Коэффициенты пористости смеси грунтов при различном содержании глины в смеси
, МПа
|
ег
|
P = 35%
|
P = 45%
|
P = 55%
|
|
|
nсм
|
есм
|
nсм
|
есм
|
nсм
|
есм
|
0
|
0,852
|
0,224
|
0,286
|
0,272
|
0,374
|
0,314
|
0,458
|
0,05
|
0,831
|
0,220
|
0,282
|
0,267
|
0,365
|
0,309
|
0,447
|
0,1
|
0,819
|
0,217
|
0,277
|
0,264
|
0,359
|
0,306
|
0,442
|
0,2
|
0,781
|
0,210
|
0,266
|
0,255
|
0,342
|
0,296
|
0,422
|
0,4
|
0,739
|
0,200
|
0,250
|
0,244
|
0,323
|
0,284
|
0,397
|
0,6
|
0,715
|
0,194
|
0,240
|
0,238
|
0,313
|
0,277
|
0,384
|
0,8
|
0,694
|
0,190
|
0,234
|
0,233
|
0,304
|
0,271
|
0,372
|
1,0
|
0,680
|
0,188
|
0,232
|
0,230
|
0,299
|
0,268
|
0,366
|
ег и есм - коэффициенты пористости глины и смеси соответственно.
Эти данные были использованы для предварительной оценки степени консолидации ядра Верхне-Ханбуланчайской плотины, выполненного из смеси грунтов и чистого суглинка, в строительный период и в период эксплуатации (табл. 5.4).
Таблица 5.4
Характеристика ядра
|
В строительный период осадка (м)/относительная осадка (%)
|
Конечная осадка, м
|
Ядро из глины d,max = 1,48 г/см3; Wopt = 28,3%
|
0,71/33
|
2,15
|
Ядро из смеси, состоящей из 35% глины и 65% крупнообломочного грунта, d,max = 2,06 г/см3; Wopt = 10%
|
1,19/77
|
1,54
|
Ядро из смеси, состоящей из 55% глины и 45% крупнообломочного грунта, d см = 1,83 г/см3; Wopt = 15,8%
|
1,57/82
|
1,91
|
Как видно из приведенной таблицы, для ядра, выполненного из смеси грунтов, более 70% осадки происходит в строительный период.
Расчеты, проведенные для уплотнения катком смесей до достижения непосредственных контактов между фракциями крупнообломочного материала (скелетные смеси), показали, что процентное содержание добавки глинистого материала очень невелико (менее 20%). Практически невозможно получить равномерное распределение такого количества глинистого материала в смеси путем перемешивания экскаватором или бульдозером. В этом случае более рационально готовить смеси путем добавки высушенного порошка из глинистого материала и определенного количества влаги в заводских условиях подобно тому, как это делается при приготовлении бетона. Такое приготовление материала для ядер позволит возводить сооружение практически независимо от погодных условий.
Приложение 6
НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСИСТЕНЦИИ ПУЛЬПЫ ИЛИ СБРОСНОЙ ВОДЫ
Номограмма для определения консистенции пульпы или сбросной воды
Приложение 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ИСПЫТАНИЙ
1. Изменение относительного положения частиц грунта, связанное с их перемещением, называется деформацией. Перемещение частиц грунта происходит при его сжатии, набухании и усадке. Если внешние силы, действующие на грунт, преобладают над внутренними, действующими между элементами структуры грунта, то происходит уплотнение грунта, сопровождаемое изменением объема и пористости. Если внутренние силы в грунте преобладают над внешними, то происходит разуплотнение. Разуплотнение может происходить за счет упругих сил или сил, возникающих при взаимодействии дисперсных грунтов с водой или другими растворами. В последнем случае говорят о набухании грунтов. Если внутренние силы контракции преобладают над внутренними силами расклинивания, происходит усадка грунта (всестороннее сжатие или уплотнение). Нарушение равновесия между внешними и внутренними силами в грунтах, происходящее при замачивании грунта и сопровождаемое интенсивным его сжатием, называют просадкой. Уменьшение объема грунта, сопровождаемое не только уплотнением, но и изменением массы за счет выноса вещества из грунта при фильтрации через него воды, называют суффозионным сжатием.
2. Характеристики деформируемости определяются по относительной деформации () грунта, вызванной изменением его напряжения, и устанавливаются по результатам лабораторных или полевых испытаний. Испытания проводятся для грунтов естественного и нарушенного сложения.
3. Показатели деформируемости грунтов, приведенные в таблице 7.1, могут быть определены непосредственно в ходе испытания, по специальным схемам, вычислены по результатам испытания или определены по графикам.
Таблица 7.1
Основные характеристики деформируемости грунтов
Характеристики грунтов
|
Условные обозначения
|
Способ определения характеристик
|
|
|
опытный
|
расчетный
|
графический
|
Структурная прочность
|
Рстр
|
+
|
-
|
+
|
Коэффициент уплотнения
|
a
|
-
|
+
|
+
|
Модуль деформации
|
E
|
-
|
+
|
+
|
Модуль осадки
|
|
-
|
+
|
-
|
Коэффициент Пуассона
|
|
-
|
+
|
-
|
Коэффициент консолидации
|
Cv
|
-
|
+
|
-
|
Давление набухания
|
psw
|
+
|
-
|
+
|
Начальное просадочное давление
|
psl
|
+
|
-
|
+
|
Начальное давление суффозионного сжатия
|
psf
|
+
|
-
|
+
|
Просадка
|
sl
|
-
|
+
|
+
|
Свободное набухание
|
sw
|
+
|
-
|
+
|
Суффозионное сжатие
|
sf
|
-
|
-
|
+
|
Усадка по высоте
|
sh
|
+
|
-
|
-
|
Усадка по диаметру
|
shd
|
+
|
+
|
-
|
Усадка по объему
|
shv
|
-
|
+
|
-
|
Напряжения при усадке
|
psh
|
+
|
-
|
-
|
Влажность набухания
|
Wsw
|
+
|
-
|
-
|
Влажность на пределе усадки
|
Wsh
|
+
|
-
|
-
|
Сжимаемость всех дисперсных грунтов может быть оценена коэффициентом уплотнения, модулем деформации, коэффициентом Пуассона, а в некоторых случаях модулем осадки.
Набухающие глинистые грунты оцениваются по давлению набухания, свободному набуханию, коэффициенту набухания, в том числе при различных вертикальных давлениях.
Просадочные глинистые грунты выделяются по начальному просадочному давлению, величине относительной просадки.
Засоленные грунты характеризуются начальным давлением суффозионного сжатия и относительным суффозионным сжатием.
4. Испытания для определения деформируемости грунтов следует проводить в диапазоне давлений, который в каждом конкретном случае следует определять заданием и программой исследований. В случае отсутствия таких указаний определение начального просадочного давления и величины суффозионной осадки следует производить при величине бытового давления.
5. Дополнительное увлажнение или замачивание испытываемых образцов грунта до или в процессе испытаний следует производить водой, взятой с места отбора грунта. Допускается применение дистиллированной воды и растворов заданного химического состава. Температура воды или раствора должна быть в пределах 10-25 °С ±3 °С.
Для получения деформационных характеристик дисперсных грунтов по ГОСТ 23908-79, 23161-78, 25585-83, 24143-80 следует провести испытание по одной или нескольким схемам, указанным в табл. 7.2. Методика проведения испытаний изложена по каждой схеме в соответствующем разделе настоящего Руководства.
Результаты определения свободного набухания, суффозионного сжатия, просадки необходимо выражать с точностью 0,1%, а давления набухания, начального просадочного давления и начального давления суффозионного сжатия с точностью 0,01 МПа.
Таблица 7.2
Схемы испытаний для определения деформативных характеристик глинистых грунтов
Номер схемы
|
Характеристики деформируемости
|
Графическое изображение результатов испытаний
|
Условие испытания
|
Показатель пластичности грунтов IL
|
|
|
|
|
Водонасыщенных
|
Набухающих
|
Засоленных
|
Просадочных
|
|
|
|
|
IL > 0,5
|
IL 0,5
|
IL < 0,5
|
IL < 0
|
IL < 0,5
|
|
|
|
|
Структура грунтов при испытаниях
|
|
|
|
|
ненарушенная
|
нарушенная
|
ненарушенная
|
нарушенная
|
ненарушенная
|
нарушенная
|
ненарушенная
|
нарушенная
|
ненарушенная
|
нарушенная
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
1
|
Свободное набухание.
