Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»

Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»

Похожие:

Скачать 1.6 Mb.

Название	Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика грунтов, основания и фундаменты»
страница	6/14
Тип	Руководство

rykovodstvo.ru > Руководство ремонт > Руководство

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

) обуславливается геологической историей формирования и последующего существования грунта и равен отношению веса грунта к занимаемому этим грунтом объему.

Численно удельный вес грунта равен единице объема грунта, включая вес воды в его порах.

Удельный вес грунта (

) определяют через его плотность (

) умножением на ускорение свободного падения

Плотность грунта природного сложения (

) равна отношению массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему.

Величина плотности для дисперсных пород грунтов колеблется в широких пределах. Грунты, наиболее часто встречаемые в практике фундаментостроения имеют плотность

.

Удельный вес грунта используется как прямой расчетный показатель для вычисления расчетного давления на грунт основания под подошвой фундаментов, расчета устойчивости оползневых склонов, вычисления давлений грунта на подпорные стенки, расчета осадки сооружения, при расчете оснований по несущей способности, вычисления пористости и коэффициента пористости, определения объема земляных работ.

С увеличением степени заполнения пор грунта водой удельный вес его растет, кроме того, в грунтах различных видов вода находится в различной степени связанности. В песчаных грунтах практически вся вода, находящаяся в порах грунта может перемещаться под действием сил гравитации. В глинистых грунтах благодаря поверхностной активности частиц с размерами менее 0,005мм вода вокруг них находится в связанном состоянии.

Контакт таких частиц осуществляется через оболочки связанной воды. В зависимости от количества воды в грунте будут находиться толщины оболочек связанной воды вокруг частиц и, следовательно, будут определяться величины объемов пор и твердых минеральных частиц в общем объеме грунта. Непосредственно только по величине удельного веса грунта трудно судить о плотности сложения минеральных частиц. Более наглядно плотность сложения твердых минеральных зерен в грунте характеризуется удельным весом сухого грунта (

).

Удельным весом сухого грунта называется отношение веса твердых минеральных частиц в данном образце грунта природного сложения ко всему его объему.

Численно удельный вес сухого грунта равен весу твердых частиц (минеральных) в единице объема грунта природного сложения.

Определяется удельный вес сухого грунта умножением плотности сухого грунта (

) на ускорение свободного падения (

Плотность сухого грунта (

) определится как отношение массы твердых частиц ко всему объему грунта в образце природного сложения.

В строительной практике наиболее часто встречаются грунты с плотностью сухого грунта от 1,0 до 1,9 г/см³.

По известной плотности грунта (

), влажности (

) и плотности частиц грунта (

) вычисляются:

- плотность грунта в сухом состоянии

;

- пористость – объем пор в единице объема грунта

;

- объем твердых минеральных частиц в единице объема грунта

;

- коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых минеральных частиц в единице объема грунта

;

- степень влажности грунта – степень заполнения пор грунта водой, как отношение объема воды в порах грунта к их объему в единице объема грунта природного сложения

,

где

- плотность воды,

;

- полная влагоемкость грунта (влажность полного водонасыщения)

.

Определение удельного веса грунта в природном залегании или в искусственно устроенных толщах может производиться лабораторными и полевыми способами. Применение того или иного способа зависит от вида и состояния грунта.

В данной работе рассмотрены два метода лабораторного определения удельного веса грунта через его плотность: метод режущих колец и метод парафинирования.
Определение удельного веса грунта

методом режущих колец по ГОСТ 5180-84 (2005)

Метод режущих колец применяют для грунтов, легко поддающихся резке ножом, не крошащихся, а также в тех случаях, когда объем и форма образца могут быть сохранены только при помощи жесткой тары, например, для песчаных грунтов не нарушенного и нарушенного сложения.

Необходимые материалы и оборудование:

- грунт;

- режущие кольца;

- нож лабораторный;

- технические весы с разновесами;

- плоские стекла;

- штангельциркуль.

