Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 10

е_н – коэффициент пористости грунта в рыхлом состоянии, укладываемого в насыпь, определяется опытным путем, при известных

e_p – коэффициент пористости уплотненного грунта

h₀ – начальная высота слоя отсыпки грунта (до уплотнения).

Песчаные грунты сыпучие, характеризуются хорошей водоотдачей и быстро высыхают на воздухе, при укладке в насыпи их часто приходится дополнительно увлажнять до оптимальной влажности. Требуемое количество воды для увлажнения определяется из условий неизменности ее массы на единицу массы скелета из твердых частиц до и после уплотнения грунта. При известной массе грунта (М_г) требуемое количество воды для увлажнения составит:

- начальная влажность грунта в отн. ед.;

- оптимальная влажность грунта в отн. ед.

При известном объема (V_г) рыхлого грунта требуемое количество воды для увлажнения составит

;

- плотность грунта до уплотнения и до увлажнения.

Глинистые грунты связные содержат связанную воду и очень медленно и неравномерно высыхают. При необходимости дополнительного увлажнения требуются специальное оборудование для подготовки грунта и длительное время выдерживания для равномерного распределении влаги. В целом достижение оптимальной влажности для таких грунтов является процессом затратным. Глинистые грунты часто уплотняют без изменения влажности, при этом степень уплотняемого грунта не должна превышать S_z≤0,85.

4.2 задание к практическим занятиям по оценке параметров уплотнения песчаных и глинистых грунтов.

Оценить величины оптимальной влажности, максимальной плотности для уплотняемого грунта песчаного и глинистого. Определить плотность грунта в сухом состоянии для коэффициентов уплотнения K_d=0,92…0,97(применять в зависимости от условий эксплуатации насыпи). Вычислить количество воды требуемое для дополнительного увлажнения уплотняемого грунта и количество воды которую необходимо удалить из грунта в случае его значительного водонасыщения. Для устройства насыпей применяются грунты, характеристики которых в природных условиях приведены в таблице 1.2 (для песчаных грунтов) и таблице 3.3 (для глинистых грунтов). Коэффициент разрыхления для песчаных грунтов принять равным К_р=1,15, для глинистых К_р=1,2. Определить коэффициент уплотнения грунтов в природном состоянии.

4.3. Примеры расчета параметров уплотнения грунтов.

Пример 1. Грунт песок пылеватый в условиях природного залегания характеризуется показателями физических свойств ,,. Грунт используется для устройства искусственного основания с уплотнением до Кd=0,96.

Требуется определить оптимальною влажность () для уплотнения грунта, максимальную плотность грунта в сухом состоянии , плотность грунта после уплотнения .

Решение: Минимальный коэффициент пористости уплотненного грунта принимается

S_z=0,62

Расчетные характеристики грунта после уплотнения K_d=0,96

Расчетные характеристики грунта в природном состоянии

 е=0,635; ; S_z=0,706

При уплотнении грунта с природной влажностью до  S_z=0,798≈0,8 существует опасность разжижения грунта при уплотнении. Перед уплотнением грунт необходимо подсушить, потеря воды на 1000кг грунта будет составлять:

Пример 2. Для грунта из примера 1 выполнить расчеты характеристик в разрыхленном состоянии с учетом подсушивания и определить изменение высоты слоя при уплотнении из условия что насыпная высота слоя h₀=300мм.

Решение: Плотность сухого грунта в условиях природного залегания 1,615г/см³=, с учетом разрыхления плотность сухого грунта составит ;

Пористость грунта в рыхлом состоянии

После уплотнения пористость грунта составит

Изменение высоты слоя

Пример 3. Глинистый грунт в условиях природного залегания характеризуется показателями физических свойств , ,,,. Грунт используется для обратной засыпки с коэффициентом уплотнения К_d=0,92. Требуется определить оптимальную вланость () для уплотнения грунта, максимальную плотность грунта () и плотность грунта в сухом состоянии после уплотнения при К_d=0,92.

Расчетные характеристики грунта при максимальном уплотнении.