Влияние водонасыщенности на показатели прочности пеiаного грунта
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
и на показатели прочности пеiаного грунта исследуемые образцы были детально изучены. В лаборатории грунтоведения для каждого образца были получены результаты гранулометрического состава, плотность твердых частиц, плотность при рыхлом и плотном сложении. В лаборатории изучения физико-механических свойств грунтов были проведены испытания на сопротивление быстрому сдвигу в воздушно-сухом и полностью водонасыщенном состоянии.
Минеральный состав. Размер, форма и характер поверхности пеiаных зерен несут информацию о генезисе и во многом определяют прочностные свойства грунта (iепление, угол внутреннего трения). Для изучения минерального состава и морфологических особенностей пеiаных зерен использовался оптический бинокулярный микроскоп.
Гранулометрический состав. Для пеiаных грунтов в настоящее время основным методом iитается ситовой. Этот метод позволяет определить содержание в грунте фракций диаметром более 0,1 мм и с достаточной точностью определить процентное содержание каждой фракции. Диспергация грунта проводилась путем насыщения кипячением в течение 2 часов 50 граммов навески от каждого образца обменным комплексом иона аммония. Затем исследуемые образцы подверглись методу отмучивания, что позволило выделить и количественно оценить содержание частиц < 0,05 мм. Дальнейшее определение содержания частиц каждой фракции устанавливалось путем пропуска грунта через колонну сит с отверстиями разного диаметра. После чего сита встряхивались в стационарном приборе для просеивания в течение 15 минут.
Плотность твердых частиц. Определение плотности определяется пикнометрическим методом, который основан на том, что масса твердой компоненты грунта находится прямым взвешиванием, а ее объем - через массу жидкости, занимающую объем, равный объему твердых частиц. В ходе работы для определения плотности твердой компоненты пеiаных грунтов был применен метод определения плотности засоленных грунтов в обезвоженном и профильтрованном керосине, т. к. данный грунт имеет техногенное происхождение.
Плотность при рыхлом и плотном сложении. Метод определения основан на заполнении песком емкости известного объема (металлического стакана). В процессе опыта объем грунта всегда остается постоянным и равным объему сосуда, в который он засыпается. В процессе опыта изменяется плотность сложения образца, что сказывается на изменении массы грунта, определяемая прямым взвешиванием. Повторяются определения не менее трех раз при плотном и рыхлом сложении. Принимаются среднее значение из двух меньших для рыхлого сложения, и из двух больших для плотного [6].
Определение сопротивления пеiаного грунта сдвигу. Разрушение грунта является сложным процессом, зависящим от ряда факторов, и задачи испытания заключаются в том, чтобы правильно учесть те условия, которые будут определять работу грунта в основании сооружения. К числу наиболее существенных факторов относятся, с одной стороны, напряженное состояние - величина и скорость изменения компонентов тензора напряжений, с другой - особенности структуры и текстуры грунта и закономерностей распределения напряжений между его фазами [1].
Груз, который необходимо положить на подвеску скользящего рычага, расiитывают по формуле
Q=PF?g / f,
где Р - заданное давление, Па;
F - площадь образца, м2;
g - вес рамы, Н;
f - передаточное число рычага.
После приложения вертикальной нагрузки соединяют трос 19 рычага, передающего горизонтальное усилие, со скобой 20 тяги 27 срезывателя. Делают зазор между верхней и нижней обоймами срезывателя путем одновременного вращения установочных винтов 26. Величина зазора должна быть от 0,5 до 1 мм.
Если вращение винтов требует значительного усилия или после изъятия винтов зазор закрывается, необходимо отсоединить трос срезывающей системы, снять вертикальное давление, проверить правильность загрузки и устранить неполадки.
После установления зазора винты, соединяющие обоймы, вывинчивают до тех пор, пока они не выйдут из своих гнезд в кронштейнах нижней обоймы 15. Сдвиг следует производить в течение 2 минут, накладывая груз на подвеску рычага 17, и ведут наблюдения за деформациями до их затухания (до тех пор, пока скорость деформаций не окажется в пределах 0,02-0,03 мм/мин). Для измерения деформации сдвига (смещения каретки) на корпусе прибора со стороны, противоположной вороту, устанавливается мессура, опирающаяся ножкой на стенку каретки.
Груз, создающий сдвигающее усилие, прикладывают ступенями от 0,1-0,15 до 1 кг (в зависимости от величины вертикального давления) до тех пор, пока не будет замечен неравномерный (скачкообразный) характер затухания деформаций сдвига. При быстром сдвиге каждая ступень прикладывается сразу после записи показания мессуры при предыдущей ступени. Опыт повторяется несколько раз отдельно для воздушно - сухих образцов и для водонасыщенных при разных нормальных нагрузках, что необходимо для построения графика зависимости напряжения сдвига от нормальной нагрузки [9].
Сдвиг образца грунта iитают наступившим, если без увеличения нагрузки происходит непрерывное возрастание скорости деформации сдвига.
Сдвигающее усилие вычисляют по формуле
?=Q T f T / F,
где Q T - вес груза на подвеске, Н;
f T - передаточное число рычага;
F - площадь образца, м2.
По окончанию исследований построены графики зависимости между касательной нагрузкой и деформацией, выраженными кривыми, ?/p>