Инженерная геология. Методическое пособие

Охарактеризуйте виды и свойства связанной воды.

Покажите где размещается в грунте свободная, а где – связанная вода (нарисуйте схему).Какого происхождения газы, содержащихся в грунтах, и в каком состоянии они могут находиться?

Что такое газовая составляющая и от чего она может завесить?

Понятие показателей физико-механических свойств грунтов. Гранулометрический состав и физические свойства грунтов

Для характеристики свойств грунтов применяются количественные критерии, которые называются показателями. По назначению показатели делятся на классификационные и расчетные (косвенные и прямые).

Классификационные показатели используются на ранних стадиях исследований для классификации (типизации) пород, определяются в полевых условиях на простых приборах и приспособлениях. Это такие показатели, как цвет, блеск, твердость, пластичность.

Расчетные показатели предназначены для проведения расчетов с различными целями:

Косвенные расчетные показатели служат для проверки правильности проведения типизации расчетом и для вычисления прямых расчетных показателей;

Прямые расчетные показатели предназначены для вычисления конечных характеристик, определяющих устойчивость и надежность сооружений: осадки фундамента, просадки, несущей способности основания и т. д.

Все показатели можно условно разделить на группы:

Показатели физических свойств;

Показатели водно-физических свойств;

Показатели водных свойств;

Показатели механических свойств.

Гранулометрический состав

Гранулометрический состав – это относительное содержание в грунте фракций различного размера. выраженное в процентах к массе абсолютно сухого грунта.

Фракция – это группа частиц определенного интервала размеров.

В природе осадочные грунты представлены следующими размерами фракций:

Крупно-обломочная фракция (валуны, галька, гравий) – от 200 до 2 мм

Песчаная – от 2—0,05 мм

Пылеватая – от 0,05—0,0005 мм

Глинистые частицы -? <0,005 мм

Песчаные фракции состоят, в основном, из обломков кварца, полевого шпата и других первичных минералов.

Пылеватые фракции также состоят из из более мелких первичных минералов.

Глинистые фракции состоят из вторичных минералов глинистого происхождения.

Описанные фракции являются основными 1,2 – называются обломочными, 3, 4 – дисперсными.

Гранулометрический состав применяется для решения вопросов:

Для оценки процессов суффозии грунтов, выбора отверстий фильтров водозаборных скважин;

Ориентировочное определение коэффициента фильтрации;

Оценка пригодности грунтов для строительных целей.

Методы определения гранулометрического состава грунтов

Различают следующие методы:

Ситовой метод (обломочные грунты);

Разделение грунта на фракции без промывки водой (при анализе чистых песков)

1. Взвешенную пробу пропустить через набор сит 10—0,5 мм. Сита собрать в колонну так, чтобы отверстия их уменьшались сверлу вниз (рис. 8). На верхнее сито надеть крышку У, а под нижнее подставить под-дон 2. Просеивание осуществлять с по-мощью легких боковых ударов ладонями и рук до полной сортировки частиц грунта.

2. Содержимое каждого сита, начиная с крупного, перенести в ступку и до-полнительно обработать резиновым пес-тиком, после чего вновь просеять сквозь то же сито над листом бумаги. Мелкие и частицы, которые пройдут через сито, пе-ренести на следующее сито и продол-жать обработку до тех пор, пока от грунта не перестанут отделяться мелкие частицы.

3. Содержимое каждого сита и поддона высыпать в предварительно взвешенные Рис. 8. Комплект сит для фарфоровые чашечки или часовые стекла гранулометрического ана- и взвесить. Результаты взвешивания вы-лиза разить с точностью до 0,1 г и записать в рабочий журнал.

4. Для контроля сложить массы отдельных фракций и сравнить полученную сумму с первоначальной массой взятого для анализа образца. Расхождением до 0,5% можно пренебречь.

Журнал ситового анализа

Образец №

Масса пробы

Описание образца. Песок мелкоаернистый, белый, кварцевый, с включениями отдельным аравийных верен кварца

Метод двойного отмучивания (пылеватые грунты);

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТОДОМ ОТМУЧИВАНИЯ. Этот метод заключается в разделении грунта па фракции по скорости падения частиц, взвешенных в спокойной жидкости. зависимость между скоростью падения частиц в воде и их размером установлена А. Н. Сабаниным и Дж. Стоксом. По исследованиям А. Н. Сабапина, зависимость между диаметром частиц и скоростью их падения в воде характеризуется следующими данными:

Диаметр частиц, мм 0,05 0,01 0,005 0,001

Скорость падения частиц в воде, мм/е 0,2 (1 см аа 5 с) 0,02 (1 см за 50 с) 0,0046 (1 см за 36 мин) 0,00012 (1 см за 2 ч 24 мин)

Скорость падения частиц в воде V по Стоксу, определяется формулой

?=2/9 gr

(?-?

) /?