Состава

Суммарная кривая гранулометрического состава может быть построена в обыкновенном или в полулогарифмическом масштабах. В первом случае по оси абсцисс откладывают диаметры частиц в мм, во втором – значения, пропорциональные десятичным логарифмам диаметров (этот прием позволяет сократить длину оси абсцисс при содержании в грунте частиц от крупнообломочных до глинистых). По оси ординат в обоих случаях откладывают проценты содержания фракций нарастающим итогом (отсюда название «суммарная кривая»).

Порядок построения кривой в полулогарифмическом масштабе:

1. На основе результатов гранулометрического анализа (табл. 3.1) составляют вспомогательную таблицу «полных остатков» (табл. 3.2). Для этого последовательно суммируют содержание фракций в процентах, начиная с наиболее мелкой.

Таблица 3.1

Результаты гранулометрического анализа (дано в задании)

Таблица 2

Вспомогательная таблица полных остатков

(составляется студентом)

2. Выбирают масштаб графика (рис.3.1 прил.3). Рекомендуемый масштаб: по оси ординат 1 см – 20 или 10 %, по оси абсцисс 4 см соответствует lg 10 = 1. В начале координат на оси абсцисс ставят обычно число 0, 001, а затем откладывают отрезок 4 см вправо 3–4 раза, делая отметки и ставя против них последовательно числа 0, 01; 0, 10; 1, 00; 10.

3. Расстояния между каждыми двумя отметками делят на девять частей пропорционально логарифмам чисел 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9[1] и с учетом выбранного масштаба. В нашем случае основание шкалы lg 10 = 1 соответствует отрезку длиной 4 см, тогда lg 2=0, 3 будет соответствовать отрезку 0, 3 ∙ 4=1, 2 см; lg 3=0, 48 будет соответствовать отрезку 0, 48х4=1, 9 см и т.д. до девяти.

Вычисленные таким способом отрезки откладывают по оси абсцисс в пределах каждого выделенного интервала (0, 001-0, 01; 0, 01-0, 1; 0, 1-1 и т.д.). При этом в первом от начала координат интервале выделенные отрезки соответствуют диаметрам частиц от 0, 002 до 0, 009 мм, во втором - от 0, 02 до 0, 09 мм, в третьем - от 0, 2 до 0, 9 мм, в четвертом от 2 до 10 мм.

4. По данным табл.2 на график наносят соответствующие точки, которые соединяют плавной кривой. Пример суммарной кривой приведен на рис.3.1.

Рис. 3.1. Суммарная кривая гранулометрического состава

Практическое применение суммарной кривой:

· нахождение d ₁₀ – действующего и d ₆₀ – контролирующего диаметров.

Из точек на оси ординат, соответствующих 10% и 60% проводят линии параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой; из точек пересечения опускают перпендикуляры на ось абсцисс; полученные на ней точки покажут соответственно значения d ₁₀ и d ₆₀.

· определение степени неоднородности гранулометрического состава производят по формуле C _u= d ₆₀ / d ₁₀. Крупнообломочные грунты и пески считаются неоднородными при C _u > 3. Грунты считаются суффозионно неустойчивыми при C _u > 10.

· определение ориентировочных значений коэффициента фильтрации k (м/сут) для песков по эмпирическим формулам: k = Сd² ₁₀, где С - эмпирический коэффициент, зависящий от гранулометрического состава (для чистых и однородных песков С принимают 1200¸ 800, для пылеватых и глинистых 800¸ 400); формула применима при степени неоднородности С _u меньше 5 и значениях d ₁₀ > 0, 1. Если это условие не соблюдено, то значения k принимают по таблицам средних значений (прил.8) или определяют экспериментально.

· определение ориентировочных значений высоты капиллярного поднятия h _k, (см) по эмпирической формуле:

где е - коэффициент пористости, д.ед. (см. табл. 3 задания); С - эмпирический коэффициент; в интервале 0, 1–0, 5 принимается в зависимости от крупности частиц и наличия примесей.

Приложение 4