История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2021-12-12 | 28 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы:
Испытать грунт методом компрессионного сжатия.
Сущность метода:
Испытание грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик деформируемости: коэффициента сжимаемости mo, модуля деформации Е, структурной прочности на сжатие р str, коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации с v и с a для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов с показателем текучести IL > 0,25.
Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.
Результаты испытаний должны быть оформлены, как правило, в виде графиков зависимостей деформаций образца от нагрузки и их изменения во времени.
Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.
Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенные, или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.
Конструкция компрессионного прибора должна обеспечивать:
- подачу воды к образцу сверху и отвод ее;
- первоначальную нагрузку на образец, создаваемую весом штампа и закрепленными на нем измерительными приборами не более 0,0025 Мпа;
- отвод воды, профильтровавшейся через образец грунта, и накопление ее в мерном сосуде;
- непрерывную на протяжении всего испытания фильтрацию воды, герметичность основных деталей прибора.
Оборудование:
- компрессионный прибор (одометр), состоящий из рабочего кольца, цилиндрической обоймы, перфорированного вкладыша под рабочее кольцо и поддона с емкостью для воды;
|
- механизм для вертикального нагружения образца грунта;
- устройства для измерения вертикальных деформаций образца грунта.
Рис.8.1 Общий вид компрессионного прибора КПр- I
I-стол; II- одометр; III-секторы в сборе.
1-винт опорный; 2-подвеска; 3- траверса подвески; 4-трос грузовой;
5- сектор; 6-палец; 7-трос тяговый; 8-винт натяжной; 9-нижнее коромысло;
10-маховичок; 11-стяжка; 12-шарик; 13-верхнее коромысло; 14-упор;
15-рычаг; 16-противовес.
Рисунок 8.2 Общий вид одометра
1 — корпус; 2 — поддон корпуса: 3 — основание корпуса; 4 — рабочее кольцо; 5 — направляющее кольцо; 6 — перфорированный вкладыш; 7 — перфорированный штамп; 8 — крышка; 9 — втулка; 10 — шток; 11 — спускная пробка; 12 — штуцер; 13 — резиновая прокладка; 14 —заглушка; 15 — прижимное кольцо верхнее; 16 —прижимное кольцо нижнее; 17 — гайка; 18 — стойка; 19 — шланг; 20 — стеклянная трубка; 21 — индикатор; 22 — держатель индикатора; 23 — опорная пятка индикатора; 24 — шарик; 25 — образец испытываемого грунта
Проведение испытания для определения характеристик mo, Е и р str
Порядок работы:
1. Образец грунта в рабочем кольце взвешивают, покрывают с торцов влажными фильтрами и помещают в компрессионный прибор.
2. После проводят следующие операции:
- устанавливают образец на перфорированный штамп;
- регулируют механизм нагружения образца;
- устанавливают приборы для измерения вертикальных деформаций образца;
- записывают начальные показания приборов.
3. Нагружение испытываемого образца проводят равномерно, без ударов ступенями нагрузки.
4. Первую ступень давления р1 при испытании песков принимают в зависимости от коэффициента пористости е по таблице 8.1, а последующие ступени давления р, принимают равными 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 МПа и далее с интервалом 0,1 МПа до заданного значения нагрузки.
Таблица 8.1 Первая ступень давления
|
Коэффициент пористости е | е ³ 0,75 | 0,75 > e > 0,6 | e £ 0,6 |
Первая ступень давления p1,МПа | 0,0125 | 0,025 | 0,05 |
5. При испытании глинистых грунтов для определения их структурной прочности на сжатие р str первую и последующие ступени давления принимают равными 0,0025 МПа до момента начала сжатия образца грунта. Начало сжатия следует считать при относительной вертикальной деформации образца грунта e > 0,005. При дальнейшем нагружении за очередную ступень давления принимают ближайшее большее значение по п.4.
6. На каждой ступени нагружения образца грунта снимают отсчеты по приборам для измерения вертикальных деформаций в следующей последовательности:
- первый отсчет — сразу после приложения нагрузки;
- затем через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 мин и далее с интервалом 1 ч в течение рабочего дня;
- затем в начале и конце рабочего дня до условной стабилизации деформации образца.
7. За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость деформации образца, не превышающую 0,01 мм за последние 4 ч наблюдений для песков, 16 ч — для глинистых.
