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.