13.pdf

ĆWICZENIE NR 13

BADANIA TERENOWE - OZNACZANIE GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ

GRUNTU W WARUNKACH IN SITU

1. Wstęp

Ilościowymi wskaźnikami różnych stosunków trzech faz zawartych w gruncie

(stałej, ciekłej i gazowej) są następujące parametry:

- gęstość objętościowa gruntu,

- gęstość objętościowa szkieletu gruntowego,

- porowatość i wskaźnik porowatości.

Gęstością objętościową gruntu nazywa się stosunek masy próbki gruntu (w stanie

naturalnym) do jej objętości. Wyznacza się ją ze wzoru:

ρ =

m w

gdzie:

ρ - gęstość objętościowa, g/cm 3

m w – masa próbki gruntu w stanie naturalnym, g

V – objętość badanej próbki gruntu, cm 3

Gęstość objętościowa jest jednym z parametrów charakteryzujących strukturalno-

teksturalne właściwości gruntów. Jej wartość zależy od składu mineralnego, porowatości i

wilgotności gruntów. Jest więc wartością zmienną. Gęstość objętościowa jest

bezpośrednim wskaźnikiem obliczeniowym, służącym między innymi do:

- obliczania parcia gruntu na ścianki oporowe,

- obliczania stateczności zboczy (naturalnych i sztucznych),

- wyznaczania dopuszczalnych obciążeń gruntu w podłożu budowli,

- obliczania wielkości osiadań itd.

Ponadto wskaźnik ten wykorzystuje się obliczania innych parametrów, takich jak:

- gęstości objętościowej szkieletu gruntowego,

- gęstości objętościowej gruntu pod wodą,

- porowatości, wskaźnika porowatości i stopnia zagęszczenia.

2. Metoda pierścienia tnącego

2.1. Sprzęt pomocniczy

− pierścień metalowy o średnicy i wysokości około 4 cm, wykonany z

nierdzewnej stali,

− suwmiarka,

− nóż,

− waga laboratoryjna.

2.2. Przebieg badania

1. Zważyć pierścień m t.

2. Zmierzyć wysokość i średnicę pierścienia, obliczając jego objętość ze wzoru:

⋅

d ⋅

V p =

gdzie:

d – wewnętrzna średnica pierścienia

h – wysokość pierścienia

3. Wykopać wykop w gruncie.

4. Wyrównać jedna ze ścian wykopu, np. dno.

5. Wyrównać nożem powierzchnię gruntu.

6. Ustawić pierścień z nakładką na wyrównanej powierzchni i zagłębić go w grunt

tak, aby nie powstawały szczeliny między ścianką pierścienia a wycinaną próbką.

7. Wypełniony pierścień wyjąć z gruntu, oczyścić jego zewnętrzne ściany, a grunt

wyrównać równo z krawędziami pierścienia.

8. Zważyć pierścień z gruntem m mt .

9. Zbadać wilgotność naturalną gruntu.

2.3. Obliczanie wyników

Gęstość objętościową gruntu oblicza się według wzoru:

ρ =

m −

m m

ρ - gęstość objętościowa gruntu, g/cm 3

m mt – masa pierścienia z gruntem, g

m t – masa pierścienia, g

m m – masa próbki gruntu w stanie naturalnym, g

V p – objętość pierścienia, cm 3

V – objętość próbki, cm 3

Za wynik ostateczny przyjmuje się średnią arytmetyczną wartości uzyskanych z

badania dwóch równoległych próbek.

3. Obliczanie gęstości objętościowej szkieletu gruntowego

Gęstością objętościową szkieletu gruntowego (gruntu suchego) nazywa się masę

jednostki gruntu wysuszonego w temp. 105-110 o C i opisuje wzorem:

ρ d =

m s

gdzie:

m s – masa szkieletu gruntowego, g

V – objętość suchego gruntu łącznie z porami, cm 3

Gęstość objętościową szkieletu gruntowego oblicza się z wzoru:

ρ d =

100 ρ

⋅

100

gdzie:

ρ - gęstość objętościowa gruntu, g/cm 3

w – wilgotność próbki, %

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego zależy od porowatości i składu

mineralnego gruntu. Im mniejsza porowatość i większa zawartość minerałów o wysokiej

gęstości właściwej, tym wyższa wartość gęstości objętościowej szkieletu gruntowego

danego gruntu.

Sprawozdanie powinno zawierać:

− cel ćwiczenia,

− wartości mierzonych parametrów,

− obliczenia,

− wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.

gdzie:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: