Причины заболачивания почвы. Приток грунтовых вод в скважину

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1.

пПорода	Тип (по происхождению)	Группа (по происхождению)	Минералогический состав	текстура	оокраска	УУстойчивость к выыветриванию	структура	Реакция с HCl	Форма залегания	Применение в промышленности
бБазальт	Эффузивная, кайнотипная	Магматические горные породы	Пироксены,олевины, плагиоклазы	Флюидальная, пузыристая, пористая, миндалекаменная	Чёрный, тёмно-серый	устойчив	Порфировая или афировая	Не реагирует	Покровы, потоки, некки, дайки, силлы, купола, траппы	В качестве теплоизоляции,оптика- исландский шпат, строительный и облицовочный материал
Гнейс известняк	Горная порода органоргенное	Метаморфическая осадочная	Плагиоклаз, калиевый полевой шпат,кварц, биотит, мусковит Мергель, травертин	параллельно-сланцеватый, часто тонкополосчатый параллельно-сланцеватая	Темно-зеленая,коричневатая Белая, серая	Средняя устойчивость неустойчива	Слоистая,полнокристаллическая Плотная, трещиновитая	Реагирует с 5% р-ром HCl Реагирует, образует пятно глины	Покровы, потоки пласты	Отделка строительных изделий, фундамент,плиты, архитектурно-строительные детали, Облицовка зданий, стекольная , возведение стен

Задание 2

Заболачивание почв. В естественных природных условиях довольно много заболоченных земель. Основными причинами заболачивания являются климатические условия, понижения в рельефе поверхности земли, разгрузка подземных вод, водный баланс территории. Существует большое количество естественных, низинных и верховых, болот, общая площадь которых вместе с заболоченными землями в странах СНГ составляет около 180 млн га. Заболоченные земли широко распространены в Белоруссии, Прибалтийских республиках, на севере Украины, в Нечерноземной зоне РФ и в Западной Сибири.

1) пахотный горизонт; 2) рыхлая засыпка дрен; 3) дрена; 4) деприссионная кривая болотных вод; 5) направление движения влаги (величина вектора указывает интенсивность перемещения); 6) вектор градиента влаги на междренном пространстве; а, б, в, - стадии процесса

рис. Схема образования заболоченных участков

Заболачиваются обычно пониженные участки суши, долины и поймы рек. Заболачивание происходит в местах выхода и разгрузки подземных вод при превышении инфильтрационного питания над испарением. Благоприятные условия для заболачивания складываются в лесной зоне умеренного климата, где невысокие летние температуры сочетаются с большим количеством осадков и слабым испарением. В условиях низинной тундры, с близким залеганием вечной мерзлоты, огромные территории заболочены. В первую очередь заболачиваются низменности и слабо всхолмленные территории. Огромные болотистые территории, например Васюганские болота в Западной Сибири, трудно проходимы и хозяйственно не освоены.

В условиях хозяйственной деятельности человека заболачивание происходит весьма активно, особенно на орошаемых землях. В значительной степени ему подвержены участки, прилежащие к водохранилищам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значительные площади равнинных и пониженных территорий. Оно может развиваться также в результате и сплошной рубки леса (особенно деревьев с высокой транспирационной способностью) в районах с избыточным увлажнением. Заболачивание земель при техногенном подтоплении происходит на урбанизированных территориях.

Важнейшей профилактической мерой предупреждения антропогенного заболачивания является мелиорация избыточно увлажненных земель с целью регулирования их водного режима. Когда процесс заболачивания приносит ущерб или становится опасным для проживания людей, прибегают к строительству дренажных систем.

Для районов, имеющих среднее количество осадков 500 мм, испарение составляет 240--300 мм и сток 125--270 мм. Основная масса осадков (60--70%) приходится на июнь -- август, т. е. на вегетационный период. Застойный характер избыточного увлажнения препятствует проникновению воздуха в почву и создает бескислородные условия, в которых количество микроорганизмов резко уменьшается. Это обусловливает очень медленное разложение отмирающей растительности и в случае преобладания ежегодного прироста органической массы над перегниванием, поверхностным сносом или выносом в более глубокие почвенные горизонты ведет к образованию торфяных отложений. При достаточной удаленности от рек и близости грунтовых вод к поверхности заболачивание в отрицательных формах рельефа идет не только на слабопроницаемых породах, но и на песчаных. Рельеф обусловливает форму болот.

