Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2017-06-12 | 1055 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Введение
В данном отчете представлены лабораторные работы по дисциплине механика грунтов. Изучение осуществляется лабораторными методами физических свойств и классификационных показателей, показателей деформируемости и прочности грунтов, что позволяет приобрести навыки самостоятельной работы на стандартных приборах и оборудовании, применяемых в лабораториях по изучению строительных свойств грунтов.
В отчете представлены следующие лабораторные работы:
- Определение физических характеристик, классификационных показателей и условного сопротивления грунта R0;
- Исследование сжимаемости грунтов способом компрессии в одометре;
- Исследование предельного сопротивления сдвигу глинистого грунта.
В каждой работе проведены опыты, расчеты, таблицы и графики.
Содержание
Введение…………………………………………………………………..………2
Лабораторная работа №1 Определение физических характеричтик классификационных показателей и велечин расчётных сопротивлений грунтов R0 ……………………………………………………………………..………..…5
Лабораторная работа №2 Исследование сжимаемости грунтов способом компрессии в одометре ………………………………………………..………14
Лабораторная работа №3 Исследование предельного сопротивления сдвигу глинистого грунта …………………………………………………….…………21
Заключение…………………………………………………………………….…26
Список использованных источников…………………………………...………27
Лабораторная работа №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК,
КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ВЕЛЕЧИН
РАСЧЁТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ГРУНТОВ R0
Определение естественной влажности грунта методом
|
высушивания до постоянной массы.
Влажностью грунта W называется отношение массы воды, находящейся
в порах грунта, к массе этого грунта, высушенного при температуре 105 С.
1. Взвесить заранее высушеный и пронумерованный пустой бюкс с крышкой;
2. В бюкс поместить пробу грунта массой 15г, плотно закрыть крышкой и взвесить;
3. Бюкс со снятой крышкой, одетой на его дно, поместить в сушильный шкаф и высушить до постоянной массы при температуре (105 ) С;
4. Влажность грунта вычисляется по формуле (1.1)
Где W-влажность грунта, %
m2-масса бюкса с грунтом, г;
m3-масса бюкса с грунтом, высушенного до постоянной массы, г;
m1-масса высушенного пустого бюкса, г.
Результаты взвешиваний занесены в таблицу 1.1.
Таблица1.1- Определение природной влажности грунта.
Наименование | Ед.изм | Величина |
1.Номер бюкса | - | 252/280 |
2.Вес пустого бюкса с крышкой m1, | г | 23.27 |
3.Вес бюкса с грунтом и крышкой m2, | г | 47.95 |
4.Вес бюкса с грунтом после сушки m3, | г | 43.47 |
5.Влажность, % W | % | 22.18 |
Вычисляемые характеристики грунта
Коэффициент пористости
Коэффициентом пористости называют отношение объёма пор к объёму твёрдых частиц.
(1.6)
Где e-коэфицент пористости;
s-Плотность частиц грунта г/см3
W-влажность грунта%
-плотность грунта г/см3
г/см³
Плотность сухого грунта
Плотностью сухого грунта (скелета грунта) называют отношение массы твёрдых частиц грунта к общему объёму грунта.
, (1.7)
Где d-плотность сухого грунта;
- плотность грунта г/см3
W-влажность грунта%
г/см3
Удельный вес грунта
Удельный вес грунта определяется по формуле
, (1.8)
Где -удельный вес грунта;
ρ -Плотность грунта г/см3
g-ускорение свободного падения м/c2
1.7.4 Удельный вес частиц грунта определяется по формуле
, (1.9)
Где s-удельный вес частиц грунта;
s-Плотность частиц грунта г/см3
g-ускорение свободного падения м/c2
1.7.5 Удельный вес сухого грунта
Удельный вес сухого грунта определяется по формуле
, (1.10)
Где d-удельный вес сухого грунта;
|
d-Плотность сухого грунта г/см3
g-ускорение свободного падения м/c2
=15.68кН/м3
1.8 Определение расчётного сопротивления грунтов основания Ro
Для глинистых грунтов значение R0 определяется по таблице 3приложения 3[2] в зависимости от величин e и JL. Расчётные сопротивления грунтов R0 используется для назначения предварительных размеров фундаментов, а в случае сооружений 3 класса – для окончательного назначения. Для грунтов с промежуточным e и JL значения R0 определяются путём линейной интерполяции в соответствии с формулой.
