Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Испытание грунтов штампами в шурфах и скважинах




Испытание статической нагрузкой при инженерно-геологических изысканиях производится в шурфах и скважинах, а в процессе возведения сооружений – в строительных котлованах. Испытание проводят с помощью штампов, жестких, круглой формы, следующих типов:

I – с плоской подошвой площадью 2500 и 5000 см2;

II – с плоской подошвой площадью 1000 с кольцевой пригрузкой по площади, дополняющей площадь штампа до 5000 см2;

III – с плоской подошвой площадью 600 см2;

IV – винтовой штамп площадью 600 см2.

Тип и площадь штампа назначают в зависимости от испытываемого грунта (табл. 4.2.):

 


 

Таблица 4.2

 

Грунты Положение штампа относительно уровня подземных вод Глубина испытания, м Место проведения испытания Штамп
Тип Площадь, см2
Крупнообломочные Пески плотные и средней плотности Глины и суглинки с IL ≤ 0,25; супеси с IL ≤ 0 На уровне подземных вод и выше По всей толще В котловане, шурфе, дудке I I II
Пески рыхлые; глины и суглинки с IL>0,25; супеси с IL>0 Органно-минеральные и органические На уровне подземных вод и выше По всей толще В котловане, шурфе, дудке I II
Просадочные при испытаниях с замачиванием Выше уровня подземных вод По всей толще В котловане, шурфе, дудке I
Крупнообломочные Пески плотные Глины и суглинки с IL ≤ 0,5; супеси с IL≤ 0 На уровне подземных вод и выше Ниже 6 В забое скважины III

 

 

Окончание табл.4.2

Грунты Положение штампа относительно уровня подземных вод Глубина испытания, м Место проведения испытания Штамп
Тип Площадь, см2
   
Пески Глинистые при любых значениях показателя текучести Органно-минеральные и органические На уровне подземных вод и выше   Ниже 6 В забое скважины IV
Ниже уровня подземных вод По всей толще Ниже забоя скважины IV
Глины и суглинки с IL> 0,5; супеси с IL>1 Органно-минеральные и органические Выше и ниже уровня подземных вод До 10 В массиве без бурения скважины IV

Схема установки для испытания грунтов в шурфе статической нагрузкой (рис. 4.2.)

 

Рис. 4.2. Схема установки для испытания грунтов в шурфе статической нагрузкой:

1 – круглый штамп площадью 5000 см2;

2 – гидравлический домкрат;

3 – продольная упорная балка;

4 – винтовые анкерные сваи

Опытные нагрузки в скважинах применяют лишь в особых случаях, когда необходимо определить модуль деформации ан большой глубине. Поскольку в скважинах можно использовать штампы лишь относительно небольших размеров, зона влияния нагрузки очень ограничена, для этих целей применяют круглый штамп площадью 600 см2 при диаметре скважины 300 мм ( рис. 4.3.). [4]

 

Рис. 4.3. Схема установки для испытания грунтов пробной нагрузкой в скважине:

1 – упорная балка; 2 – динамометр; 3 – домкрат; 4 – винтовые анкерные сваи; 5 – обсадная труба; 6 – штамп

Нагрузка на штамп передается ступенями давлений Δp (табл.4.3). Общее число ступеней должно быть не менее четырех. Каждую ступень давления выдерживают до условной стабилизации деформации грунта (осадки штампа, не превышающую 0,1 мм за время t, указанное в табл. 4.3.).

Таблица 4.3

Грунты Коэффициент водонасыщения Ступени давления Δp, МПа, при плотности сложения грунтов Время условной стабилизации деформации t, ч
Плотные Средней плотности Рыхлые
Крупнообломочные Sr ≤ 1,0 0,1 0,1 0,1 0,5
Пески крупные Sr ≤ 1,0 0,1 0,05 0,025 0,5
Пески средней крупности Sr ≤ 0,5 0,5< Sr<1,0 0,1 0,1 0,05 0,05 0,025 0,025 0,5 1,0
Пески мелкие и пылеватые Sr ≤ 0,5 0,5<Sr<1,0 0,05 0,05 0,025 0,025 0,01 0,01 1,0 2,0

 

Таблица 4.4

Грунты Ступени давления Δp, МПа, при коэффициенте пористости Время условной стабилизации t, ч
е ≤ 0,5 0,5< e ≤ 0,8 0,8< e ≤ 1,1 e > 1,1*
Глинистые с показателем текучести: IL δ 0,25 0,1 0,1 0,05 0,05
0,25<IL ≤ ,75 0,75<IL ≤ 1 IL>1 0,1 0,05 0,05 0,05 0,025 0,025 0,05 0,025 0,01 0,025 0,01 0,01

При коэффициенте пористости е>1,1 время условной стабилизации увеличивается на 1 ч.