Описание оборудования.

Режущие кольца и зачистной нож должны удовлетворять следующим требованиям:

Режущее кольцо должно иметь форму правильного цилиндра с заостренным снаружи нижним краем, выполняется из некорродирующего металла. Для глинистых грунтов внутренний диаметр кольца должен быть не менее 50мм, для песчаных грунтов – не менее 70мм, для однородных глинистых грунтов – 40мм. Высота кольца должна быть не более диаметра и не менее половины диаметра.

Для уменьшения погрешностей при определении удельного веса песчаных грунтов применяются режущие кольца большей высоты, чем для глинистых грунтов. Толщина стенок кольца должна быть не более 0,02 диаметра и не менее 1,5мм.

Нож для зачистки образца должен иметь прямое лезвие, длина которого должна превышать диаметр режущего кольца.

Ход определения.

Определить массу режущего кольца и двух плоских стекол с точностью 0,01г ().
Измерить внутренний диаметр () и высоту режущего кольца () и определить его объем () по формуле:

Выровнять поверхность монолита (или образца) грунта путем срезки ножом.
Вырезать грунт кольцом (рис.8). Для обеспечения вертикальности кольцо вставляется в специальное устройство и устанавливается острым (режущим) краем на зачищенную поверхность грунта. Придерживая кольцо, вырезать зачистным ножом столбик грунта диаметром на 0,5-1мм, превышающий наружный диаметр кольца и высотой до 1см (рис.8а). Понемногу нажимая на кольцо, надевают его на вырезанный столбик грунта. Процесс повторяют до тех пор, пока поверхность грунта не поднимется над верхним краем кольца. Далее столбик грунта подрезается к низу на конус и кольцо с грунтом отделяется от монолита (рис.8б). В песчаные грунты кольцо вдавливается на всю высоту без подрезки, а затем освобождается от окружающего грунта и осторожно сдвигается на плоское стекло, установленное горизонтально в уровне низа кольца.
Избыток грунта, выступающего из кольца, срезается, поверхности тщательно выравниваются. В случае образования небольших выкрашиваний, каверны заполняются грунтом из монолита без крупных включений путем заглаживания ножом, лезвие которого должно выступать в обе стороны за пределы кольца.
Наружную поверхность кольца тщательно очистить от приставшего грунта и свободные поверхности грунта покрыть плоскими стеклами.
Кольца вместе с грунтом и стеклами взвесить с точностью 0,01г ().
Данные определений занести в журнал (табл. 14).
Определить плотность грунта по формуле:

, г/см³

Для каждого образца грунта количество параллельных определений устанавливается в зависимости от степени неоднородности грунта, но не менее двух.
Расхождение в результатах параллельных определений более 0,03г/см³ не допускается, опыт требуется повторить. За конечный результат принимается среднеарифметическое значение.

Таблица 14

Журнал определения плотности грунта методом режущих колец

№ опре-деле-ний	Высота кольца	Диаметр Кольца, см	Масса кольца со стеклом, г	Масса кольца с грунтом и покрывающими стеклами	Объем кольца, см³	Плотность грунта, г/см³	Средняя величина, г/см³
1	2	3	4	5	6	7	8

Определить удельный вес грунта, принимая ускорение свободного падения равным 9,81м/с².

Определение удельного веса грунта методом

парафинирования по ГОСТ 5180-84 (2005)
Метод парафинирования рекомендован для определения удельного веса свободных грунтов, склонных к выкрашиванию, в связи с чем, такие грунты не поддаются взятию в кольцо.

Необходимые материалы и оборудование:

- технические весы с разновесом;

- подставка к техническим весам для взвешивания в воде;

- парафин;

- электрическая плитка;

- стальной нож.

