Порядок выполнения работы. 1. Заполнить рабочее кольцо одометра грунтом

1. Заполнить рабочее кольцо одометра грунтом. Работа может проводиться с образцом грунта естественной (ненарушенной) или нарушенной структуры.

При испытаниях грунта естественной структуры:

– поверхность монолита грунта выровнять ножом и поставить на него острым краем режущее кольцо компрессионного прибора, массу которого определить заранее. При этом столбик грунта должен быть несколько большего диаметра, чем диаметр кольца;

– слегка нажимая на края кольца и не допуская перекосов, насадить компрессионное кольцо на столбик грунта, срезая излишки;

– удалить избыток грунта, выступающий над кольцом, зачистить грунт вровень с краями кольца и прикрыть чистым стеклом;

– подрезать столбик грунта ниже кольца, перевернуть кольцо и зачистить, срезая излишки.

При испытаниях грунта нарушенной структуры:

– грунт довести до воздушно-сухого состояния, размельчить и просеять через сито с отверстиями 1 мм;

– за одни сутки до испытания из грунта сделать замес с водой до консистенции предела текучести;

– далее, так же, как и при подготовке прибора для испытания грунта ненарушенной структуры, из приготовленного грунтового теста вырезать образец режущим кольцом способом, описанным выше.

2. Определить основные физические характеристики грунта (до сжатия):

– взвесить кольцо с грунтом и, зная объем и массу кольца, определить плотность грунта ρ =............................... (см. лабораторную работу 2);

– определить плотность частиц грунта ρ _s =............................... (см. лабораторную работу 3);

– из монолита грунта в месте нарезки кольца отобрать не менее двух проб для определения влажности W = …............................ (см. лабораторную работу 4)¹;

¹Как правило, в связи с длительностью подготовки определение влажности и плотности частиц грунта в этой работе выполняется лаборантом, и эти характеристики выдаются студентам готовыми.

– по известным значениям ρ, ρ _s, W определить начальный коэффициент пористости е ₀по формуле

. (8.1)

3. Приступить к сборке компрессионного прибора:

– грунт в рабочем кольце с обеих сторон покрыть фильтровальной бумагой, затем установить его на перфорированное дно одометра 1 (см. рис. 8.1), ввернуть верхнюю часть корпуса прибора, вставить штамп и сверху прижать его арретиром;

– установить одометр на панель стола таким образом, чтобы штифт в панели вошел в отверстие днища одометра;

– установить и настроить индикаторы, записать начальные показания приборов;

– положить в углубление штампа шарик и опустить раму, передающую нагрузку, так, чтобы сектор рычажного устройства 3 занял горизонтальное положение (регулируют механизм нагружения образца).

4. Испытание заключается в том, что образец грунта в рабочем кольце подвергается уплотнению постепенно возрастающим давлением, прикладываемым ступенями. Рост давления вызывает изменение высоты образца грунта, которое регистрируется индикатором и записывается в тетрадь.

Число и размер ступеней нагрузок устанавливается до начала опыта в зависимости от предъявляемых требований. Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.

Обычно испытания производят при давлениях (нормальных напряжениях) σ, равных 0, 025; 0, 05; 0, 1; 0, 2; 0, 3 МПа и т.д., с интервалом 0, 1 МПа (до заданного значения нагрузки), с выдержкой каждого давления до стабилизации образца.

Вес груза Р, Н, для каждой ступени внешнего давления σ можно определить так:

– вычислить по формуле

, (8.2)

где F – площадь образца грунта, практически равная площади рабочего кольца прибора, м²; g – общий вес штампа и рамки, Н; L – передаточное число плеч рычага компрессионного прибора;

– воспользоваться готовой таблицей, интерполирующей формулу (8.2).

Таблица 8.1 составлена для испытания грунта на компрессионной установке КПр 1 с учетом имеющегося набора гирь и характеристик прибора (F = = 60 см²; g = 24 Н; L = 10).

Таблица 8.1

Вес груза (P) для создания напряжения (σ)

 

Номер ступени	Давление σ i, МПа	Вес груза Рi, Н	Количество гирь n, требуемое для создания σ, и их масса m, кг,
	0, 05 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5	27, 6 57, 6 117, 6 177, 6 237, 6 297, 6	1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 + 1 × 3 1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 + 3 × 3 1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 + 5 × 3 1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 + 7 × 3 1 × 1, 26 + 1 × 1, 5 + 9 × 3

 

В соответствии с указаниями ГОСТ 12248 [2] после приложения каждой ступени давления показания индикаторов следует регистрировать через 0, 25; 0, 5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 60 мин, далее – через 1 ч в течение рабочего дня, а затем в начале и в конце рабочего дня до достижения условной стабилизации деформаций.

За критерий условной стабилизации деформаций грунта при данной ступени давления следует принимать деформацию не более 0, 01 мм за последние 4 ч наблюдений для песков, 16 ч – для глинистых грунтов.

 

Примечание. В лабораторной работе (в учебных целях) каждую ступень давления следует выдерживать 8 мин, принимая время стабилизации деформации условно.

 

Осадка штампа в опыте фиксируется с помощью индикаторов часового типа марки ИЧ-10 с ценой деления 0, 01 мм. В опыте используются два индикатора – правый и левый. Для устранения влияния перекоса на результаты опыта по двум отсчетам берется среднее арифметическое значение.

Таким образом, необходимо:

– приложить первую ступень нагрузки и вести наблюдение за деформацией грунта по индикаторам, фиксируя их показания в момент передачи нагрузки и через 1, 2, 4 и 8 мин после этого;

– показания индикаторов записать в журнал испытаний (табл. формы 8.2);

– аналогичные действия выполнить и со следующими ступенями нагрузки.

 

Форма 8.2