Заболачивание может идти очень интенсивно, а сами болота занимают огромные территории. При равных условиях заболачивание территории происходит быстрее при близком залегании к поверхности высокодисперсных пород.

В зависимости от интенсивности процесса заболачивания и от мощности торфяного слоя выделяются заболоченные территории и торфяные массивы. Последние в инженерно-геологическом отношении являются более сложными природными образованиями.

Прочностные характеристики торфяных массивов в значительной степени зависят от их состояния (влажности торфов и обводненности болот) и степени разложения. Наибольшей прочностью и лучшей проходимостью обладают торфяные массивы, в строении которых принимают участие торфяные отложения слабой и средней степени разложения.

Все торфяные массивы можно подразделить на три инженерно-геологические группы типов: I -- слабообводненные торфяные массивы с несущей способностью >0,025 МПа, а растительный покров -- лесного и лесостепного подтипа; II среднеобводненные торфяные массивы, у которых несущая способность составляет 0,025--0,01 МПа; III -- сильнообводненные торфяные массивы, в строении которых значительноеет 0,2--1,5 м. Это явление объясняется нарушением испарения и капиллярного поднятия воды при инженерном освоении территории. Но наряду с этим существенную роль играет также вода, поступающая в грунт из водопроводной и канализационной сети и при поливе зеленых насаждений. При увеличении естественной влажности в результате поднятия уровня грунтовых вод происходит набухание озерных и озерно-аллювиальных глинистых пород неогена, величина которого оказывается иногда больше давления на грунт зданий, в результате чего происходит их деформация при «выпучивании».

При определенных инженерно-геологических условиях в результате антропогенных изменений режима грунтовых вод могут возникнуть и склоновые процессы различного характера.

В качестве основных методов исследования заболоченных участков применяются электроразведка методом электропрофилирования и непрерывное сейсмоакустическое профилирование, которое при необходимости может проводиться с плавсредств или в зимний период - с замерзшей поверхности болот и водоёмов.

По результатам геофизических исследований оконтуриваются участки, сложенные органо-минеральными и органическими грунтами различной мощности, что обеспечивает предварительный выбор площадки и позволяет оптимальным образом спланировать дальнейшие исследования.

Задание 3. Виды воды в грунте и их свойства

Вода в пылевато-глинистых грунтах в значительной степени предопределяет свойства грунта, которые зависят в первую очередь от ее относительного содержания. Это объясняется взаимодействием молекул воды вследствие наличия электромолекулярных сил с поверхностями коллоидных и глинистых частиц грунта. Твердые частицы грунта, состоящие из тех или иных обычно кристаллических минералов, имеют на поверхности заряд статического электричества, чаще всего отрицательный. Молекулы же воды, являясь диполями, и ионы различных веществ противоположного заряда, растворенных в грунтовой воде, попадая в поле заряда частицы грунта, ориентируются определенным образом и притягиваются к поверхности этой частицы. В результате поверхность твердой частицы покрывается монослоем молекул воды. Этот первый слой молекул воды, адсорбированных на поверхности твердой частицы с ее наружной стороны, будет иметь заряд, аналогичный заряду поверхности твердой частицы, и, следовательно, станет воздействовать на близко расположенные другие молекулы воды. Таким образом, возникают достаточно стройные цепочки молекул воды. Хозяйственно-питьевое водоснабжение индивидуальных жилых домов может осуществляться как от централизованных систем водоснабжения населенных мест, так и от индивидуальных источников (децентрализованные или местные системы). В централизованных системах водоснабжения качество подаваемой потребителям воды должно соответствовать ГОСТ 2874-82 с изм. "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". Источниками при децентрализованных системах водоснабжения, как правило, являются подземные воды.

Виды подземных вод. Подземные воды могут быть трех типов: верховодка, грунтовые и межпластовые. Верховодка образуется на небольших глубинах за счет просачивания в почву атмосферных осадков. Грунтовые воды располагаются в первом от поверхности водоносном горизонте, под которым находится водоупорный пласт. Межпластовые воды залегают между двумя водонепроницаемыми пластами, могут иметь удаленную от места водозабора зону питания, а при наклонном залегании водоносного пласта - выходить на поверхность (фонтанировать, образовывать родники). Предпочтение при выборе источника следует отдавать межпластовым водам, защищенным от поверхностных загрязнений; возможно также использование грунтовых вод. Использование верховодки как нестабильного и незащищенного от загрязнений источника нецелесообразно. Размещение водозаборных сооружений, их устройство, содержание, а также качество источников регламентировано требованиями санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Правила распространяются на устройство колодцев и каптажей общественного пользования, но могут использоваться и для сооружений индивидуального назначения.