Ход работы:

Образец грунта с ненарушенной структурой и сохранением естественной влажности обрезать острым ножом так, чтобы его поверхность приобрела по возможности округлые формы, а затем взвесить на технических весах (). Объем образца должен быть не менее 30см³. Взвешивание производить с точностью до 0, 01г.
После взвешивания образец опустить на 1-2 сек в расплавленный парафин с температурой 57-60ºС, а затем повторными погружениями нарастить на поверхности образца слой парафина, толщиной 0,5-1мм. При этом нужно все время следить, чтобы в парафине, а также между грунтом и парафином не оставалось пузырьков воздуха; появляющиеся пузырьки необходимо удалять, прокалывая их нагретой иглой и заглаживая место прокола. Применять следует парафин с заранее известной плотностью (плотность парафина обычно принимается равной ).
Запарафинированный образец взвесить на технических весах ().
Погрузить образец в парафиновой оболочке в воду и взвесить ()(рис.9). Для этого установить над чашкой весов на подставке сосуд с водой так, чтобы масса его не передавалась на коромысло весов. Образец перевязать тонкой нитью, второй конец которого продеть на серьгу коромысла весов. Длина должна обеспечить полное погружение образца в воду.
вынуть из воды взвешенный в погруженном состоянии образец, обсушить и произвести контрольное взвешивание в воздухе, чтобы убедиться, что вода не проникла в образец грунта. Если при этом обнаружится приращение массы образца более чем на 0,02г по сравнению с массой , образец должен быть забракован.

Вычислить плотность грунта по формуле:

, г/см³

где

- плотность воды принимается по таблице 13 (см. лаб. раб. № 4) в зависимости от ее температуры;

- плотность парафина.

Определение плотности для каждого монолита грунта произвести не менее двух раз и вычислить среднее арифметическое значение с точностью 0,01г/см³. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,03г/см³. В противном случае испытания повторить.
Данные определений занести в журнал (табл.15).

Таблица 15

Журнал определений плотности грунта методом парафинирования

Определить удельный вес грунта, принимая ускорение свободного падения равным 9,81м/с².

Определение физических свойств грунтов

в испытуемых образцах

Определение физических свойств грунтов производится после вычисления среднего значения удельного веса (

) по формулам, приведенным в теоретической части работы (

).

Показатель влажности студентам задается преподавателем, а величина плотности частиц грунта может быть принята по осредненным значениям из таблицы 11

(см. лаб. раб. № 4).
Вопросы для самопроверки:

Что называется удельным весом грунта и какова его величина для грунтов наиболее часто встречаемых в строительстве?
От чего зависит величина удельного веса сухого грунта?
Что называют плотностью грунта природного сложения?
Что называют удельным весом сухого грунта?
От чего зависит величина удельного веса сухого грунта? В чем различие этого понятия и удельного веса частиц грунта?
Что понимают под плотностью сухого грунта?
Что такое пористость грунта и как она определяется?
Что такое коэффициент пористости грунта и как он определяется?
Что такое степень влажности грунт? От чего она зависит и как определяется?
Что такое полная влагоемкость грунта и как она определяется?
Какие методы определения удельного веса грунта Вы знаете?
Расскажите об областях применения различных методов лабораторного определения удельного веса грунта.
Расскажите о требованиях, предъявляемых к конструкциям режущих колец для различных грунтов.
Как производится вырезка образца грунта с помощью режущего кольца?
Опишите методику определения удельного веса грунта с применением жесткой обоймы-тары.
Объясните, каким образом определяется объем образца грунта в методе парафинирования?
Как влияет изменение пористости и влажности при производстве строительных работ (деформационные, прочностные) на свойства грунтов?
Что называется монолитом грунта и как производится его отбор?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Определение коэффициента фильтрации

песчаного грунта
Водопроницаемость грунтов.

Водопроницаемостью грунтов называют способность их пропускать сквозь себя воду.

