Ce caracterizează tipul și starea solurilor argiloase? Soluri praf-argiloase

Umiditatea solului este determinată prin uscarea unei probe de sol la o temperatură de 105°C până la greutate constantă. Raportul dintre diferența dintre masa probei înainte și după uscare și masa solului absolut uscat dă valoarea umidității, exprimată ca procent sau fracțiune de unitate. Procentul de pori ai solului umpluți cu apă - gradul de umiditate Sr calculat folosind formula (vezi Tabelul 1.3). Umiditatea solurilor nisipoase (cu excepția celor prăfuite) variază în limite mici și practic nu afectează proprietățile de rezistență și deformare ale acestor soluri.

Caracteristicile de plasticitate ale solurilor argilo-lutroase sunt conținutul de umiditate la limitele de producție WlȘi rulare w P, determinată în condiții de laborator, precum și numărul de plasticitate /p și debitul II, calculate folosind formule (vezi Tabelul 1.3). Caracteristici w L, w PȘi IP sunt indicatori indirecţi ai compoziţiei (granulometrice şi mineralogice) a solurilor limo-argiloase. Valorile ridicate ale acestor caracteristici sunt caracteristice solurilor cu un conținut ridicat de particule de argilă, precum și solurilor a căror compoziție mineralogică include montmorillonit.

1.3. CLASIFICAREA SOLURILOR

Solurile de fundație ale clădirilor și structurilor se împart în două clase: stâncoase (soluri cu legături rigide) și nestâncoase (soluri fără legături rigide).

În clasa solurilor stâncoase se disting rocile magmatice, metamorfice și sedimentare, care sunt împărțite în funcție de rezistență, moliciune și solubilitate în conformitate cu Tabelul. 1.4. Solurile stâncoase a căror rezistență în stare saturată cu apă este mai mică de 5 MPa (semi-stâncoase) includ șisturi argiloase, gresii cu ciment argilos, siltstones, noroioase, marne și cretă. Când apa este saturată, rezistența acestor soluri poate scădea de 2-3 ori. În plus, în clasa solurilor stâncoase se disting și solurile stâncoase artificiale - fisurate și nestâncoase fixate în apariție naturală. Aceste soluri sunt împărțite în funcție de metoda de fixare (cimentare, silicatizare,

bituminizare, rășinizare, prăjire etc.) și din punct de vedere al rezistenței la compresiune uniaxiale după consolidare, la fel ca pentru solurile stâncoase (vezi Tabelul 1.4).

Solurile nestâncoase sunt împărțite în soluri grosiere, nisipoase, argilo-lutroase, biogene și soluri.

■ Solurile grosoclastice includ soluri neconsolidate în care masa fragmentelor mai mari de 2 mm este de 50% sau mai mult. Solurile nisipoase sunt soluri care conțin mai puțin de 50% particule mai mari de 2 mm și nu au proprietatea de plasticitate (număr de plasticitate /p<

Proprietățile solului grosier cu un conținut de agregat nisipos de peste 40,% și sol argilos-lutroși de peste 30% sunt determinate de proprietățile agregatului și pot fi stabilite prin testarea agregatului. Cu un conținut de agregat mai mic, proprietățile solului grosier sunt determinate prin testarea solului în ansamblu. La determinarea proprietăților agregatului de nisip, se iau în considerare următoarele caracteristici - umiditatea, densitatea, coeficientul de porozitate și agregatul de argilă lămoasă - în plus, numărul de plasticitate și consistența.

Principalul indicator al solurilor nisipoase, care determină rezistența și proprietățile lor de deformare, este densitatea acestora. În funcție de densitatea lor, nisipurile sunt împărțite în funcție de coeficientul de porozitate e, rezistivitatea solului în timpul sondării statice q cși rezistența condiționată a solului în timpul sondării dinamice q&(Tabelul 1.7).

Cu un conținut relativ de materie organică de 0,03

0,5% ■- cu un conţinut de agregat de nisip de 40% sau mai mult;

Solurile nisipoase sunt clasificate ca saline dacă conținutul total al acestor săruri este de 0,5% sau mai mult.

