажнении они имеют особенно большое значение для мягких связных грунтов. Показателями водоустойчивости глинистых пород является скорость и характер их размокания в воде, величина набухания и усадки.

Влагоемкость – способность грунтов вмещать в порах и удерживать на частицах то, или иное количество воды.

Различают следующие виды влагоёмкости:

· Гигроскопичность

· Максимальную

· Молекулярную

· Капиллярную

· Полную

Гигроскопической влагоемкостью называют способность частиц грунта притягивать из воздуха парообразную влагу.

Максимальной молекулярной влагоемкостью грунта называются максимальное количество гигроскопической и плёночной воды удерживаемое частицами этого грунта.

Капиллярной влагоемкостью называется максимальное количество воды удерживаемой в капиллярах порах грунта.

Полная влагоемкость – максимальное количество воды, содержащееся в породе при полном насыщении её водой. При таком состоянии водой заполняются не только капиллярные промежутки, но и все поры.

Капилярность грунтов включает высоту и скорость капиллярного поднятия воды.

Капилярная вода гидравлически связана с уровнем подземных вод, которые под действием сил поверхностного натяжения и смачивания по порам грунтов перемещаются снизу вверх. Высота капиллярного поднятия зависит от гранулометрического состава горных пород, в мелкозернистых грунтах она больше, крупнозернистых меньше. На капиллярное поднятие оказывает влияние температура воды, концентрация и состав солей в воде.

Водопроницаемость – способность пород пропускать (фильтровать) воду по имеющимся в них порам, трещинам и другим пустотам.

Фильтрация воды в породах проходит под влиянием следующих факторов: сила тяжести разности напоров; сжатие породы; внешним давлением, капиллярных и осматических сил. На водопроницаемость оказывает влияние и состав обменных катионов в глинистых породах: обменный Na вызывает уменьшение их водопроницаемости; обменный Ca и Mg наоборот – увеличение.

Ф. П. Саваренский по степени водопроницаемости подразделил все породы на 3 группы.

1. Водопроницаемые – К.Ф. больше 1м/сут., к ним относят все крупнообломочные, галечник, гравий, песок, и т.д.

2. Полупроницаемые – К.Ф. =1:0.001 м/сут.. Это глинистые пески, супеси, лессы, лёгкий суглинок.

3. Практически непроницаемые – К.Ф. = 0.001 м/сут.. Это массивные кристаллические нетрещиноватые породы, глины, тяжёлый суглинок, плотный, хорошо разложившейся торф и т.п.

 

Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов с нарушенной и не нарушенной структурой при постоянном напорном градиенте производится с помощью прибора КФ.1

1 - фильтрационная трубка; 2 - баллон; 3 - муфта; 4 - цилиндр; 5 - подъемный винт; 6 - крышка; 7 - корпус телескопического приспособления; 8 - дно; 9 - подставка; 10 - телескопическое приспособление; 11 - сетки; 12 – планки.

Ход работы

1. На трубку 3, как на рисунке надевают нижнюю крышку 4 и затем через верх наполняют ее песком вровень с краями, для первой серии опыта, песком рыхлого сложения, для второй - плотного сложения.

2. На трубку надевают верхнюю крышку 2 и устанавливают во внутренний стакан 7.

3. Заполняют водой мерный цилиндр, зажимают отверстие большим пальцем и быстро, опрокинув его, укрепляют в верхней крышке 2 так, чтобы горлышко цилиндра опиралось непосредственно на песок.

Если в цилиндре прорываются крупные пузырьки воздуха, это свидетельствует о том, что горлышко цилиндра отстает на значительном расстоянии от поверхности грунта.

4. По достижению указанных условий отмечают по шкале уровень воды в мерном цилиндре, что дает возможность определить объем воды, профильтровавшийся за это время, и так снимают отсчеты до тех пор, пока вся вода не просочится в песок.

5. Рассчитывают коэффициент фильтрации, см/с

Кф=864W(T-F)

6. Для определения Кф песка во влажном состоянии опыт повторяют, снова, насыщая оставшийся в трубке увлажненный песок с помощью мерного цилиндра.

№ опыта	Площадь поперечного сечения трубки Fсм²	Время отсчета Т,	Объем воды W см²	Коэффициент фильтрации
см/с	м/сут
Плотное сложение песка 1. Песок в сухом состоянии.
				23,04	0,027
				34,56	0,04
				46,08	0,053
				58,45	0,068
				71,42	0,083
				84,09	0,098
				97,92	0,114
				103,68	0,12
				108,25	0,125
				111,74	0,129
				115,2	0,13
2. Песок во влажном состоянии.
				11,52	0,013
				13,82	0,016
				17,28	0,02
				21,85	0,025
				28,8	0,03
				34,56	0,04
				40,32	0,046
				51,84	0,06
				58,75	0,07
				63,36	0,073
				69,12	0,08
				76,03	0,9
				87,33	0,10
				97,92	0,11
				103,68	0,12
				115,2	0,13

 

Рыхлое сложение песка

Песок в сухом состоянии

				23,04	0,0264	0,07
				28,8	0,0333
				32,25	0,053
				46,08	0,0653
				59,9	0,0866
				74,88	0,0999
				82,55	0,125
				108,3	0,1245
				110,6	0,1305