Визначення кута природного укосу пухкого піщаного ґрунту.
Лабораторна робота № 2.
Визначення кута природного укосу піщаного ґрунту.
Мета роботи – навчитися визначати кут природного укосу піщаного ґрунту.
Тривалість виконання – 2 год.
Кутом природного укосу називається кут між горизонталлю і поверхнею найбільш крутого вільного укосу піщаного ґрунту, при якому пісок ще зберігає рівновагу.
Значення для сухих и водонасичених пісків у пухкому стані практично співпадає з кутом внутрішнього тертя, але визначається значно легше останнього.
У повітряно-сухому стані = 30…40°, під водою = 24…33°.
При проектуванні багатьох земляних споруд кут природного укосу сипкого ґрунту є однією з розрахункових характеристик.
Визначення кута природного укосу піщаного ґрунту за допомогою приладу УВТ-2.
Необхідне обладнання.
 |
Прилад УВТ-2 (рис. 1); совок; шпатель; фарфорова ступка з резиновим пестиком; піщаний ґрунт; дистильована вода.
Методика визначення
1. Зразок піщаного ґрунту довести до повітряно-сухого стану і методом квартування відібрати пробу вагою близько 1 кг.
2. Встановити резервуар 2 на рівну поверхню і в його центрі помістити вимірювальний столик 4 з опорами 5 і центральної шкалою 1. На столик надіти обойму 3, котру заповнити отриманою пробою піску з одночасним постукуванням для ущільнення.
3. Взяти великим і середнім пальцями горловину обойми, а вказівний палець уперти в оголовок шкали. Обережно, по можливості вертикально, зняти обойму. По вершині і основі піщаного конуса що утворився взяти відлік на шкалі в градусах, який і буде потрібним кутом природного укосу.
Центральна шкала приладу має поділки від 5 до 45. Кожне поділення відповідає одному градусу в кутовій мірі:
,
де h – висота укосу, см; l – довжина укосу, см.
4. Дослід необхідно повторити два-три рази з таким розрахунком, щоб розходження між результати складало не більше 1°. Визначити середнє арифметичне значення кута природного укосу.
5. Визначити кут природного укосу піщаного ґрунту під водою. Для цього після заповнення обойми піском резервуар заповнити водою, яка насичує ґрунт зверху і знизу через отвори в столику. Після зняття обойми водонасичений ґрунт займе кут природного укосу.
6. Результати досліджень занести до таблиці 2.1.
Таблиця 2.1.
| Номер досліду | У повітряно-сухому стані | Середнє значення | У воді | Середнє значення |
Визначення кута природного укосу пухкого піщаного ґрунту.
Необхідне обладнання.
Контейнер з плексигласу з поділками по вертикалі й горизонталі; транспортир; сухий пісок, дистильована вода.
Характерною особливістю приладу для визначення кута природного укосу піску (рис. 2) є те, що досліджуваний ґрунт не піднімають і не перевертають (як у інших відомих приладах), а повільно відсипають в одну бокову сторону, створюючи кут природного укосу без прикладання до приладу динамічних впливів.
Прилад виготовлено з прозорого матеріалу; він має форму паралелепіпеда з проміжною, рухомою перегородкою, яка розділяє внутрішній об’єм на дві різні за розміром частини. Положення перегородки фіксується двома траверсами, розташованими в верхній частині приладу.
Методика визначення
1. У менше за розміром з двох відділень вертикально встановленого прозорого контейнера засипати сухий пісок, легко постукуючи контейнер по руці для надання піску необхідної щільності.
2. Обережно підняти (відкрити) рухому перегородку контейнера. Пісок при цьому осипається і, розпушуючись, утворює укіс з кутом, який визначають транспортиром або за формулою
.
3. Для визначення кута природного укосу піску під водою, необхідно контейнер з піском, що знаходиться у вертикальному положенні, заповнити водою і повторити п. 2.
4. Дослід необхідно повторити два-три рази з таким розрахунком, щоб розходження між результати складало не більше 1°.
5. Результати досліджень занести до таблиці 2.2.
Таблиця 2.2.
| Номер досліду | У повітряно-сухому стані | Середнє значення | У воді | Середнє значення |
Висновки:
Контрольні питання:
1. Дайте визначення кута природного укосу ґрунту.
3. Наведіть методику визначення кута природного укосу ґрунту за допомогою приладу УВТ-2.
4. Наведіть методику визначення кута природного укосу пухкого піщаного ґрунту.