1.8 Определение условного расчётного сопротивления грунтов основаня R0
R0 (e, JL) = e2- e/ e2- e1 [(1- JL) R0 JL* R0(1,1)]+
+ e - e1/ e2- e1[(1- JL) R0(2,0)+ JL* R0(2,1)], (1.11)
Где e2≥ e≥e ≥1 — интервал значений коэффициента пористости, в котором находится искомое значение e
JL
e0=0.60
e1=0.5
e2=0.8
R0 (1, 0) - значение R0 при e= e1 и JL= 0; =600
R0 (1, 1) - значение R0 при e= e1 и JL= 1; =400
R0 (2, 0) - значение R0 при e= e2 и JL= 0; = 300
R0 (1, 0) - значение R0 при e= e2 и JL= 1; =200
R0=0.8-0.60/0.8-0.5 [(1- 0.38)600+0.38*400]+0.60-0.5/0.8-0.5[(1- 0.38)300+0.38*200]=436.7 кПа.
Вывод: определили физические характеристики грунта: естественная влажность W = 32.26%; влажность грунта на границе текучести WL = %; влажность грунта на границе раскатывания WP = %; плотность р = 1,96 г/ см3; плотность частиц грунта ps = 2,53 г/ см3; при расчете числа пластичности и коэффициента консистенции определили, что данный грунт - суглинок текучего состояния; коэффициент пористости e=0,60; плотность сухого грунта pd = 1,6 г/ см3; удельный вес грунта γ= 19,208кН/м3; удельный вес частиц грунта γs=24,7 кН/м3; удельный вес сухого грунта γd=15,68 кН/м3.
Условное расчетное сопротивление грунтов R0 (0.60; 0,38) = 436.7 кПа.
Лабораторная работа №2
Подготовка к испытанию
Образец глинистого грунта для испытаний вырезают рабочим кольцом прибора и покрывают с двух сторон влажными фильтрами.
Сжатие образца грунта происходит при свободном удалении поровой воды через дырчатые поддон и штамп прибора.
Нагрузку прикладывают с помощи рычажной системы. Отношение плеч рычага, передающего нагрузку n=1:10. Диапазон давлений в опыте определяется проектным заданием. В учебных целях опыт проводится при трёх значениях нагрузки, создаваемой гирями массой 4.8 и 12 кг.
После приложения каждой ступени давления образец выдерживают до стабилизации деформации. По[4] критерием стабилизации для глинистых грунтов является деформация не более 0.01мм за 16ч (в учебных целях принято время условной стабилизации на каждой ступени давления равным 12мин).
|
Для измерения вертикальных деформаций грунта используют два индикатора часового типа, схема которых показана на рис 2.2
1 - корпус; 2 – циферблат; 3 - ободок; 4 - стрелка; 5 - указатель; 6 - гильза; 7 - измерительный стержень; 8 - измерительный наконечник; 9- указатель ноля допуска.
Рисунок 2.2 Индикатор часового типа.
Технические данные индикатора:
- 100 деление-1оборот-1мм
- Цена деления0.01мм
Если ножка индикатора выдвигается, то показания снимают по красной шкале, если втапливается-по чёрной.
Перед опытом на индикаторе устанавливают нулевой отсчёт поворотом шкалы.
Обработка результатов.
1. Определяют абсолютную деформацию грунта S как среднее арифметическое значение показаний индикаторов (при вычислениях следует учитывать деформацию компрессионного прибора по тонировочной кривой, построенной при различных давлениях).
Таблица 2.1-Результаты лабораторных испытаний
Масса гирь на подвеске Ркг | Вертикальное напряжение MПа | Время наблюдения t мин | Показания индикаторов | ||
rлмм | rnмм | ||||
0,07 | 0,10 | 0,60 | 0,35 | ||
0,11 | 0,37 | ||||
0,11 | 0,71 | 0,41 | |||
0,13 | 0,78 | 0,46 | |||
0,15 | 0,83 | 0,49 | |||
0,13 | 1,25 | 1,22 | 1,24 | ||
1,27 | 1,26 | 1,27 | |||
1,30 | 1,33 | 1,32 | |||
1,35 | 1,42 | 1,38 | |||
1,38 | 1,49 | 1,43 | |||
0,2 | 1.50 | 1,68 | 1,59 | ||
1,53 | 1,72 | 1,63 | |||
1,54 | 1,79 | 1,66 | |||
1,62 | 1,88 | 1,75 | |||
1,71 | 1,95 | 1,83 |
При р=4 кг: σ= 4*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,07 Мпа
При р=8 кг: σ= 8*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,13 Мпа
При р=12 кг: σ= 12*9,8/0,006*0,1 ≈ 0,2 Мпа
Для каждой ступеньки нагружения строят график зависимости осадки образца S от времени t.
