Рис. 3.1. График зависимости осадки штампа S (мм) от удельного давления р (МПа)

3.2. По результатам испытания грунтов штампом площадью 0,5 м2 (рис. 3.2) определить значение модуля деформации.

 

Варианты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Номер опыта на рис. 3.2 1, 2 1, 3 2, 3 4, 5 1, 4 2, 4 3, 4 1, 5 2, 5 3, 5

Указание. Пример вычисления модуля деформации и дополнительные данные приведены в задаче 3.1.

3.3. Определить величину относительной просадочности εsl лѐс- совидных суглинков по результатам их испытания статическими нагруз- ками на штамп площадью 0,5 м2 (диаметр 0,8 м) (рис. 3.2, кривая 2).

Указание. Относительная просадочность εsl определяется как отношение величины просадки грунта в основании штампа к величине деформируемой зоны грунта h, которая зависит от давления р на штамп и его диаметра d:

 

р, МПа 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4
h, м 0,4d 0,7d 1,2d 1,7d 2,0d
 


Рис. 3.2. Графики зависимости осадки штампа S от удельного давления р: 1 – супесь пластичная; 2а – лѐсс, осадка при естественной влажности;

2б – осадка от замачивания при постоянном удельном давлении

р = 0,20 МПа – просадка; 3 – суглинок твердый; 4 – глина тугопластичная; 5 – песок крупный плотный

38

3.4. Постройте график зависимости осадки штампа от давления, вычислите модуль деформации Е и величину относительной проса- дочности εsl по результатам испытаний, приведенным в табл. 3.1. Для определения сжимаемости и просадочности лессовидных суглинков проведены испытания грунтов статическими нагрузками на штамп площадью 0,5 м2 при природной влажности и с замачиванием при на- грузке 0,3 МПа.

Указание. Примеры построения графиков зависимости осадки штампа от давления даны на рис. 3.1 и 3.2. Пример вычисления модуля деформации по ре- зультатам штамповых испытаний приведен в задаче 3.1, а указание по определе- нию относительной просадочности – в задаче 3.3.

3.5. По результатам статических испытаний лѐссов супесчаного состава с помощью круглого штампа площадью 0,5 м2 определены осадка S1 и просадка S2

 

p, кПа S1, мм S2, мм
50 0,85 2,00
250 2,20 24,50

Вычислите при этих давлениях величину относительной проса- дочности εsl и постройте график зависимости εsl = f(p).

По графику определите величину начального просадочного дав- ления, при котором εsl = 0,01 и относительную просадочность при ука- занных ниже давлениях. Рекомендуемые масштабы: для удельного давления 0,1 МПа – 4 см; для относительной просадочности 0,01 – 1 см или 2 см.

 

Варианты 1 2 3 4 5 6
p, кПа 100 150 200 100; 150 100; 200 150; 200

Указание. При определении относительной просадочности используйте указание к задаче 3.3.

3.6. По результатам прессиометрических испытаний в скважине определить значения модуля общей деформации Ер и модуля упруго- сти Еу, в соответствие с ГОСТ20276. Результаты испытаний для раз- личных типов грунтов приведены в табл. 3.2. Начальный диаметр зон- да rpr = 104 мм.

Исходные данные к задаче 3.4

 

 

Варианты

Глубина установки штампа

Н, м

Суммарная осадка штампа S, мм, при удельном давлении р, кПа

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
1 2,5 0,80 2,65 4,35 6,30 10,05 19,20 33,10
2 2,5 0,10 1,20 2,10 3,45 3,90 5,50 13,35
3 3,5 0,10 0,90 2,00 2,70 3,45 4,10 4,90 5,65 6,30 6,95 9,95 12,05
4 4,0 0,70 1,75 3,05 4,35 6,20 8,75 12,50
5 4,5 0,50 1,70 3,30 5,05 7,55 12,55 19,80
6 5,0 3,00 5,85 7,85 10,10 12,10 16,40 17,90
7 5,0 0 0,20 0,85 1,55 3,00 4,45 6,05 8,80 17,05
8 5,0 0,45 1,50 2,80 3,35 5,65 7,75 8,80
9 5,5 0,15 0,95 2,10 3,50 4,40 5,85 8,10
10 6,0 0,35 0,90 1,75 2,20 3,35 4,20 4,95 5,90 6,80 7,75