В процессе испытания регистрируется развитие деформации во времени при p = 0 и при насыщении грунта водой или другим раствором
|
|
При естественных d и W; с нарушенным сложением; с любыми заданными d и W
|
±
|
±
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
2
|
Коэффициент консолидации глинистого грунта (cv)
В процессе испытания регистрируется развитие во времени деформации, уплотнение глинистого грунта под постоянной нагрузкой
|
|
При естественной влажности W; после дополнительного или предварительного водонасыщения
|
+
|
+
|
±
|
±
|
±
|
±
|
±
|
±
|
±
|
±
|
3
|
Коэффициент уплотнения (a) и модуль деформации (E)
При испытании регистрируется деформация сжатия грунта на каждой ступени давления с условным критерием стабилизации
|
|
При естественной влажности; после дополнительного или предварительного водонасыщения
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
4
|
Относительная просадочность (пр) при заданном давлении (схема одной кривой по ГОСТ 23161-78)
При испытании регистрируются деформации сжатия на каждой ступени давления. На заданной ступени давления производится замачивание грунта и регистрация дополнительной осадки до условной стабилизации
|
|
До заданного давления испытание при естественной влажности, затем дополнительное увеличение влажности до полного водонасыщения
|
|
|
|
-
|
-
|
-
|
±
|
±
|
±
|
±
|
5
|
Коэффициент уплотнения (a) и модуль деформации (E) после водонасыщения без арретира.
Вначале испытания производится полное водонасыщение грунта без арретира с наблюдением деформаций (набухания или просадки). Затем регистрируются деформации сжатия на каждой ступени давления до условной стабилизации
|
|
При дополнительном замачивании
|
-
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
6
|
Давление набухания (psw). При замачивании следят за неизменностью объема испытываемой пробы путем компенсации возникающих деформаций приложением вертикального давления.
|
|
Соблюдение неизменности объема при дополнительном водонасыщении
|
±
|
±
|
±
|
±
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
В соответствии с ГОСТ 24143-80 замачиваются несколько образцов- близнецов, предварительно нагруженных ступенями давления, и при этом регистрируются деформации каждого образца
|
|
psw = p при E = 0
|
-
|
-
|
±
|
±
|
+
|
+
|
+
|
+
|
±
|
±
|
7
|
Давление набухания (psw), коэффициент уплотнения (a), модуль деформации (E) при давлениях больше psw. При испытании определяется давление набухания (psw) по схеме 6, а затем определяют сжатие по схеме 3
|
|
При дополнительном водонасыщении
|
-
|
-
|
±
|
±
|
+
|
+
|
+
|
+
|
±
|
±
|
8
|
Давление набухания (psw) и величины набухания под нагрузками (коэффициент набухания). При испытании определяется давление набухания по схеме 6, а затем осуществляется разгрузка ступенями, с регистрацией деформаций до условного критерия стабилизации
|
|
При дополнительном водонасыщении
|
-
|
-
|
±
|
±
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
9
|
Относительное суффозионное сжатие при заданном давлении (sf). До заданного давления испытания производят по схеме 4 с определением дополнительной относительной просадочности. Затем создают фильтрационный поток (Vф > 0) с расходом q, л/с и регистрируют деформации сжатия при p = const
|
|
Сжатие при We до заданной нагрузки, далее замачивание и создание скорости фильтрации Vф > 0
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
±
|
±
|
10
|
Коэффициент уплотнения и модуль деформаций после условного рассоления. При испытании при p = 0 производят рассоление грунта путем создания фильтрационного потока. Затем производят сжатие ступенями давления по схеме 3
|
|
Создание фильтрационного потока для рассоления грунта при p = 0
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
±
|
±
|
Достарыңызбен бөлісу: |