Вода в порах грунтов может передвигаться под влиянием ряда причин: силы тяжести; внешнего давления; капиллярных сил; адсорбционных сил, развивающихся на поверхности раздела твердых частиц и воды; промерзания породы; давления газов и т.д. При инженерно-геологических исследованиях чаще всего практический интерес представляет передвижение воды под влиянием силы тяжести и разности напоров. Скорость напорного движения воды в грунтах зависит от размеров пор грунта, сопротивлений, оказываемых на пути фильтрации, величины действующих напоров и характеризуется численно для того или иного вида грунта при данной неизменной пористости, так называемым коэффициентом фильтрации (

). Коэффициент фильтрации (

) представляет собой скорость фильтрации при градиенте напора, равном единице. Дарей на основании опытов показал, что движение воды в грунтах в большинстве случаев будет ламинарным, т.е. линии токов воды нигде не пересекаются друг с другом, а расход воды в единицу времени через единицу площади поперечного сечения грунта будет прямо пропорционален гидравлическому градиенту

Выражают коэффициент фильтрации обычно в см/с, м/сут, см/год.

Фильтрация воды в вязких глинистых грунтах имеет свои особенности, вызванные размерами пор и вязким сопротивлением водно-колоидных пленок, обволакивающих частицы грунтов, препятствующих движению воды. Поэтому фильтрация воды в глинистых грунтах начинается только после преодоления сопротивления водно-колоидных пленок. Напорный градиент, соответствующий началу движения воды, называется начальным гидравлическим градиентом (

). Скорость фильтрации воды в глинистых грунтах определяется уравнением

Коэффициент фильтрации используется при подсчете запасов подземных вод, определения водопритока в котлованы и горные выработки, проектировании дренажных сооружений и фильтров, при прогнозе скорости осадок водонасыщенных грунтов, расчете консолидации грунтов, при уплотнении грунтов дренированием и путем откачек грунтовых вод.
Считается (по Саваревскому), что если коэффициент фильтрации

, то грунт является водонепроницаемым или водоупором, взвешивающее действие воды на такой грунт при расчетах не учитывают.

Коэффициенты фильтрации для различных видов грунтов значительно отличаются по величине. В табл.16 приведены средние значения коэффициентов фильтрации для однородных (без каверн) грунтов.

Таблица 16

№ п/п	Вид грунта	Величина , м/с
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	Галечник без заполнителя Гравий без заполнителя Пески гравелистые Пески крупнозернистые Пески среднезернистые Пески мелкозернистые Пески пылеватые Пески мелкие с примесью глины Супеси Суглинки Глины Глины пластичные	200-500 100-200 50-100 20-75 5-20 1-10 0,1-1 0,05-0,1 0,01-0,1 0,0001-0,001 0,00001-0,001 до 10^-7

Для определения коэффициента фильтрации грунтов существует ряд методов, которые могут быть подразделены на три основные группы:

Полевое опытное определение с помощью откачки или налива;
Непосредственное лабораторное определение в приборах;
Косвенное определение по данным механических анализов и пористости грунта.

Наиболее общую характеристику водопроницаемости грунта дают полевые опытные работы. Лабораторные определения коэффициента фильтрации характеризуют водопроницаемость отдельных «точек» слоя грунта в основании. При этом, более близкую к естественным условиям картину дают определения на образцах с ненарушенной структурой. Для связных грунтов определения на образцах с нарушенной структурой совершенно не отражают их естественной водопроницаемости.
Определение коэффициента фильтрации по данным гранулометрического состава и пористости для песчаных грунтов и по результатам компрессионных испытаний водонасыщенных образцов глинистых грунтов, является приближенным и может быть рекомендовано, в случае отсутствия данных непосредственного определения, для предварительных расчетов.
Определение коэффициента фильтрации

песчаного грунта в приборе КФ-ООМ по ГОСТ 25584-84

Необходимое оборудование:

- прибор КФ-ООМ;

- ступка фарфоровая с пестиком;

- сито с отверстиями диаметром 5 мм;

- сито с отверстиями диаметром 2 мм;

- нож лабораторный;

- шпатель;

- секундомер;

- цилиндр с дистиллированной водой;

- деревянная трамбовка.
Описание прибора КФ-ООМ
Прибор КФ-ООМ предназначен для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов с нарушенной и ненарушенной структурой при переменных напорных градиентах от 0 до 1.

Прибор состоит из фильтрационной трубки, специального винтового телескопического приспособления, позволяющего насыщать грунт и регулировать напор воды, и корпуса с крышкой.

Фильтрационная трубка (рис.10) состоит из металлического цилиндра 5 с заостренным краем, дна 6, которое надевается на нижнюю часть цилиндра и латунной сетки 7, вставляемой в дно. На верхней части цилиндра устанавливается муфта 2 с латунной сеткой 3 и со стеклянным баллоном 1 (мариортовым сосудом), на одной стороне которого нанесена шкала.

Телескопическое приспособление состоит из подставки 11, винта 8 и планки 4.

На планке 4 нанесены деления напорного градиента от 0 до 1 ценой деления 0,02.

Ход работы.

Из корпуса прибора 10 (рис.10) извлекают фильтрационную трубку. Снимают с фильтрационной трубки муфту 2 с латунной сеткой 3 и мерным баллоном 1.
При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры. грунт предварительно высушивают до воздушно сухого состояния, методом квадратов отбирается проба грунта, которая просеивается через сито с отверстиями диаметром 2 мм, 5 мм в зависимости от крупности песка. Остатки на сите растираются в ступке и вновь просеиваются.
При подготовке к испытанию песок и вода, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, должны быть выдержаны до выравнивания их температуры с температурой воздуха.

Для насыщения образцов грунта и проведения испытаний применяют грунтовую воду с места отбора грунта. В отдельных случаях допускается использовать дистиллированную воду.

При испытании грунта ненарушенной структуры заполнение цилиндра песком производят поэтапным надвиганием цилиндра на заранее вырезанный столбик грунта диаметром на 0,5 – 1 мм больше диаметра цилиндра и высотой примерно 10 мм. В грунт, из которого не удается вырезать столбик грунта, цилиндр вдавливается.
При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры коэффициент фильтрации рекомендуется определить при абсолютно рыхлом и максимально плотном их сложении. Наполнение металлического цилиндра для первого случая производится простым насыпанием грунта до необходимой высоты. Во втором случае наполнение грунтом ведут слоями в 1-2см, с легкой трамбовкой. Для каждого случая производят определение плотности грунта.
При опытах с пылеватыми песками на дно трубки засыпают буферный слой песка из фракций 0,5-0,25 мм высотой 2-3мм, для исключения просыпания пылеватых частиц и выноса их водой при фильтрации.
После заполнения цилиндра грунтом 12 в корпус 10 наливают воду и вращением винта 8 поднимают подставку 11 до совмещения отметки на планке 4, соответствующей напорному градиенту , с верхним краем крышки 9.
На подставку 11 устанавливают фильтрационную трубку с испытуемым грунтом. Вращением винта 8 медленно погружают фильтрационную трубку с грунтом в воду до отметки напорного градиента . В таком положении оставляют прибор до момента появления влаги на поверхности образца грунта в цилиндре, о чем судят по изменению его цвета.
Помещают на грунт латунную сетку 3, надевают на трубку муфту 2 и вращением винта 8 медленно погружают трубку в крайнее нижнее положение.
Заполняют мерный баллон 1 дистиллированной водой, предварительно измерив ее температуру, зажимают отверстие большим пальцем и, быстро опрокинув, вставляют его в муфту фильтрационной трубки так, чтобы горлышко баллона соприкасалось с латунной сеткой.