8. В необходимых случаях по специальному заданию может быть произведена разгрузка образца грунта в последовательности, обратной порядку нагружения, а также повторное испытание грунта на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.
9. При разгрузке последняя ступень должна соответствовать давлению, создаваемому весом штампа и смонтированного на нем измерительного оборудования.
10. Регистрацию деформации образца при разгрузке следует вести через интервалы времени, указанные в п.7, а критерий условной стабилизации деформации принимать по п.8.
11. После окончания испытания образца грунта необходимо удалить воду сверху образца и из поддона, снять нагрузку.
12. В процессе испытания результаты записывают в таблицу 8.2
Таблица 8.2 Результаты испытания грунта методом компрессионного сжатия
Номер образца __________________
Дата испытания | Температура | Время снятия от- | Время от начала | Номер ступени | Масса груза на | Давление на образец | Показание индикаторов деформаций | Абсолютная дефор- | Поправка на дефор- | Абсолютная дефор- | Относительная | ||
испытания Т, °С | счета ti, ч | опыта t, ч | нагружения | подвеске рычага прибора, кг | грунта pi, МПа | n 1 | n 2 | среднее | мация образца D hi, мм | мацию прибора D, мм | мация с учетом поправки D hi - D, мм | деформация образца e | |
|
Обработка результатов:
1. Для определения характеристик то, Е и р str по результатам испытания для каждой ступени нагружения вычисляют:
абсолютную вертикальную стабилизированную деформацию образца грунта D h, мм, как среднее арифметическое показаний измерительных приборов за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора D;
относительную вертикальную деформацию образца грунта по формуле
, (8.2)
где h — начальная высота образца, мм;
2. По вычисленным значениям строят график зависимости e = f (p)
Рис.8.3 График Относительного сжатия водонасыщенного грунта в зависимости от давления ре = f (р)
Масштаб графиков: по горизонтали 10 мм — 0,025 МПа для р;
по вертикали 10 мм — 0,02 для e.
Рисунок 8.4 График относительного сжатия глинистого грунта при частичном разуплотнении в зависимости от давления р
А ¾ точка графика, принимаемая по ординате равной e = D hн / h;
pstr ¾ структурная прочность при испытании грунта в компрессионном приборе
Через точки графика проводят осредняющую плавную кривую или аппроксимируют эти точки монотонной зависимостью.
Значение давления, соответствующее точке пересечения кривой (см. Рисунок 8.2) с осью давления р, равно значению структурной прочности на сжатие р str.
3. Вычисляют коэффициенты пористости e i грунта при давлениях pi по формуле 8.4
е i = е o - e i (1+ ео). (8.4)
4. Коэффициент сжимаемости т o, МПа-1, в заданном интервале давлений р i и p i+1 вычисляют с точностью 0,001 МПа-1 по формуле 8.5
, (8.5)
где ei и ei+1 — коэффициенты пористости, соответствующие давлениям р i и pi+1.
5. Модуль деформации Е, МПа, в интервале давлений р i и pi+1 вычисляют с точностью 0,1 МПа по формулам 8.6 и 8.7
(8.6)
или
, (8.7)
где e i и e i+1 ¾ значения относительного сжатия, соответствующие давлениям pi и pi+1;
|
mo ¾ коэффициент сжимаемости, соответствующий интервалу давления от pi до pi+1;
b ¾ коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле 8.8
, (8.8)
где v — коэффициент поперечной деформации, при отсутствии экспериментальных данных допускается принимать v равным:
- 0,30—0,35 — для песков и супесей;
- 0,35—0,37 — для суглинков;
- 0,2¾0,3 при IL < 0— для глин;
- 0,3¾0,38 при 0 £ IL £ 0,25— для глин;
- 0,38¾0,45 при 0,25 < IL £ 1,0 — для глин;
При этом меньшие значения v принимают при большей плотности грунта.
Литература
1. ГОСТ 22733¾77 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.
2. ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.
3. ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
4. ГОСТ 25584—90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.
5. ГОСТ 25100—95 Грунты. Классификация.
6. Бабков В. Ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грунтов: учеб. пособие для автомоб.-дор. спец. вузов.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.; 1986 - 239 с., илл.
7. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М., Недра, 1975.
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!