Выбор места для устройства водозаборов. Выбор места для устройства водозаборов должен производиться с участием специалистов-гидрогеологов и представителей санитарно-эпидемиологической станции. Его следует выбирать на незагрязненном выше по течению грунтовых вод возвышенном участке, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных дворов, мест захоронений, складов удобрений и ядохимикатов. Территория водозабора должна содержаться в чистоте, не допускаются вблизи водозабора стирка белья и водопой животных.

В соответствии с требованиями санитарных правил вода должна быть: прозрачной (прозрачность по стандартному шрифту не менее 30 см); бесцветной (не более 30 градусов цветности); без привкусов и запахов (допустимы привкусы и запахи интенсивностью не более 2-3 баллов). Вода не должна содержать нитратов в количестве свыше 10 мг/л и быть бактериально чистой. При определении пригодности данного источника необходимо провести физические, химические и бактериологические анализы, которые выполняются местными органами санитарно-эпидемиологической службы. Качество воды для полива не регламентируется; для этой цели могут быть использованы верховодка или другие источники с водой непитьевого качества (пруд, река).

Задание 4.

Слои пород с отрицательной температурой называются многолетнемерзлыми слоями, многолетней, “вечной” мерзлотой. Мощность слоя многолетней мерзлоты колеблется в больших пределах: от 1--2 до нескольких сотен метров. В большинстве районов мощность многолетней мерзлоты не превышает 400--650 м при максимальной 1500 м, обнаруженной в верховьях р. Мархи в Восточной Сибири. Выше многолетнемерзлого слоя располагается слой сезонной мерзлоты, оттаивающей в теплое время года. Этот слой называется деятельным, или активным. Толща многолетней мерзлоты и слой сезонного промерзания могут непосредственно переходить один в другой или же между ними бывает талая прослойка. Если слой многолетней мерзлоты ежегодно смыкается со слоем сезонного промерзания, то многолетняя мерзлота называется сливающейся; если указанного соединения не наблюдается, мерзлота называется несливающейся. В направлении от побережья арктических морей к умеренным широтам многолетняя мерзлота переходит от сплошной, когда встречаются лишь отдельные участки немерзлых пород (так называемые талики), к прерывистой и далее островной.

В соответствии с характером вертикального строения зоны многолетней мерзлоты подземные воды ее могут быть подразделены на надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Надмерзлотные воды залегают на толще многолетней мерзлоты на водоупоре. Они часто встречаются на дне речных долин речных котловин, а также у подножий склонов; реже эти воды скапливаются на склонах и водоразделах

Схема мерзлотно-водонепроницаемого экрана с удерживающим противоналедным забором: 1 - вертикальный водонепроницаемый экран; 2 - горизонтальный экран; 3 - площадь растекания наледи перед удерживающими сооружениями; 4 - удерживающие сооружения (железобетонный забор или земляной вал); 5 - железная дорога; 6 - искусственное сооружение

Надмерзлотные воды подразделяются на сезонно промерзающие, верховодку, находящуюся только в пределах деятельного слоя; на сезонно частично промерзающие, у которых только верхняя часть расположена в активном слое, на сезонно не промерзающие, залегающие ниже слоя сезонного промерзания. Увеличение запасов надмерзлотных вод в жидкой фазе наблюдается в теплый период года в связи с оттаиванием их в слое сезонного промерзания, а также за счет выпадения дождей в этот период. При этом наибольшие запасы надмерзлотных вод обычно создаются в конце теплого периода. В холодный период года частично промерзающие, надмерзлотные воды, расположенные между слоями многолетней мерзлоты и сезонного промерзания, расширяясь при замерзании, могут образовать подземный наледный бугор, нередко значительных размеров. В отдельных случаях происходит разрыв деятельного слоя почв и грунтов, и часть надмерзлотных вод изливается на поверхность, где и застывает в виде наледи.

Межмерзлотные воды встречаются в жидкой и твердой фазе, но чаще всего в твердой фазе в виде пластов, линз, жил и т. д.; они обычно не подвержены сезонному промерзанию и оттаиванию. Межмерзлотные воды в жидкой фазе имеют водообмен с над- и подмерзлотными водами; обычно связаны с подрусловыми потоками, с водами рек и озер; в большинстве случаев существуют за счет восходящих подмерзлотных вод, обладают напором. Они нередко выходят на поверхность в виде родников, дебитом в десятки и сотни кубических метров в секунду (например, источники Алданского и Верхне-Колымского массивов).