Solurile lutoase-argiloase sunt împărțite în funcție de numărul de plasticitate h(Tabelul 1.8) și conform con-

sistem, caracterizat printr-un indice de fluiditate 1 L(Tabelul 1.9). Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se distingă solurile de loess și nămolurile. Solurile de loess sunt soluri macroporoase care conțin carbonați de calciu și, atunci când sunt înmuiate cu apă, capabile să se taseze sub sarcină, să devină ușor umede și erodate. Nămolul este un sediment modern de rezervoare saturat de apă, format ca urmare a proceselor microbiologice, având un conținut de umiditate care depășește conținutul de umiditate la limita de fluiditate și un coeficient de porozitate, ale cărui valori sunt date în tabel. 1.10.

Solurile luto-argiloase (lut nisipos, lut și argilă) se numesc soluri cu un amestec de substanțe organice cu un conținut relativ al acestor substanțe de 0,05

Dintre solurile argiloase limoase, este necesar să se distingă solurile care prezintă proprietăți nefavorabile specifice atunci când sunt înmuiate: tasare și umflare. Solurile de tasare includ soluri care, sub influența unei sarcini exterioare sau a propriei greutăți la îmbibare cu apă, dau naștere la sedimentare (subsidență), și în același timp și subsidența relativă Ss/>0,01. Solurile gonflabile includ soluri care, atunci când sunt înmuiate cu apă sau soluții chimice, cresc în volum, și în același timp umflarea relativă fără sarcină e S! „>0,04.

O grupă specială a solurilor nestâncoase include solurile caracterizate printr-un conținut semnificativ de materie organică: biogene (lac, mlaștină, aluvionă-mlaștină). Compoziția acestor soluri include soluri turboase, turbe și sapropele. Solurile de turbă includ soluri nisipoase și argilo-lutroase care conțin 10-50% (în greutate) substanțe organice. Cu un conținut organic de 5Q% și

mai mult pământ se numește turbă. Sapropelele (Tabelul 1.11) sunt nămoluri de apă dulce care conțin mai mult de 10% materie organică și au un coeficient de porozitate, de obicei mai mare de 3, și un indice de fluiditate mai mare de 1.

Solurile sunt formațiuni naturale care alcătuiesc stratul de suprafață al scoarței terestre și au fertilitate. Solurile sunt împărțite în funcție de compoziția lor granulometrică, în același mod ca solurile cu granulație grosieră și nisipoase, și în funcție de numărul de plasticitate, ca și solurile argilo-lumoasoase.

Solurile artificiale nestâncoase includ soluri compactate în apariția lor naturală prin diverse metode (compactare, laminare, compactare prin vibrații, explozii, drenaj etc.), solurile vrac și aluviale. Aceste soluri sunt împărțite în funcție de compoziția lor și de caracteristicile de stare în același mod ca și solurile naturale nestâncoase.

Solurile stâncoase și nestâncoase care au o temperatură negativă și conțin gheață sunt clasificate ca soluri înghețate, iar dacă au fost în stare înghețată de 3 ani sau mai mult, atunci sunt clasificate ca permafrost.

1.4. DEFORMABILITATEA SOLURILOR SUB COMPRESIUNE

O caracteristică a deformabilității solului sub compresie este modulul de deformare, care este determinat în condiții de teren și de laborator. Pentru calculele preliminare, precum și pentru calculele finale ale fundațiilor clădirilor și structurilor de clasa II și III, este permis să se ia modulul de deformare conform tabelului. 1.12 și 1.13.

Modul deformările se determină prin testarea solului cu o sarcină statică transmisă ștampilei. Testele se efectuează în gropi cu ștampilă rotundă rigidă cu o zonă

5000 cm 2, iar sub nivelul apei subterane și la adâncimi mari - în puțuri cu ștampilă cu o suprafață de 600 cm 2. Pentru a determina modulul de deformare, utilizați un grafic al dependenței depunerii de presiune (Fig. 1.1), pe care se identifică o secțiune liniară, se trasează o linie de mediere și se calculează modulul de deformare. Eîn conformitate cu teoria mediului liniar deformabil conform formulei

La testarea solurilor, este necesar ca grosimea stratului de sol omogen de sub ștampilă să fie de cel puțin două ori diametrul ștampilei.