В таком положении мерный баллон автоматически поддерживает над грунтом постоянный уровень воды в 1-2 мм. Как только этот уровень, вследствие просачивания воды через грунт, понизится, из мерного баллона вытекает необходимое количество воды, а в него прорывается пузырек воздуха. Эти обеспечивается постоянство напорного градиента в процессе одного испытания. Если в баллон прорываются крупные пузырьки воздуха, это означает, что горлышко баллона отстоит на значительном расстоянии от поверхности грунта. Баллон необходимо опустить и добиться, чтобы в него равномерно поступали мелкие пузырьки воздуха, что свидетельствует об установившейся фильтрации.

После этого устанавливают планку 4 на градиенте и доливают воду в корпус 10 до верхнего края.

Наблюдают за движением пузырьков воздуха в мерном баллоне. После достижения установившейся фильтрации визуально отмечают уровень воды по шкале на мерном цилиндре и пускают секундомер. Через определенное время (50-100с для среднезернистых песков, 200-500с для чистых песков) отмечают второй уровень воды. Разность между показаниями по шкале мерного баллона позволяет определить расход воды, профильтровавшийся через образец грунта за время , определяемого по секундомеру.
Для получения средней величины коэффициента фильтрации, при медленно протекающей фильтрации воды через образец, повторяют замеры расхода воды при различных положениях уровня воды в мерном баллоне не менее 2-3х раз.
Данные испытаний занести в таблицу 17 и вычислить по ним среднее значение коэффициента фильтрации.
Проделать испытания при градиентах напора , , согласно пунктам 9-13. Для случая телескопическим приспособлением можно не пользоваться, тогда фильтрационная трубка устанавливается на любую ровную поверхность.
Коэффициент фильтрации подсчитывается для условий фильтрации при температуре воды 10ºС по формуле:

где

- объем профильтровавшейся воды, см³;

864 – переводимый коэффициент из см/с в м/сут;

- площадь сечения образца грунта;

- гидравлический градиент, принятый в испытаниях;

- время фильтрации, с;

- температурная поправка для приведения значения коэффициента фильтрации к условиям фильтрации воды при 10ºС:

,

где

- фактическая температура воды при испытаниях, ºС.

Для облегчения расчетов коэффициента фильтрации можно пользоваться таблицей 18, в которой приведены значения для постоянного расхода воды . При этом таблицей удобнее пользоваться, когда объем профильтрованной воды будет кратным 10см³.

где обозначения те же, что и в формуле подсчета

.

Для нахождения величины

необходимо:

замерить температуру воды в опыте ;
определить время, в течение которого проводились наблюдения за фильтрацией , с;
найти объем профильтровавшейся воды и определить его кратность 10см³ ();
найти по таблице 18 значение , соответствующее взятому ;
вычислить значение :

.

Пример 1.

Пример 2.

Определение нормативного значения коэффициента фильтрации производится графическим способом из условия, что скорость фильтрации в песчаных грунтах линейно увеличивается с ростом градиента напора, а фильтрация начинается при градиенте более 0

По полученным средним значениям коэффициентов фильтрации при различных

определяют

и полученные точки откладывают в осях

. Через полученные точки необходимо провести прямую линию так, чтобы экспериментальные точки располагались к ней как можно ближе. Нормативное значение коэффициента определяется как тангенс угла наклона (

) построенной прямой к оси

Пример обработки результатов опытов приведен на рис.11.

Величина гидравлического градиента I	0,4		0,6		0,8		1,0
Объем профильтрованной воды V, см³	1,5	1,5	2,5	2,5	3,0	3,0	4,0	4,0
Время фильтрации в опыте, t_m, с	500	453	553	614	434	435	507	560
Коэффициент фильтрации К₁₀ , м/сут	0,20	0,22	0,20	0,18	0,23	0,23	0,21	0,19
Среднее значение коэффициента К₁₀ , м/сут	0,21		0,19		0,23		0,20
Скорость фильтрации , м/сут	0,084		0,114		0,184		0,20