Подмерзлотные артезианские воды имеют широкое распространение. По минерализации они разнообразны -- от пресных, используемых для водоснабжения (Якутск, Вилюйск), до рассолов.

Области питания вод удалены от областей циркуляции на сотни километров и представляют собой либо плоскогорья, либо сквозные талики под руслами больших рек и озер.



Схема теплового пояса: а - расположение щитоп пдоль оси пояса; б - поперек пояса; 1 - колья; 2 - щиты; 3 - снежный вал: 4 - глубина сезонного промерзания; 5 - верхняя граница вечномерзлых грунтов; 6 - подошва снежного вала; 7 - щитовые линии; 8 - тепловой пояс

Надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды взаимодействуют под долинами крупных рек и в котловинах озер, т. е. там, где многолетняя мерзлота отсутствует.

Пресные межмерзлотные и подмерзлотные воды используются для водоснабжения, минерализованные, термальные подмерзлотные воды -- в бальнеологии.

Задание 5

заболачивание почва скважина грунтовый

Определение коэффициента фильтрации

1. Центральная скважина и первая наблюдательная скважина.

Напорные воды.

К₁=0,366Q (lgl₁)/(H(S-S₁)=0,366*270 м³/сут*(lg15м)/(7*(3-0,95))= 8,09м/сут.

2. Первая наблюдательная скважина, вторая наблюдательная скважина.

Напорные воды.

К₂ = 0,366*Q*(Lg l₂/l₁)/(m*(S₁-S₂)= 0,366*270*( lg 4)/(7*(0,95-0,18))= 11,02 м/сут.

где К₁, К₂ - коэффициент фильтрации, м /сут;

Q - расход воды, м³/сут;

l₁ и l₂ - расстояние между центральной и соответственно первой и второй наблюдательными скважинами, м;

H - мощность напорного водоносного горизонта, м;

S, S₁, S₂ - понижения воды в центральной (S), в первой наблюдательной (S₁) и во второй наблюдательной (S₂) скважинах.

Задание 6

Схема притока грунтовых вод в совершенную скважину

Полный приток составит в совершенную дренажную скважину рассчитываем по формуле:

Q= 2B*K*H*S

Q = 2*21*50*2*1,7=7140м³/сут

Задание 7

Дебет совершенного вертикального забора определяется по формуле:

q=рk

q= 3,14*5* =888,62 м³/сут.

Задание 8

Прочность грунта определяется его сопротивлением сдвигу при действии касательных напряжений и определяется таким состоянием грунта, при котором максимальное касательное напряжение остается постоянным на плоскости скольжения (разрушения). Определяют три различных значения прочности: пиковое, критическое (или предельное) и остаточное.

Испытания грунтов при определении их прочности проводится в лабораторных условиях в приборах различной конструкции: прямого (одноплоскостного среза), трехосного сжатия, чистого сдвига.

Одноплоскостной срез Чистый сдвиг

Трехосные (осевая симметрия)

Параметры используемые для анализа:

девиаторное напряжение

деформация сдвига

нормальное напряжение

объемная деформация

поровое давление

коэффициент пористости

Прямой или чистый сдвиг

Параметры используемые для анализа:

· касательное напряжение

· деформация сдвига

· нормальное напряжение

· объемная деформация

· коэффициент пористости

Метод одноплоскостного среза

Испытание грунта методом одноплоскостного среза проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивление грунта срезу угла внутреннего трения удельного сцепления c для песков (кроме гравелистых и крупных), глинистых и органо-минеральных грунтов.

Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

Испытания образцов грунта проводят по двум режимам нагружения сдвигающей нагрузкой. В первом случае, применяется статическое нагружение ступенями с выдержкой на каждой ступени до условной стабилизации деформаций. Во втором случае, применяется кинематическое нагружение, непрерывно с заданной скоростью движения (табл. 2) срезной коробки прибора. Эти условия нагружения реализуются в двух приборах различной конструкции, которая приведена на рис. 1,2 и рис. 3.

Сопротивление грунта срезу определяют как предельное среднее касательное напряжение, при котором образец грунта срезается по фиксированной плоскости при заданном нормальном напряжении. Для определения и необходимо провести не менее трех испытаний при различных значениях нормального напряжения.