Результаты прессиометрических испытаний грунтов основания сооружений

 

№ варианта

 

Вид грунта

Давление на стенку скважины q, МПа

0 0,105 0,209 0,314 0,418 0,523 0,627 0,732 0,836 0,627 0,418 0,209 0

 

Перемещение стенки скважины u, мм

1 Известняк 0 0,078 0,129 0,162 0,197 0,237 0,278 0,313 0,343 0,333 0,319 0,297 0,251
2 Известняк 0,251 0,273 0,288 0,305 0,320 0,336 0,349 0,367 0,389 0,380 0,370 0,356 0,336
3 Известняк 0 0,057 0,090 0,117 0,142 0,170 0,200 0,231 0,261 0,252 0,241 0,219 0,186
4 Мергель 0 0,206 0,308 0,398 0,473 0,549 0,634 0,737 0,822 0,796 0,754 0,707 0,581
5 Суглинок 0 0,885 1,558 2,038 2,575 3,011 3,559 4,015 3,974 3,891 3,781 3,541
6 Суглинок 3,541 3,913 4,280 4,597 4,981 5,340 5,693 6,049 6,397 6,329 6,259 6,123 5,912
7 Глина 0 0,687 1,206 1,601 1,959 2,335 2,728 3,128 3,433 3,328 3,159 2,900 2,517
8 Алеврит 0 0,563 1,026 1,484 1,941 2,405 2,867 3,341 3,815 3,759 3,695 3,557 3,167
9 Суглинок 0 0,757 1,207 1,650 2,090 2,535 2,975 3,422 3,867 3,830 3,775 3,681 3,268
10 Суглинок 3,295 3,773 4,144 4,563 4,969 5,525 6,130 6,534 7,063 6,980 6,858 6,551 5,820


             
   


Определение модулей деформации и упругости производится по уравнению

где K – поправочный коэффициент на объемный эффект (K = 0,86); коэффи- циент условий нагружения, зависящий от коэффициента Пуассона. При проведе- нии испытаний по медленному режиму с сохранением природного напряженного состояния грунта коэффициент допускается принимать равным:

для песков и супесей……1,3; для суглинков…………….1,35; для глин…………………...1,42;

r0 – радиус скважины, равный rpr + u0, см; rpr – радиус прессиометра, см; u0 – вели- чина перемещения стенки скважины, соответствующая q0 в начальной точке ос-

редняющей прямой на графике испытания u = f(q) (рис. 3.3); – приращение

давления на стенку скважины между двумя точками, взятыми на осредняющей

прямой, МПа;

q, см.

– перемещение стенки скважины (по радиусу), соответствующее

Пример обработки результатов прессиометрических испытаний

При проведении прессиометрических испытаний суглинков щебенистых ту- гопластичной консистенции по схеме нагрузка-разгрузка были получены следую- щие результаты:

 

q, МПа 0 0,052 0,105 0,157 0,209 0,261 0,314 0,366 0,418 0,314 0,209 0,105 0
u, мм 0 0,745 1,339 1,788 2,263 2,716 3,180 3,695 4,432 4,304 4,185 3,944 3,361

График прессиометрических испытаний u = f(q) приведен на рис. 3.3. Ветвь нагрузки на линейном участке от q = 0,105 МПа до q = 0,314 МПа аппроксимирова- на пунктирной прямой.

По графику определяем q0 и u0

q0 = 0,105 МПа, u0 = 1,339 мм = 0,1339 см.

Приращение давления на линейном участке графика равно

= 0,314 – 0,105 = 0,209 МПа.

Приращение диаметра скважины

= 3,180 – 1,339 = 1,841 мм = 0,1841 см.