Таблица 18

Значение коэффициентов

для постоянного объема

профильтровавшейся воды

№ п/п	Температура воды в опыте, , ºС	Значения при равном
		0,4	0,6	0,8	1,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26	10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35	864,0 838,6 815,0 792,6 769,6 751,2 732,2 714,0 696,6 680,2 664,6 649,6 635,2 621,6 608,4 595,8 583,6 572,0 561,0 550,1 540,0 530,0 520,6 511,3 502,0 493,5	576,0 559,2 543,3 528,4 514,3 500,9 488,1 476,0 464,5 453,4 443,0 433,1 423,5 414,3 403,0 397,2 389,2 381,4 374,0 366,8 360,0 353,0 347,0 341,0 334,9 329,0	432,0 419,3 407,5 396,3 384,8 375,6 366,1 357,0 348,3 340,1 332,3 324,8 317,6 310,8 305,2 297,9 291,8 286,0 280,5 275,1 270,0 265,0 260,2 255,6 251,0 246,7	345,6 335,5 326,0 317,1 308,6 300,5 292,9 285,6 278,7 272,1 265,8 259,8 254,1 248,6 243,4 238,3 233,5 228,9 224,3 220,1 215,9 212,0 208,1 204,4 200,8 197,4

Таблица 17 Журнал определений коэффициента фильтрации в приборе КФ-ООМ	Среднее значение К₁₀, м/сут
	Коэфф-т фильт-рации К₁₀, м/сут
	Площадь сечения образца грунта F, см²	25,0	25,0	25,0	25,0	25,0	25,0	25,0	25,0
	Величина гидрав-лического градиента I	0,4		0,6		0,8		1,0
	Объем профильтровав-шейся воды V_W, см³
	Время фильт-рации t_m
	Темпе-ратур-ная поправ-ка T
	Темпе-ратура воды t_W , ºС
	Влаж-ность грунта W
	Плот-ность грунта ρ, г/см³
	Краткое описание грунта
	№ определения	1	2	1	2	1	2	1	2
	№ опыта	1		2		3		4

Определение коэффициента фильтрации песков

в трубке СПЕЦГЕО по ГОСТ 25584-84

Необходимое оборудование:

- прибор-трубка СПЕЦГЕО;

- ступка фарфоровая;

- пестик с резиновым наконечником;

- сита с отверстиями диаметрами 2мм и 5мм;

- нож лабораторный;

- шпатель;

- секундомер;

- цилиндр с дистиллированной водой;

- деревянная трамбовка;

- поддон.

Описание прибора:

Прибор конструкции Е.В.Симонова, называемый трубкой СПЕЦГЕО (рис.12), состоит из основной металлической трубки 1, нижней крышки 2 с латунной сеткой 3, верхней крышки 4, латунной сетки 5 и стеклянного мерного цилиндра 6. Мерный цилиндр (Мариоттов сосуд) снабжен шкалой с ценой деления 1см³.
Ход определения:

Заполнить трубку 1 испытуемым грунтом 8. Для песчаных грунтов с нарушенной и ненарушенной структурой как для прибора КФ-ООМ.
Поместить трубку 1 с образцом грунта в поддон 7 так, чтобы нижняя часть грунта на 2-3см была погружена в воду. В таком положении оставляют прибор до момента появления влаги на поверхности грунта, о чем судят по изменению его цвета.
Поместить на грунт латунную сетку, на трубку 1 надеть крышку 2. Мерный цилиндр заполнить дистиллированной водой, закрывая отверстие большим пальцем, перевернуть его над трубкой и укрепить в верхней крышке так, чтобы горлышко отстояло от поверхности грунта на 0,5-1мм.

В таком положении мерный цилиндр будет поддерживать постоянный уровень воды над грунтом (1-2мм). Если в мерный цилиндр прорываются крупные пузырьки воздуха, необходимо опустить его немного глубже и добиться, чтобы в нем через воду поднимались только мелкие пузырьки воздуха, следующие один за другим на одинаковом расстоянии.

По достижении указанного режима трубку с образцом грунта и установленным мерным баллоном поднять на подставку, так чтобы образец грунта находился выше уровня воды в поддоне. Отметить уровень воды в мерном сосуде, запустить секундомер.

Через определенное время (50-100 сек для песчаных грунтов, 250-500 ссек для глинистых песков), заметить второй уровень. Разность между показаниями по шкале мерного сосуда позволяет определить объем профильтровавшейся воды

за время наблюдения

, определенное по секундомеру.

Для получения средней величины коэффициента фильтрации, при медленно протекающей фильтрации воды через образец, повторяют замеры расхода воды при различных положениях уровня воды в мерном сосуде не менее 2-х раз. При быстром течении фильтрации испытание необходимо повторить 2-3 раза.
Данные наблюдений занести в журнал (табл. 19) и вычислить величину коэффициента фильтрации при условии, что градиент напора в рассматриваемом приборе всегда будет равен , так как в данном случае напор равен пути фильтрации

где

- объем профильтровавшейся воды, см³;

864 – переводимый коэффициент из см/с в м/сут;

- площадь поперечного сечения образца грунта;

- температурная поправка для приведения значения коэффициента фильтрации к условиям фильтрации воды при 10ºС;

- время фильтрации, с.

Вычислить нормативное значение коэффициента фильтрации, как среднеарифметическое значение по результатам трех испытаний.

Таблица 19

№ опы-та	Краткое описа-ние грунта	Плот-ность грунта, г/см³	Влаж-ность грунта, %	Темпера-тура воды , ºС	Темпера-турная поправка	Время фильтра-ции , с	Объем профильт-рованной воды	Коэффи-циент фильтрации

Для облегчения расчетов коэффициента фильтрации можно пользоваться таблицей 3, в которой приведены значения при градиенте напора для расхода воды . При этом удобнее, когда объем профильтровавшейся воды получается кратным 10см³

где обозначения те же, что и в формуле для подсчета

,

где

;

- время наблюдения, с.

Пример.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

	Методические указания по выполнению лабораторных работ по междисциплинарному курсу мдк02. 01 ПМ02. Применение микропроцессорных систем, установка и настройка периферийного оборудования		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по курсу моделирование... Рассчитать коэффициенты передаточной функции управляемого объекта по заданным исходным данным
	Методические указания по выполнению лабораторных работ Издательство Инженерная геодезия. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Составители: Шешукова Л. В., Тютина Н. М., Клевцов Е....		Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Методические указания по выполнению лабораторных работ рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Безопасность труда и инженерная...
	Методические указания к выполнению kjrcobou и дипломной работ по курсу Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по курсу «Экономика и организация производства на предприятия приборостроения»:...		Стандартное задание 7 Расширенное задание 8 Рекомендации по выполнению... Данное методическое пособие представляет собой руководство по установке и настройке необходимого программного обеспечения и выполнению...
	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	Руководство по выполнению базовых экспериментов эцпот. 001 Рбэ (901) Руководство предназначено для использования при подготовке к проведению лабораторных работ в высших и средних профессиональных образовательных...		Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса
	Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия» Методические указания для выполнения лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного...		Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы...
	Библиография по технической мелиорации грунтов. Часть III. Глубинная... Завершают третью часть обзора публикации по различным методам контроля инъекционного закрепления грунтов		Руководство по проектно-конструкторским работам: Стабилизация слабых грунтов ct97-0351 Разработка и реализация методов стабилизации слабых грунтов органического происхождения
	Учебное пособие по выполнению лабораторных работ разработано в соответствии... Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства: учебное пособие по выполнению лабораторных работ / И. П. Машкарева,...		Коновалов В. М. К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине... К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладное программное обеспечение». Выпуск М.: Мгту га, 2002 г. 36 с

№ опре-деле-ний

Масса образца грунта без парафина, г

Масса образца грунта с парафиновой оболочкой, г

Масса образца грунта в воде, г

Масса образца грунта на воздухе (контрольный), г

Плотность грунта, г/см³

Среднее значение, г/см³