Таблица 4.5

Грунты Ступени давления Δp, МПа Время условной стабилизации деформации t,ч
Просадочные природной влажности Просадочные после замачивания Органно-минеральные и органические 0.05   0,025   0,005 – 0,01    

 

Испытания просадочных грунтов с замачиванием следует проводить по схеме «двух кривых» или «одной кривой». Выбор схемы испытаний должен быть произведен в зависимости комплекса характеристик, необходимых для проектирования.

По данным испытаний строят график зависимости осадки штампа от давления Ѕ=ƒ(p). На графике проводят осредняющую прямую методом наименьших квадратов или графическим методом. За начальные значения p0 и Ѕ0 (первая точка, включаемая в осреднение) принимают давление, равное напряжению σzg,0, и соответствующую осадку; за конечные значения pn и Ѕn – значения pi и Ѕi, соответствующие четвертой точке графика на прямолинейном участке (рис. 4.4.) [4]:

График S=ƒ(p)

Масштаб графика:

по горизонтали: 40мм – 0,1 МПа (1,0 кгс/см2) давления P;

по вертикали: 10 мм – 1 мм осадки штампа S.

1 – линейная часть графика; 2 – осредняющая прямая.

Рис 4.4. Образец графического оформления результатов испытания грунта штампом

Если при давлении pi приращение осадки будет вдвое больше, чем для предыдущей ступени давления pi-1, а при последующей ступени давления pi+1приращение осадки будет равно или больше приращения осадки при pi, за конечные значения pn и Ѕn следует принимать pi-1 Ѕi-1. При этом количество включаемых в осреднение точек должно быть не менее трех. В противном случае при испытании грунта необходимо применять меньшие ступени давления.

Примечание – при проведении испытаний винтовым штампом (с сохранением природного напряженного состояния грунта) за начальные значения p0 и Ѕ0 принимают значения pi и Ѕi , соответствующие первой ступени нагрузки на графике Ѕ=ƒ(p).

Модуль деформации грунта Е, МПа, вычисляют для линейного участка графика по формуле

Е=(1-v2)*Кp1*D(Δp/ΔЅ),

где v – коэффициент Пуассона, принимаемый равным 0,27 для крупнообломочных грунтов; 0,30 – для песков и супесей; 0,35 – для суглинков; 0,42 – для глин;

Кp – коэффициент, принимаемый в зависимости от заглубления штампа h/D (h – глубина расположения штампа относительно поверхности грунта, см; D – диаметр штампа, см);

К1 – коэффициент, принимаемый равным 0,79 для жесткого круглого штампа;

Δp – приращение давления на штамп, МПа, равное pn-p0;

ΔЅ – приращение осадки штампа, соответствующее э p, см, определяемое по осредняющей прямой.

Коэффициент Кp принимают равным 1 при испытаниях грунтов штампами в котлованах, шурфах и дудках. При испытаниях грунтов винтовым штампом в буровых скважинах ниже забоя и в массиве без бурения скважин коэффициент Кp принимают в зависимости от отношения h/D по табл. 4.6., где h – глубина расположения штампа относительно поверхности грунта, см.

Примечание – при испытаниях грунта штампом типа III в забое буровых скважин допускается принимать коэффициент Кp ,равным 1, независимо от h/D.

Таблица 4.6

 

h/D
Кp 0,90 0,82 0,77 0,73 0,70

 

По результатам испытаний просадочных грунтов следует определять:

- модуль деформации грунта природной влажности Е и относительную просадочность Hsl при заданном давлении p3 – при испытании по схеме «одной кривой»;

- модуль деформации грунта природной влажности Е и в водонасыщенном состоянии Esat (после замачивания), начальное просадочное давление psl и относительную просадочность Hsl при различных давлениях – при испытании по схеме «двух кривых».




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных