Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002

Лабораторная работа №1

Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002

Максимальная плотность грунта определяется в лабораторных условиях методом стандартного уплотнения. Испытание заключается в установлении зависимости плотности скелета грунта от влажности по ГОСТ 22733-2002 при трамбовании образцов в стандартных условиях с определением максимальной достигаемой плотности и соответствующей ей влажности, называемой оптимальной.

Максимальная плотность является основной исходной характеристикой при назначении коэффициента уплотнения грунта в теле насыпи и контроле качества уплотнения. Оптимальная влажность служит одним из критериев для оценки возможности и методов использования грунта для отсыпки насыпи.

Оборудование: прибор НПП Геотек ГТ 1.4.1 для стандартного уплотнения грунтов, весы циферблатные, весы технические с разновесами, сушильный шкаф, сито с отверстиями 10 мм, эксикатор, чашки металлические вместимостью 5 мл, цилиндры мерные вместимостью до 500 мл, лопаточка-мастерок.

Проведение испытаний:

- образец грунта массой 2,5 кг (m1) в воздушно-сухом состоянии измельчить и просеять через сито с отверстиями 10 мм;

- отобрать пробу из образцов грунта не менее 30 г и определить влажность W1;

- доувлажнить пробу грунта до исходной влажности W2, принимаемой равной 4 % для песчаных грунтов и 8 % для глинистых. Необходимое для доувлажнения количество воды Q определить по формуле

Q = [m1 / (1 + 0,01W1)]0,01(W2 – W1);

- поместить подготовленный грунт в эксикатор не менее чем на 2 ч;

- подготовить прибор к работе;

- установить цилиндр в поддон, не зажимая его винтами;

- установить кольцо на бортик цилиндра;

- зажать цилиндр попеременно винтами поддона и кольца;

- определить массу m2 собранного контейнера;

- установить собранный контейнер прибора на жесткое неподвижное основание массой не менее 50 кг;

- грунт уложить в стакан с подстаканником прибора ГТ 1.4.1 (рис. 1) примерно на 0,4 высоты и уплотнить ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм по направляющей стойке на наковальню. Количество ударов принимается 40.

Обработка результатов:

- по полученным в результате испытаний значениям плотности и влажности уплотненных образцов определить плотность скелета грунта ρα с погрешностью до 0,01 г/см3 по формуле

ραmax = ρ / (1 + 0,01W);

- построить график зависимости плотности скелета от влажности грунта, откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштабе 1 см – 2 %, а по оси ординат плотность скелета грунта в масштабе 1 см – 0,05 г/см3;

- найти максимум полученной зависимости и соответствующие ему величины ραmax и Wопт с точностью 0,01 г/см3 и 0,1 % соответственно.

Пример построения графика зависимости плотности скелета грунта от влажности при стандартном уплотнении

[pic 2]

Лабораторная работа № 2

Определение показателей деформируемости грунта

способом компрессии в одометре

        Для расчета фундаментов  по II группе предельных состояний (расчет осадок) важнейшими исходными данными являются показатели деформируемости грунтов. Основным видом общей деформируемости грунтов считают их сжимаемость в условиях, исключающих возможность боковых расширений.  Деформации уплотнения развиваются вследствие уменьшения пористости грунта за счет более компактного размещения минеральных частиц после приложения обжимающих усилений. Уменьшение пористости грунта происходит в результате сдвигов-смещений отдельных частиц в точках их контакта, а также ползучести  водно-коллоидных пленок и сопровождается отжатием воды из пор грунта. Процесс сжатия грунта под нагрузкой завершается не сразу после ее приложения и длится тем дольше, чем меньше размеры пор.