Рисунок 3.3 график зависимости осадки S от времени t
2 Вычисляют значения коэффициента пористости по формуле
(1+e). (2.2)
Где e-начальный коэффицент пористости
E- относительная вертикальная деформация образца, найденная
, (2.3)
Где S осадка образца соответствующая давлению мм
h-высота образца мм
Данные для вычисления e сведены в таблицу 3
Таблица2.2-Расчёт изменения коэфицента пористости
|
Вертикальное Нагружение на грунт МПа | Условно стабилизированная осадка образца Sмм | Относительная Вертикальная деформация образца E | Изменение коэфицента Пористости | Значение Коэффицента Пористости, Соответствующее напряжению e=e- |
0.6 | ||||
0.065 | 0.16 | 0.0049 | 0.0074 | 0.593 |
0.131 | 0.6 | 0.019 | 0.029 | 0.571 |
0.196 | 1.03 | 0.032 | 0.066 | 0.534 |
Коэффициент сжимаемости определяют по формуле
, (2.4)
и - коэффициенты пористости соответствующие напряжениям .
-1
Коэффициент относительной сжимаемости определяют по формуле
(2.5)
-1
Модуль деформации определяют с точностью 0.1 Мпа по формуле
, (2.6)
где - начальный коэффициент пористости;
- коэффициент сжимаемости;
- коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле:
(2.7)
где v - коэффициент поперечной деформации, определяемый по результатам испытаний вы приборах трехосного сжатия (v=0,36).
. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать v равным: 0,30-0,35 - для песков и супесей; 0,35-0,37 - для суглинков; 0,2-0,3 при IL <0; 0,3-0,38 при 0≤ IL ≤ 0,25; 0,38-0,45 при 0,25≤ IL ≤ 0,1 - для глин. При этом меньшее значение v принимают при большей плотности грунта.
Вывод: определили показатели сжимаемости грунтов; коэффициент сжимаемости m0=0,33 МПа-1; коэффициент относительной сжимаемости mv=0.22 МПа-1; модуль деформации Е = 4,55 МПа.
График зависимости коэффицента пористости e от напряжения
Рисунок 2.4-Компрессионная кривая
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ ГЛИНИСТОГО Грунта
Цель работы: определить параметры прочности грунта (удельное сцепление с, угол внутреннего трения ).
Условие прочности для глинистых грунтов описывается законом Ш. Кулона формулой:
, (3.1)
Оборудование:
- Образцы грунта
- Одноплоскостной срезной прибор ГГП-30
- Индикатор часового типа;
- Грузы.
Исходные данные;
- A=40см2 – площадь среза образца.
- h=35мм – высота образца;
- nB=1:10 – отношение плеч рычага для передачи вертикальной нагрузки;
- nг=1:10 - отношение плеч рычага для передачи сдвигающей нагрузки.
Для определения характеристик прочности необходимо выполнить несколько опытов по определению предельного касательного напряжения при различных значениях нормального напряжения и значения и с определить как параметры прямолинейной зависимости.
Проводим три опыта на срез при нормальных к плоскости сдвига напряжениях 1=0.1МПа; 1=0.2МПа; 1=0.3МПа.
Для глинистых грунтов независимо от их степени влажности в стабилизированном состоянии испытания проводят по консолидированно-дренированной схеме по ГОСТ 12248-96 [4]. В опытах используется одноплоскостной срезной прибор с фиксированной поверхностью среза ГГП-30 конструкции Н.Н.Маслова-Ю.Ю.Лурье, показанный на рисунке 3.1.
|
Срез достигается путём сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
1 – Подъёмный винт; 2 – противовесы;3 - тормоз;5 – торс горизонтальной тяги; 7 – секторный рычаг; 7 - винт; 8 – кронштейн срезывателя; 9 – держатель индикатора; 10 – упор индикатора; 11 - срезыватель; 12 - индикатор; 13 – панель рабочего столика; 14 – подвижная плита; 15 – вертикальная тяга; 16 – скользящий рычаг вертикальной тяги; 17 - ползун; 18 – ванна.
Рисунок 3.1- Прибор одноплоскостного среза
Таблица3.1-Результаты испытания грунта на срез.
Масса гирь на подвеске Ркг | Вертикальное напряжение при срезе МПа | Масса гирь на подвеске горизонтальной тяги Ткг | Касательное напряжение при срезе τ МПа | Горизонтальная деформация образца мм |
0.1 | 0.2 | 0.0049 | 0.02 | |
0.4 | 0.0098 | 0.17 | ||
0.6 | 0,0147 | 0.27 | ||
0.8 | 0,0196 | 0.61 | ||
0.0245 | 1.08 | |||
1.2 | 0.0294 | 1.73 | ||
1.4 | 0.0343 | срез | ||
0.3 | 0.4 | 0.0098 | 0.03 | |
0.8 | 0,0196 | 0.09 | ||
1.2 | 0.0294 | 0.19 | ||
1.6 | 0.0392 | 0.64 | ||
0.049 | 1.18 | |||
2.4 | 0.0588 | 1.82 | ||
2.8 | 0.0686 | срез |
Считаем касательное напряжение по формуле
, (3.3)
где Т - масса гирь на подвеске горизонтальной тяги, кг;
- ускорение свободного падения, м/с2;
А - площадь среза образца, м2;
- коэффициент рычажной передачи.
