Какими методами определяется гранулометрический состав грунтов и условия их применения.

Гран.состав характеризует содержание в грунте частиц(фракций)определенных размеров, взятых по отношению к массе абсолютно сухой породы в процентах.

Методы, применяемые для определения гранулометрического состава, подразделяют на прямые и косвенные.

Прямые методы позволяют непосредственно выделять необходимые фракции, определять их массу и процентное содержание в грунте.к таким методам относятся: ситовой, метод отмучивания, пипеточный, метод Рутковского.

По ситовому методу непосредственное разделение частиц грунта по размеру частиц производят путем просеивания его через набор сит с отверстиями разного диаметра: 25; 20; 15; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,51; 0,14 и 0,07 мм. Остатки на ситах взвешивают и определяют %-ое отношение к общей массе грунта.

Метод отмучивания основан на учете различной скорости падения частиц в воде после ее взмучивания. Чем больше диаметр частиц, тем быстрее они осаждаются в воде. Так, частицы размером 0,05 мм падают в воде со скоростью 0,2 ^см/_с, тогда как время падения частиц размером 0,001 мм на глубину 1 см составляет 1 час 28 минут

Косвенные методы основаны на изучении некоторых свойств исследуемых грунтов,по изменению которых можно судить о содержании в породе тех или иных фракций. К ним относятся визуальный и ареометрический методы.

Отношение диаметров ,соответствующих 60%-и10%-ному содержанию фракций называется коэфицентом неоднородности.диаметрd10называется действующим или эффективным диаметром.

К _{неоднородности} d60/d10(диаметр частиц которых содержание <60% ≤3 – однородный; >3 – неоднородн

4. показатели состояния грунтов. главнейшими показателями состояния грунтов явл.:влажноять,показатели плотности:пористость,коэффицент пористости, объемный вес скелета грунта. влажность грунта:W=mв/mск(100%).плотность грунта:pгр/Vгр.методы определения плотности: метод режущего кольца,метод гидроскопического взвешивания,определение на образцах правильной ф-мы,радиоактивный метод,сейсмоакустический,ультразвуковой метод, метод пенетрации,метод засыпки или метод замещения объема.пористость:n=Vпор/Vгр*100%,

5. Грунты обладают способностью поднимать воду по капиллярам на границе разделов различных компонентов грунта.

Лаплас: Q=2a/R; R=d*cosQ/2.

Высота капиллярного поднятия зависит от:

1-гранулометрический состав грунта ( у дисперсных Нк выше).

3-окатанность ( у окатанных высота капиллярного поднятия выше)

4- температура (Нк меньшается с увеличением t).

5- Химический состав (смотря какие соли и газы).

6- минералогический состав ( чем выше смачиваемость, тем выше Нк).

6 Определение влажности грунта W весовым методом производится взвешиванием пробы грунта в природном состоянии, высушиванием в сушильном шкафу при температуре 100...105°С до постоянного веса и взвешиванием после высушивания с последующим расчетом по формуле

100%

7.Плотность грунтов. Методы определения плотности сыпучих и связных грунтов.

Плотность грунтов p находят как отношение массы грунта m(г), к его объему V(г), т.е. с ненарушенноц при данной пористости n и влажности W.Плотность сыпучих и связных грунтов определяется различными методами.

-ПЛОТНОСТЬ СВЯЗНОГО ГРУНТА.

Плотность связных грунтов с ненарушенной структурой определяют на образцах правильной и неправильной формы.

Плотность образца грунта неправильной формы определяют гидростатическим взвешиванием( методом парафинирования).

Плотность образца правильной формы ( например, изготовленного методом режущего кольца) определяют измерением линейных размеров с последующим вычислением его обьема и веса по формуле.

Где m(г)-масса образца грунта,г;

V(г)-обьем образца, см^3.

-ПЛОТНОСТЬ СЫПУЧИХ ГРУНТОВ.

Плотность песков с нарушенной структурой определяют в двух состояниях: рыхлом и плотном. Плотность в этих случаях имеет минимальное и максимальное значения соответственно.

При рыхлом сложении

На технических весах взвесить мерный цилиндр т_х с известной емкостью V. Затем насыпать в цилиндр через воронку песок небольшими порциями до полного его заполнения и взвесить т₂.

Плотность песчаного грунта определяется по формуле

Где m3=m2-m1

При плотном сложении

Плотность грунта плотного сложения определяют так же, как и рыхлого, с той лишь разницей, что грунт при заполнении цилиндра уплотняют постукиванием об упругое основание.

