Определение пределов пластичности
№ опыта | № бюкса | Масса, г. | Предел пластичности W, % | Среднее значение предела пластичности Wср., % | ||||||||||
Пустого бюкса m1. | Бюкса с влажным грунтом m2. | Влажного грунта m4. | Бюкса с сухим грунтом m3. | Сухого грунта mc. | Воды mв. | |||||||||
Верхний предел пластичности Wт. | ||||||||||||||
119.37 | 148.48 | 130.64 | 118.44 | 99.07 | 31.57 | 31.86 | 29.44 | |||||||
е52240 | 119.19 | 147.31 | 128.12 | 119.01 | 99.62 | 28.30 | 28.30 | |||||||
е8567 | 117.81 | 146.70 | 128.86 | 118.32 | 100.48 | 28.36 | 28.16 | |||||||
5.Рассчитывают число пластичности, показатель консистенции, определяют группу грунта и степень консистенции.
Вывод:Среднее значение верхнего предела пластичности 29.44% грунта; песчаный, не пригоден для строительства.
Лабораторная работа №4
«Определение коэффициента фильтрации
песчаных грунтов».
Цель работы: определить коэффициент фильтрации песчаных грунтов в рыхлом и плотном сложении, в сухом и влажном состоянии и сравнить данные между собой.
Приборы и оборудование: сито, диаметром 0.5 мм; прибор КФ1; секундомер; уплотнитель.
Общие сведения.
При инженерно-геологической оценки горных пород, исключительно важное значение имеют водные свойства.
Главнейшими водными свойствами грунтов являются:
· Водоустойчивость
· Влагоемкость
· Капиллярность
· Водопроницаемость
Водоустойчивость – способность грунтов сохранять своё физическое состояние и прочность при увлажнении они имеют особенно большое значение для мягких связных грунтов. Показателями водоустойчивости глинистых пород является скорость и характер их размокания в воде, величина набухания и усадки.
Влагоемкость – способность грунтов вмещать в порах и удерживать на частицах то, или иное количество воды.
Различают следующие виды влагоёмкости:
· Гигроскопичность
· Максимальную
· Молекулярную
· Капиллярную
· Полную
Гигроскопической влагоемкостью называют способность частиц грунта притягивать из воздуха парообразную влагу.
Максимальной молекулярной влагоемкостью грунта называются максимальное количество гигроскопической и плёночной воды удерживаемое частицами этого грунта.
Капиллярной влагоемкостью называется максимальное количество воды удерживаемой в капиллярах порах грунта.
Полная влагоемкость – максимальное количество воды, содержащееся в породе при полном насыщении её водой. При таком состоянии водой заполняются не только капиллярные промежутки, но и все поры.
Капилярность грунтов включает высоту и скорость капиллярного поднятия воды.
Капилярная вода гидравлически связана с уровнем подземных вод, которые под действием сил поверхностного натяжения и смачивания по порам грунтов перемещаются снизу вверх. Высота капиллярного поднятия зависит от гранулометрического состава горных пород, в мелкозернистых грунтах она больше, крупнозернистых меньше. На капиллярное поднятие оказывает влияние температура воды, концентрация и состав солей в воде.
Водопроницаемость – способность пород пропускать (фильтровать) воду по имеющимся в них порам, трещинам и другим пустотам.
Фильтрация воды в породах проходит под влиянием следующих факторов: сила тяжести разности напоров; сжатие породы; внешним давлением, капиллярных и осматических сил. На водопроницаемость оказывает влияние и состав обменных катионов в глинистых породах: обменный Na вызывает уменьшение их водопроницаемости; обменный Ca и Mg наоборот – увеличение.
Ф. П. Саваренский по степени водопроницаемости подразделил все породы на 3 группы.
1. Водопроницаемые – К.Ф. больше 1м/сут., к ним относят все крупнообломочные, галечник, гравий, песок, и т.д.
2. Полупроницаемые – К.Ф. =1:0.001 м/сут.. Это глинистые пески, супеси, лессы, лёгкий суглинок.
3. Практически непроницаемые – К.Ф. = 0.001 м/сут.. Это массивные кристаллические нетрещиноватые породы, глины, тяжёлый суглинок, плотный, хорошо разложившейся торф и т.п.
Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов с нарушенной и не нарушенной структурой при постоянном напорном градиенте производится с помощью прибора КФ.1
1 - фильтрационная трубка; 2 - баллон; 3 - муфта; 4 - цилиндр; 5 - подъемный винт; 6 - крышка; 7 - корпус телескопического приспособления; 8 - дно; 9 - подставка; 10 - телескопическое приспособление; 11 - сетки; 12 – планки.
Ход работы
1. На трубку 3, как на рисунке надевают нижнюю крышку 4 и затем через верх наполняют ее песком вровень с краями, для первой серии опыта , песком рыхлого сложения, для второй - плотного сложения.
2. На трубку надевают верхнюю крышку 2 и устанавливают во внутренний стакан 7.
3. Заполняют водой мерный цилиндр, зажимают отверстие большим пальцем и быстро, опрокинув его, укрепляют в верхней крышке 2 так, чтобы горлышко цилиндра опиралось непосредственно на песок.
Если в цилиндре прорываются крупные пузырьки воздуха, это свидетельствует о том, что горлышко цилиндра отстает на значительном расстоянии от поверхности грунта.
4. По достижению указанных условий отмечают по шкале уровень воды в мерном цилиндре, что дает возможность определить объем воды, профильтровавшийся за это время, и так снимают отсчеты до тех пор, пока вся вода не просочится в песок.
5. Рассчитывают коэффициент фильтрации, см/с
Кф=864W(T-F)
6. Для определения Кф песка во влажном состоянии опыт повторяют , снова, насыщая оставшийся в трубке увлажненный песок с помощью мерного цилиндра.
№ опыта | Площадь поперечного сечения трубки Fсм² | Время отсчета Т, | Объем воды W см² | Коэффициент фильтрации | |
см/с | м/сут | ||||
Плотное сложение песка 1. Песок в сухом состоянии. | |||||
23,04 | 0,027 | ||||
34,56 | 0,04 | ||||
46,08 | 0,053 | ||||
58,45 | 0,068 | ||||
71,42 | 0,083 | ||||
84,09 | 0,098 | ||||
97,92 | 0,114 | ||||
103,68 | 0,12 | ||||
108,25 | 0,125 | ||||
111,74 | 0,129 | ||||
115,2 | 0,13 | ||||
2. Песок во влажном состоянии. | |||||
11,52 | 0,013 | ||||
13,82 | 0,016 | ||||
17,28 | 0,02 | ||||
21,85 | 0,025 | ||||
28,8 | 0,03 | ||||
34,56 | 0,04 | ||||
40,32 | 0,046 | ||||
51,84 | 0,06 | ||||
58,75 | 0,07 | ||||
63,36 | 0,073 | ||||
69,12 | 0,08 | ||||
76,03 | 0,9 | ||||
87,33 | 0,10 | ||||
97,92 | 0,11 | ||||
103,68 | 0,12 | ||||
115,2 | 0,13 |
Рыхлое сложение песка
Песок в сухом состоянии