Влияние водонасыщенности на показатели прочности пеiаного грунта
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
воздуха, заполняющего поры. К данному состоянию ближе всего находится сухой песок. В случае большой плотности (малой пористости) сухой пеiаный грунт может выдерживать значительные сжимающие и сдвигающие усилия, сопровождаемые ничтожными деформациями.
2. Характеристика объекта исследований
Для изучения влияния водонасыщенности на прочностные свойства пеiаного грунта были отобраны 3 образца техногенных песков четвертичного возраста, которыми сложено основание жилого дома на территории района Печатники г. Москвы.
В ходе лабораторных исследований грунта, были получены данные о гранулометрическом и минеральном составе, изучены морфологические особенности пеiаных зерен, а также были получены важнейшие физические характеристики: плотность твердой компоненты, плотность в рыхлом и плотном сложении.
Изучение морфологических особенностей пеiаных зерен наиболее характерных фракций под бинокулярным микроскопом, дало понять, что пески однотипны по минеральному составу. Песок рыжий, вероятно поверхность зерен покрыта пленками коллоидов - гидратов окиси железа и алюминия. Пески техногенного генезиса. Обнаружено вполне определенное сочетание количества окатанных и слабо окатанных истертых зерен кварца с блестящей поверхностью (рис. 1). Поверхность зерен ячеистая, разъеденная, с неровностями, напоминающими среды травления. На поверхности кварцевых зерен в виде рубашек присутствуют пылеватые частицы, видны следы ожелезнения (рис. 2).
Значительное преобладание такого устойчивого минерала, как кварц, делает пески весьма устойчивыми в морфологическом отношении. Поэтому морфология исследуемого песка практически не изменится в период возведения и эксплуатации сооружения.
Песок полимиктовый. В меньшем количестве представлены угловатые зерна полевого шпата, округлые зерна темноцветных минералов, лимонита, бугристые глобулы глауконита и частички слюды.
Гранулометрический состав грунта показывает количественное содержание в нем первичных частиц по фракциям, характеризует предельную дисперсность грунта. Это одна из главных характеристик, на основании которого исследуемый грунт получает наименование в соответствии с существующей классификацией, он определяет в значительной мере физико-механические свойства грунта.
Рис. 1. Округлое зерно темноцветного минерала, окатанные и угловатые зерна кварца (образец №3, фракция 1.6-1.0 мм)
Рис. 2. Пылеватые частицы на поверхности зерен (образец №3, фракция 0,63-0,4 мм)
При проведении гранулометрического анализа выяснилось, что образцы песка по крупности довольно разные. Результаты гранулометрического анализа приведены в виде таблиц (табл. 3), интегральных кривых (рис. 3) и гистограмм распределения частиц по фракциям (рис. 4).
Результаты гранулометрического анализа и раiеты коэффициента неоднородности показали, что исследуемый грунт неоднородный, полидисперсный, причем образец №1 является пылеватым (по ГОСТу 25100-95), мелким (по Е.М. Сергееву), образец №2 - песок средней крупности (по ГОСТу 25100-95) или крупный (по Е.М. Сергееву), образец №3 - песок мелкий (по ГОСТу 25100-95 и по Е.М. Сергееву).
В песке отсутствует примесь крупных частиц. В образце №2 и №3 преобладают частицы размерами от 0,1 мм до 0,5 мм, их суммарное содержание > 70%. Однако в образце №1 подобной закономерности не наблюдается, в нем содержание частиц 50%. Приблизительно одинаково содержание частиц пылеватой фракции в каждом образце: пылеватая фракция в первом образце составляет 10%, во втором - 9%, в третьем - 13%.
Таблица 3. Гранулометрический состав грунта, выраженный в стандартных фракциях
Размер частиц по фракциям d, мм> 22-11-0,50,5-0,250,25-0,10,1-0,05< 0,05Содержание частиц по фракциям, %Образец №10283094110Образец №20211462399Образец №3031421381113
Рис. 3. Интегральные кривые гранулометрического состава пеiаного грунта
Рис. 4. Гистограммы распределения частиц пеiаного грунта по стандартным фракциям
Плотность твердой компоненты. Плотность - важнейшее физическое свойство грунта, характеризующее его состояние. Плотность твердой компоненты грунта зависит от его минерального состава и содержания органического вещества. Значение плотности твердой компоненты пеiаного грунта приведены в (табл. 4).
Таблица 4. Значение плотности твердой компоненты пеiаного грунта
Номер образцаПлотность твердых частиц, г/смi12.6622.6732.69
Плотность при рыхлом и плотном сложении. Плотность в рыхлом и плотном сложении позволяет оценить диапазон изменения плотности пеiаного грунта в естественном залегании. Значения плотности образцов пеiаного грунта составили (табл. 5).
Таблица 5. Значение плотности песка при рыхлом и плотном сложении
Номер образцаПлотность, г/смiпри рыхлом сложениипри плотном сложении11.471.7721.491.7631.511.72
Таким образом, несмотря на то, что каждый из исследуемых образцов песка неоднородный, полидисперсный, имеет схожий минеральный состав, они значительно отличаются по данным гранулометрического состава. Образец №1 - пылеватый, №2 - песок средней крупности, №3 - песок мелкий. Результаты величин плотности песков при рыхлом и плотном сложении показали, что они также различаются по характеру сложения (пористости). Плотность твердых частиц в сравнении с каждым образцом песка отличается незначительно.
3. Методика исследования
Для изучения влияния водонасыщенност