8 Кф –это показатель, характериз. водопроницаемость грунта. Показатель I класса исп.при расчётах дренажных систем водопритоков в строительные водоканалы,при захоронении параллельных стоков,при расчётах скорости уплотнения глинистых грунтов под сооружениями

Кф. Зависит от следующих факторов: 1)гранулометрический состав грунтов; размер пор больше у крупнообломочных гр-в и => Кф. у них больше; 2)плотность грунта;в более плотных грунтах размер пор меньше => Кф. меньше. 3)окатанность частиц грунта;у окатанных Кф больше. 4)температура; t выше => Кф больше. 5)структурно-текстурные особ-ти строения толщи грунта:строение поровых ходов;при столбчатом хар-ре пор водопроницаемость выше. 6)от минералогического состава Кф НЕ ЗАВИСИТ! .коэф-т фильтрации определяется методами откачек,нагнетания,налива в шурфы и в лабораторных условиях.

Определить число пластичности

Число пластичности по ГОСТ является классификационным показателем для глинистых грунтов. Число пластичности определяется по разности влажностей на границе текучести и на границе раскатывания, т.е.

i(p)=W(L)-W(p)

Наименование грунта по числу пластичности

Грунт	Число пластичности, %
Супесь	1 < I_p ≤ 7
Суглинок	7 < I_p ≤ 17
Глина	I_p > 17

10. Пористостью грунта п называют отношение объема пустот (пор) в грунте к общему объему грунта, выраженное в процентах.

Вычисление пористости грунта производят по результатам определения плотности частиц грунта и плотности сухого грунта p_s и :

100%

Коэффициентом пористости е называют отношение объема пустот (пор) в грунте к объему твердой фазы фунта. Коэффициент пористости вычисляют по формуле

Коэффициент фильтрации Кф характеризует способность грунта пропускать воду, т.е. его водопроницаемость, и представляет собой скорость движения потока воды в грунте при единичном градиенте напора.

Определение коэффициента фильтрации проводится при трех различных, но постоянных значениях гидравлического градиента в трубке Каменского по методу Дарси.

В трубку с песчаным грунтом (размер фракции указан на горловине трубки) наливают воду до определенного уровня который затем поддерживают постоянным в течение 2...3 мин, подливая воду из мерного цилиндра, что позволяет определить объем профильтровавшейся воды за данный отрезок времени. На основании полученных данных определяют значение коэффициента фильтрации по формуле Дарси

где Кф - коэффициент фильтрации, см/с;

Q - количество воды, профильтровавшейся за единицу времени, см3/с, т.е. Q = V/t,

F - площадь сечения трубки, см ;

I - напорный (гидравлический) градиент, равный отношению разности напоров к длине пути фильтрации, т.е. I=(h(1)-h(2))/L

Определение гранулометрического состава заключается в установлении %-ого содержания в грунте по массе частиц того или иного размера. Определяют ситовым методом, методом отмучивания, пипеточным методом, ареометрический метод, графические методы изображения зернового состава.

Коэффициент неоднородности -степень неоднородности рыхлых п. по гранулометрическому составу, выраженная отношением Д₆₀ : Д₁₀ где Д₆₀ — диаметр частиц, меньше которого в данной п. содер. 60% частиц, а Д₁₀ — диаметр частиц, меньше которого в п. содер. 10% от всех частиц. При К. н. > 5, песок считается неоднородными по гранулометрическому составу.

13 Гравийные (размер 2…10мм), песчаные частицы (2,00…0,05мм),пылеватые частицы (0,05…0,001мм), глинистые частицы (менее 0,001 мм)

Гравийных частиц- не более 30%

определение оптимальной влажности. влажность при которой достигается наибольшая плотность сухого грунта при стандартном уплотнении.наз.оптимальной,а плотность-максимальной.в лабораторных условиях определение оптим.влажности и соответствующей ей плотности производят на приборе стандартного уплотнения.метод заключается в последовательном уплотнении в приборе стандартного уплотнения при одинаковых условиях пробы грунта с постоянным увеличением его влажности,испыиания грунта производят до тех пор,пока плотность сухого грунта не станет уменьшаться.требуемую плотность грунтов в основании искусственных покрытий или земляном полотне определяют по максимальной плотности и коэффиценту уплотнения.Иск.. уплотнения грунтов производится : Для повышения прочности и несущей способности грунта.Для уменьшения водопроницаемости и высоты копилярного поднятия. Для уменьшения ускорения осадки.