Максимальное значение на отрезке, не превышающем мм, принимается за сопротивление среза .
По результатам опыта строят график зависимости горизонтальных деформаций от касательных напряжений в плоскости среза в соответствии с приложением
Рисунок 3.2 – График зависимости горизонтальных деформаций от касательных напряжений.
Рисунок 3.3 – Диаграмма сопротивления срезу.
Строят график зависимости касательных (сдвигающих) напряжений от нормальных напряжений (диаграмма сопротивления срезу) в соответствии с приложением 4.
МПа | МПа |
МПа | МПа |
Рисунок 3.4 — Диаграмма сопротивления срезу
Определение нормативного угла внутреннего трения и с определяем по формулам:
(3.4)
c=t’- *tq (3.5)
c=0.038-0.03*0.25=0.02626МПа
Вывод: определили параметры прочности грунта, необходимые при оценке устойчивости откосов грунтовых массивов, несущей особенности оснований зданий и сооружений, давления на ограждающие конструкции: угол внутреннего трения = и удельное сцепление с=0,009 МПа.
Заключение
В результате проведения первой лабораторной работы было определено
Наименование грунта по числу пластичности Jp=20.17 – глина. Определено физическое состояние грунта по числу консистенции JL =0.38 состояние глинистого грунта текуче пластичное в соответствии с таблицей Б.14[4].
Определены физические характеристики грунта: коэффицент пористости eo=0.6; плотность скелета грунта pd=1.72г/см3; удельный вес грунта Y= ; удельный вес частиц грунта Ys= ; удельный вес скелета грунта Yd=15.68 ;.
В результате второй работы были определены показатели сжимаемости грунта: коэффициент сжимаемости mo=0.33МПа-1 и модуль общей деформации Е=4,55МПа.
В результате третьей работы были определены параметры прочности:
Удельное сцепление с= 0.02626МПа
Угол внутреннего трения =4.9
\
Введение
В данном отчете представлены лабораторные работы по дисциплине механика грунтов. Изучение осуществляется лабораторными методами физических свойств и классификационных показателей, показателей деформируемости и прочности грунтов, что позволяет приобрести навыки самостоятельной работы на стандартных приборах и оборудовании, применяемых в лабораториях по изучению строительных свойств грунтов.
В отчете представлены следующие лабораторные работы:
- Определение физических характеристик, классификационных показателей и условного сопротивления грунта R0;
- Исследование сжимаемости грунтов способом компрессии в одометре;
- Исследование предельного сопротивления сдвигу глинистого грунта.
В каждой работе проведены опыты, расчеты, таблицы и графики.
Содержание
Введение…………………………………………………………………..………2
Лабораторная работа №1 Определение физических характеричтик классификационных показателей и велечин расчётных сопротивлений грунтов R0 ……………………………………………………………………..………..…5
Лабораторная работа №2 Исследование сжимаемости грунтов способом компрессии в одометре ………………………………………………..………14
Лабораторная работа №3 Исследование предельного сопротивления сдвигу глинистого грунта …………………………………………………….…………21
Заключение…………………………………………………………………….…26
Список использованных источников…………………………………...………27
Лабораторная работа №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК,
КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ВЕЛЕЧИН
РАСЧЁТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ГРУНТОВ R0
Определение естественной влажности грунта методом
высушивания до постоянной массы.
Влажностью грунта W называется отношение массы воды, находящейся
в порах грунта, к массе этого грунта, высушенного при температуре 105 С.
1. Взвесить заранее высушеный и пронумерованный пустой бюкс с крышкой;
2. В бюкс поместить пробу грунта массой 15г, плотно закрыть крышкой и взвесить;
3. Бюкс со снятой крышкой, одетой на его дно, поместить в сушильный шкаф и высушить до постоянной массы при температуре (105 ) С;
4. Влажность грунта вычисляется по формуле (1.1)
Где W-влажность грунта, %
m2-масса бюкса с грунтом, г;
m3-масса бюкса с грунтом, высушенного до постоянной массы, г;
m1-масса высушенного пустого бюкса, г.
Результаты взвешиваний занесены в таблицу 1.1.
Таблица1.1- Определение природной влажности грунта.
Наименование | Ед.изм | Величина |
1.Номер бюкса | - | 252/280 |
2.Вес пустого бюкса с крышкой m1, | г | 23.27 |
3.Вес бюкса с грунтом и крышкой m2, | г | 47.95 |
4.Вес бюкса с грунтом после сушки m3, | г | 43.47 |
5.Влажность, % W | % | 22.18 |
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© 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!