Испытания проводят по следующим схемам:

- консолидированно-дренированное испытание - для песков и глинистых грунтов независимо от их степени влажности в стабилизированном состоянии;

Консолидированно-дренированные испытания

Hа образец грунта передают то же нормальное давление, при котором происходило предварительное уплотнение грунта, за исключением образцов просадочного грунта, испытываемых в водонасыщенном состоянии. В этом случае нормальное давление при срезе должно составлять 0,1; 0,2; 0,3 МПа.

Hормальную нагрузку передают на образец в одну ступень и выдержают ее не менее:

· 5 мин - для песков;

· 15 мин - для супесей;

· 30 мин - для суглинков и глин;

При передаче касательной нагрузки ступенями их значения должны составлять 5% от значения нормальной нагрузки, при которой производят срез. Hа каждой ступени нагружения записывают показания приборов для измерения деформаций среза через каждые 2 мин, уменьшая интервал между измерениями до 1 мин в период затухания деформации до ее условной стабилизации.

За критерий условной стабилизации деформации среза принимают скорость деформации, не превышающую 0,01 мм/мин.

Неконсолидированно-недренированные испытания

Hа образец грунта передают сразу в одну ступень нормальное давление при котором будет производиться срез образца. Значения принимают по таблице 2.

Если при давлениях 0,125 и 0,15 МПа происходит выдавливание грунта в зазор между подвижной и неподвижной частями срезной коробки, необходимо их уменьшить на 0,025 МПа.

Сразу после передачи нормальной нагрузки приводят в действие механизм для создания касательной нагрузки и производят срез образца грунта не более чем за 2 мин с момента приложения нормальной нагрузки.

При передаче касательной нагрузки ступенями их значения не должны превышать 10% значения нормального давления, при котором производится срез, и приложение ступеней должно следовать через каждые 10-15 с.

При передаче непрерывно возрастающей касательной нагрузки скорость среза принимают в интервале 2-3 мм/мин так, чтобы срез проходил в течение указанного времени, измеренным в процессе испытания значениям касательной и нормальной нагрузок вычисляют касательные и нормальные напряжения и .

Определение необходимо проводить не менее чем при трех различных значениях

По измеренным в процессе испытания значениям деформаций среза соответствующим различным напряжениям строят график зависимости (рис. 4).

Рис. 4. Графическое представление результатов испытаний

За сопротивление грунта срезу принимают максимальное значение полученное по графику или диаграмме среза на отрезке не превышающем 5 мм.

Если возрастает монотонно, то за сопротивление грунта срезу следует принимать при = 5 мм.

Угол внутреннего трения и удельное сцепление определяют как параметры линейной зависимости

(1)

Угол внутреннего трения и удельное сцепление МПа, вычисляют по формулам:

(2)

где - опытные значения сопротивления срезу, определенные при различных значениях и относящиеся к одному инженерно-геологическому элементу или отдельному монолиту грунта (при 3);

- число испытаний.

2. Метод компрессионного сжатия

Испытание грунта методом компрессионного сжатия проводят для определения следующих характеристик деформируемости: коэффициента сжимаемости модуля деформации структурной прочности на сжатие коэффициентов фильтрационной и вторичной консолидации и для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов с показателем текучести 0,25, органо-минеральных и органических грунтов, относительного суффозионного сжатия и начального давления суффозионного сжатия для засоленных (содержащих легко- и среднерастворимые соли) песков (кроме гравелистых), супесей и суглинков.

Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах) (рис. 5) или компрессионно-фильтрационных приборах (для определения характеристик суффозионного сжатия), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.

Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.

Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или водонасыщенные или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

Для глинистых водонасыщенных грунтов в случае их частичного разуплотнения после отбора и подъема образца на поверхность для определения следует вычислять относительное разуплотнение по формуле

(3)

где - увеличение высоты образца при разуплотнении, см;

- высота образца до испытания, см;

- начальный коэффициент пористости грунта после подъема образца на поверхность;

- степень влажности грунта после подъема образца на поверхность.

За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость деформации образца, не превышающую 0,01 мм за последние 4 ч наблюдений для песков, 16 ч - для глинистых и 24 ч - для органоминеральных и органических грунтов.

В необходимых случаях по специальному заданию может быть произведена разгрузка образца грунта в последовательности, обратной порядку нагружения, а также повторное испытание грунта на сжимаемость, последовательность которого аналогична последовательности первого нагружения.

