Определение характеристик просадочности грунта: Методические указания, страница 2

Начальным просадочным давлением p_sl считают такое давление, при котором возникает просадка, оцениваемая значением ε_sl = 0,01. При действии на грунт давлений р <p_sl дополнительными деформациями (просадками) при замачивании грунта пренебрегают и грунт считается условно непросадочным.

Начальной просадочной влажностью W_sl является такая влажность грунта W = W_sl , при которой грунты, находящиеся в напряженном состоянии, вызванном внешней нагрузкой и/или собственным весом грунта, начинают проявлять просадочные свойства, т.е. ε_sl = 0,01.

Используемые приборы и оборудование:

Для испытаний грунта на просадочность применяется компрессионный прибор конструкции Знаменского, состоящий из следующих основных частей:

- рабочего кольца диаметром 70 мм и высотой 20 мм;

- цилиндрической обоймы, куда вставляется кольцо с грунтом;

- перфорированного штампика, через который передается нагрузка на образец грунта;

- поддона с емкостью для воды;

- механизма для вертикального нагружения образца грунта с набором гирь для создания увеличивающейся ступенями нагрузки.

- индикаторов деформаций часового типа с ценой деления шкалы 0,01мм (для измерения вертикальных деформаций образца).

В компрессионном приборе обеспечивается возможность подачи воды к образцу снизу через фильтры (и ее отвод, при необходимости). Нагрузка на образец грунта передается ступенями, создающими давления на грунт по 0,5 кгс/см² (0,05 МПа).

Подготовка к испытанию

Перед проведением испытаний компрессионный прибор необходимо проградуировать, т.е. получить график, связывающий упругие деформации самого прибора с величиной нагрузки, прикладываемой на грунтовый образец. С этой целью вместо грунтового образца в кольцо прибора вставляется металлический вкладыш, имеющий его форму и размеры, и проводится ступенчатое увеличение нагрузки. По данным градуировки при испытании образцов грунта к показателям индикатора деформаций вносятся соответствующие поправки. При проведении испытаний в учебных целях эти поправки могут не учитываться.

Образцы грунта, подлежащие испытаниям, подготовливаются лаборантами заранее и устанавливаются в прибор острым краем кольца вверх. Оно удерживается в приборе с помощью соединительной муфты (гильзы – см. рис.1 к лабораторной работе № 2), навинчиваемой на поддон. Торцы образца предварительно покрываются бумажными фильтрами.

Затем на образец устанавливается перфорированный штампик, присоединяется механизм загружения образца, устанавливаются индикаторы деформаций, снимаются и записываются в журнал наблюдений первые (нулевые) отсчеты индикаторов.

Проведение испытаний

Определение просадочности грунта можно выполнять двумя методами – методом «одной кривой» и методом «двух кривых». В первом случае в ходе опыта получают значение ε_sl только при одном, фиксированном значении нагрузки. При этом, испытывается только один образец грунта: нагружение образца осуществляется сначала при естественной (природной) влажности без замачивания; затем, при заданной нагрузке образец грунта замачивается; после появления дополнительных деформаций просадки (с учетом их стабилизации) измеряются значения h_n.p  и вычисляются Δh_n.sаt . Величина h_n.g устанавливается по графику сжатия образца грунта до его переувлажнения. После этого вычисляется ε_sl .

При использовании метода «двух кривых» испытываются два образца грунта, взятых из одного и того же монолита. Первый испытывается только при естественной (природной) влажности с увеличением нагрузки до заданного предела (на последней ступени после снятия отсчета он тоже может замачиваться с измерением дополнительных деформаций), а второй – только в водонасыщенном (замоченном) состоянии. Нагружение обоих образцов осуществляется ступенями Δр = 0,5 кг/см² (0,05 МПа); увеличение нагрузки и передача на образец следующей ступени Δр производится после стабилизации (затухания) деформаций от предыдущего нагружения. Они считаются стабилизировавшимися, если их приращение за 3 часа не превышает 0,01 мм. В учебных целях деформации можно считать условно стабилизировавшимися после выдерживания образца при данной нагрузке в течение 10 минут. Испытания грунта в учебных целях проводятся методом «двух кривых». Их результаты записывают в журнале.

Журнал результатов испытаний