Обработка результатов испытаний

1. После стабилизации уплотнения грунта от первой (второй или третьей и т.д.) ступени нагрузки определить коэффициент пористости грунта, соответствующий этой нагрузке е_i:

,

где е ₀ – начальный коэффициент пористости грунта, определенный ранее по формуле (8.1); h – начальная высота образца грунта, подвергающегося уплотнению, практически равная высоте рабочего кольца прибора; ∆ h_i – величина, на которую изменилась высота образца после стабилизации уплотнения грунта от i -й ступени нагрузки.

2. Построить графики:

– кривой консолидации грунта – зависимость между деформациями грунта (величиной сжатия) и временем (рис. 8.2);

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 t, мин

∆ h, мм

Рис. 8.2. График консолидации грунта

– компрессионной кривой (рис. 8.3).

е

0 0, 05 0, 1 0, 2 0, 3 σ, МПа

Рис. 8.3. График компрессионной кривой e = f (σ)

3. По ветви компрессионной кривой вычислить коэффициент сжимаемости m ₀и модуль деформации грунта E ₀в интервале давлений 0, 05–0, 3 МПа (или в другом интервале по указаниям преподавателя) по формулам 8.3–8.5:

. (8.3)

. (8.4)

. (8.5)

где m ₀ – коэффициент сжимаемости (уплотнения) грунта, МПа^-1; е ₁ и е ₂ – коэффициенты пористости грунта, соответствующие давлениям p ₁ и р ₂ и определяемые в ходе лабораторных испытаний; m_v – коэффициент относительной сжимаемости, МПа^-1; е ₀ – начальный коэффициент пористости грунта (до сжатия); Е ₀ – модуль общей линейной деформации грунта (величина, соответствующая модулю упругости твердых тел, но учитывающая не только упругую часть деформации, но и к остаточную), МПа; β – безразмерный коэффициент, учитывающий невозможность бокового расширения грунта в одометре и назначаемый в зависимости от коэффициента поперечного расширения грунта ν (коэффициент Пуассона) [9, табл. 8.1].

4. Составить заключение по результатам испытаний, состоящее в оценке степени сжимаемости грунта по E ₀.

По значению E ₀ грунты подразделяются на:

– сильно сжимаемые (E ₀ < 5 МПа);

– среднесжимаемые (E ₀ = 5–20 МПа);

– малосжимаемые (E ₀ > 20 МПа).

Вывод:

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Работу принял ______________________ Дата ___________________

Лабораторная работа 9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СДВИГУ В ПРИБОРАХ ОДНОПЛОСКОСТНОГО СРЕЗА

(ГОСТ 12248)

Оборудование: сдвиговые приборы с набором гирь (в лаборатории ЧГУ имеются приборы ПСГ разных модификаций), индикаторы для измерения деформаций, часы с секундной стрелкой.

Рис. 9.1. Схема прибора для определения сопротивления грунта сдвигу:

1 – образец грунта; 2 – рычаг для передачи сжимающей нагрузки; 3 – гири; 4 – рычаг для передачи сдвигающей нагрузки; 5 – стопорные винты; 6 и 7 – верхняя и нижняя каретки сдвижного прибора; 8 – навинчивающиеся гайки; 9 – накатка стопорных винтов; 10 и 12 – индикаторы; 11 – штамп; 13 – рама
загрузочного устройства; 14 – упорный винт

Данные о приборе ПСГ-3М:

– площадь поперечного сечения кольца F = 40 см²;

– передаточное число рычагов для горизонтальной и вертикальной нагрузок i = 10;

– нормальные σ и касательные τ напряжения в грунте вычисляются по следующим формулам:

; (9.1)

, (9.2)

где i – передаточное число; F – площадь кольца, м²; Р – вертикальная нагрузка, приложенная к образцу, Н; Т – горизонтальная нагрузка, Н.