Для определения характеристик и по результатам испытания для каждой ступени нагружения вычисляют:

- абсолютную вертикальную стабилизированную деформацию образца грунта мм, как среднее арифметическое показаний измерительных приборов за вычетом поправки на деформацию компрессионного прибора

По вычисленным значениям строят график зависимости (

Метод трехосного сжатия

Испытание грунта методом трехосного сжатия проводят для определения следующих характеристик прочности и деформируемости: угла внутреннего трения удельного сцепления сопротивления недренированному сдвигу модуля деформации и коэффициента поперечной деформации для песков, глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в камерах трехосного сжатия (рис. 8,9), дающих возможность бокового расширения образца грунта в условиях трехосного осесимметричного статического нагружения при

где - максимальное главное напряжение;

- минимальные, они же промежуточные главные напряжения.

Испытания проводят по следующим схемам:

-неконсолидированно-недренированное испытание - для определения сопротивления недренированному сдвигу водонасыщенных глинистых, органо-минеральных и органических грунтов природной плотности;

консолидированно-недренированное испытание - для определения характеристик прочности глинистых, органо-минеральных и органических грунтов в нестабилизированном состоянии;

- консолидированно-дренированное испытание - для определения характеристик прочности и деформируемости любых дисперсных грунтов в стабилизированном состоянии.

Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения с природной влажностью или образцы нарушенного сложения с заданными значениями плотности и влажности.

Неконсолидированно-недренированные испытания

Предварительное обжатие образца осуществляют в соответствии с программой испытаний или производят в условиях отсутствия дренажа всесторонним давлением в камере, равным среднему полному давлению, воздействующему на грунт в условиях природного залегания, в течение 30 мин.

Вертикальное нагружение испытуемого образца производят равномерно, без ударов ступенями нагрузки, равными 10% от эффективного напряжения в образце грунта после предварительного обжатия, определяемого разностью между полным давлением в камере и давлением в поровой жидкости образца, или от значения вертикального эффективного бытового давления, заданного программой испытаний, с интервалами 15 с или непрерывно, обеспечивая приращение относительной вертикальной деформации образца грунта 0,02 за 1 мин.

Показания прибора для измерения вертикальной деформации образца грунта записывают на каждой ступени нагружения (по достижении заданной нагрузки) или через 15 с при непрерывном увеличении нагрузки.

Испытание продолжают до момента разрушения образца или до возникновения пластического течения без приращения нагрузки. При отсутствии видимых признаков разрушения испытание прекращают при относительной вертикальной деформации образца грунта = 0,15.

После окончания испытания образец грунта разгружают, сбрасывают давление в камере.

Образец грунта извлекают из камеры и отбирают из него пробы для контрольного определения влажности.

Консолидированно-недренированные испытания

Образец уплотняют всесторонним давлением в камере заданным программой испытаний или принятым по таблице 4. Давление передают ступенями (таблица 4). При этом обеспечивают отжатие воды из образца грунта.

Kаждую ступень всестороннего давления при консолидации выдерживают не менее:

· 5 мин - для песков;

· 15 мин - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Kонечную ступень давления выдерживают до условной стабилизации объемной деформации

Консолидированно-дренированные испытания

Определение характеристик прочности

При испытаниях для определения характеристик прочности образец грунта после уплотнения всесторонним давлением нагружают вертикальной нагрузкой при соблюдении следующих условий:

- при постоянном всестороннем давлении в камере - для песков;

- при постоянном всестороннем давлении в камере или при постоянном среднем нормальном напряжении в образце - для глинистых, органо-минеральных и органических грунтов.

Для сохранения постоянства среднего нормального напряжения в образце при приложении нагрузки уменьшают всестороннее давление в камере на

Значение МПа, определяют по формуле

где - приращение вертикальной нагрузки на каждой ступени нагружения или за 5 мин при непрерывном увеличении нагрузки, кH;

- площадь поперечного сечения образца, см

Вертикальное давление на образец передают ступенями, равными 10% от заданного всестороннего давления в камере, или непрерывно, обеспечивая приращение относительной вертикальной деформации образца грунта 0,003 за 1 мин.

При передаче нагрузки ступенями каждую ступень нагружения выдерживают до условной стабилизации вертикальной деформации образца, за критерий которой принимают приращение относительной вертикальной деформации, не превышающее 0,0001 за 1 мин.

Испытание проводят до разрушения образца или до достижения деформации ₁= 0,15.

Определение параметров прочности

При определении характеристик прочности по вычислительным значениям строят график зависимости для испытаний, проведенных при различных значениях (рис. 10, 11).

Консолидированно-дренированного испытания

Размещено на Allbest.ru