Нормативная база
Надежность оснований и фундаментов во многом зависят от грамотного инженерно-геологического исследования площадки строительства. В нормативном документе СП 22.13330.2016 «Свод правил. Основания зданий и сооружений» п.3.4 определяет понятие «верификация», как подтверждение правильности каких-либо положений сопоставления с опытными данными. В п.5.1.5 СП содержится обязательное требование о проверке оснований и фундаментов по двум группам предельных состояний.
Приложение Ж определяет физико-механические характеристики органоминеральных и органических грунтов.
В нормативном документе СП 11-105-97 «Свод правил. Инженерно-геологические изыскания для строительства» п.5.1 требует проводить лабораторные исследования грунтов. Приложение М (обязательное) определяет виды лабораторных определений физико-механических свойств грунтов при инженерно-геологических изысканиях. К их числу относятся:
- Гранулометрический состав
- Петрографический состав
- Минеральный состав
- Валовой химический состав
- Суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей
- Емкость поглощения и состав обменных катионов
- Относительное содержание органических веществ
- Природная влажность
- Плотность
- Максимальная плотность (стандартное уплотнение)
- Плотность в предельно плотном и рыхлом состоянии
- Плотность частиц грунта
- Границы текучести и раскатывания
- Угол естественного откоса
- Максимальная молекулярная влагоемкость
- Коэффициент фильтрации
- Размокаемость
- Растворимость
- Коэффициент выветрелости
- Коррозионная активность
- Компрессионное сжатие
- Трехосное сжатие
- Сопротивление срезу (прочность)
- Сопротивление одноосному сжатию.
Большинство методов определения свойств грунтов орегламентируется государственными стандартами.
Для закрепления знаний при изучении теоретического курса «Механика грунтов» проводятся некоторые из нормируемых лабораторных исследований.
Лабораторные работы
Лабораторная работа №1. «Определение гранулометрического состава грунта (полевой метод)»
Гранулометрический состав грунта – это относительное содержание в нем частиц различной крупности. Гранулометрический состав грунта позволяет судить о физических свойствах грунта.
Цель работы - в разделении составляющих грунт частиц на отдельные фракции.
Порядок проведения работы:
- Определение содержания песчаных частиц (диаметр 2-0,05 мм).
- Определение содержания глинистой фракции (диаметр частиц менее 0,005 мм).
- Определение содержания пылеватой фракции (диаметр частиц 0,06-0,005 мм).
Рисунок 1. Полевая весовая лаборатория. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рисунок 2. Сито гранулометрии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Лабораторная работа № 2. «Определение угла естественного откоса песка»
Угол естественного откоса песка α – это максимальный угол между горизонтом и поверхностью свободного песчаного грунта, при котором песок сохраняет равновесие.
Значение α для сухих песков в рыхлом состоянии практически совпадает с углом внутреннего трения.
Цель работы – определить угол естественного откоса модели сыпучего грунта.
Порядок проведения работы: трехкратным опытом определить среднее арифметическое значение результатов в целых градусах с абсолютной погрешностью не более 2°.
Лабораторная работа № 3. «Определение объемного веса грунта методом режущего кольца»
Объемный вес грунта – это вес единицы объема грунта в его естественном состоянии.
Цель работы – установить объемный вес грунта без нарушения его естественного сложения посредством определения веса грунта в известном объеме лабораторного кольца. По объемному весу сделать выводы о плотности грунта.
Порядок проведения работы:
- Измерить геометрические и весовые параметры кольца.
- Вырезать из грунта кольцом пробу.
- Определить измерениями и расчетом объем и удельный вес грунта.
Лабораторная работа № 4. «Определение влажности грунта»
Влажность грунта – это отношение массы воды в грунте к массе абсолютно сухого грунта в данном объеме.
Цель работы – определить количество воды, содержащейся в порах грунта в естественных условиях залегания (естественную природную влажность).
Порядок проведения работы:
- Определить весовые параметры пробы при естественной влажности.
- Высушить пробу (при температуре 105 ±0,2ºС).
- Определить весовые параметры пробы в сухом состоянии.
- Определить расчетом влажность грунта.
Лабораторная работа № 5. «Определение характерных влажностей и консистенции глинистого грунта»
Свойства глинистого грунта напрямую зависят от его минералогического и гранулометрического состава, а также от его влажности. С изменением параметра влажности меняется и его состояние (консистенция). Глинистый грунт может пребывать в твердом, пластичном или текучем состояниях.
Цель работы – определить границы между состояниями грунта (пределы консистенции).
Порядок проведения работы:
- Определить измерениями верхний предел консистенции пробы – границу текучести.
- Определить измерениями нижний предел консистенции пробы – границу раскатывания.
- Определить расчетные характеристики глинистого грунта.