Modulii de deformare ai solurilor izotrope pot fi determinați în puțuri cu ajutorul unui presiometru (Fig. 1.2). În urma testelor, se obține un grafic al dependenței creșterii razei sondei de presiunea pe pereții acestuia (Fig. 1.3). Modulul de deformare este determinat în secțiunea dependenței liniare a deformației de presiunea dintre punct R\, corespunzând comprimarii pereților denivelați ai puțului și punctului p2, după care începe dezvoltarea intensivă a deformărilor plastice în sol. Se calculează modulul de deformare

Software ftlOnMVJlft

Coeficient k determinată, de regulă, prin compararea datelor de presionometrie cu rezultatele testelor paralele ale aceluiași sol cu ​​ștampilă. Pentru clădirile secolului II III clasa poate fi acceptată în funcție de profunzimea testării h următoarele valori ale coeficientului Laîn formula (1.2): la ft<5 м 6 = 3; при 5мk = 2; la 10 m

Pentru solurile nisipoase și luto-argiloase se permite determinarea modulului de deformare" pe baza rezultatelor sondajelor statice și dinamice a solurilor. Se iau ca indicatori de sondare: pentru sondarea statică - rezistența solului la imersarea conului sondei. q c , iar în timpul sondării dinamice - rezistenţa dinamică condiţionată a solului la imersiunea conului qa, Pentru argile si argile E-7qcși I-6#<*; для песчаных грунтов E-3qc, iar valorile £ conform datelor de sondare dinamică sunt date în tabel. 1.14. Pentru clădiri de clasa I și II

Este obligatorie compararea datelor de sondare cu rezultatele testării acelorași soluri cu ștampile. Pentru structurile de clasa a III-a este permisă determinarea E numai pe baza rezultatelor sondajului.

1.4.2. Determinarea modulului de deformare in conditii de laborator

În condiții de laborator se folosesc dispozitive de compresie (odometre), în care o probă de sol este comprimată fără posibilitatea de dilatare laterală. Modulul de deformare este calculat la intervalul de presiune selectat Dr = P2-Pi al programului de testare (Fig. 1.4) folosind formula

Presiunea pi corespunde presiunii naturale, iar p2 corespunde presiunii așteptate sub baza fundației.

Valorile modulelor de deformare din testele de compresiune sunt subestimate pentru toate solurile (cu excepția celor foarte compresibile), astfel încât acestea pot fi utilizate pentru o evaluare comparativă a compresibilității.

solurile de amplasament sau pentru a evalua eterogenitatea compresibilității. La calcularea așezărilor, aceste date trebuie ajustate pe baza unor teste comparative ale aceluiași sol în condiții de câmp cu ștampilă. Pentru argile nisipoase cuaternare, argile și argile se pot adopta factori de corecție T(Tabelul 1.16), în timp ce valorile Eovts trebuie determinată în intervalul de presiune 0,1-0,2 MPa.

1.5. FORTA SOLULUI

Rezistența la forfecare a solului este caracterizată prin tensiuni de forfecare la starea limită când are loc cedarea solului. Relația dintre tangentele limită t și tangentele normale la zonele de forfecare A stresul este exprimat prin condiția de rezistență Coulomb-Mohr

1.5.1. Determinarea caracteristicilor de rezistență în laborator conditii

În practica cercetării solului, metoda de tăiere a solului de-a lungul unui fix

avioane în dispozitive de tăiere cu un singur plan. Pentru obtinerea<р и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта la valori diferite ale sarcinii verticale. Pe baza valorilor rezistenței la forfecare t obținute în experimente, este trasat un grafic al dependenței liniare T = f(a) și se găsesc unghiul de frecare internă f și aderența specifică Cu(Fig. 1.5). O singura data-

Există două scheme experimentale principale: o tăiere lentă a unei probe de sol pre-compactate până la consolidarea completă (test consolidat-drenat) și o tăiere rapidă fără compactare preliminară (test ceva-consolidat-nedrenat).

Capitolul 2. INGINERIE PRODUSE GEOLOGICE

INFORMAȚII GENERALE

Studiile inginerie-geologice ■ fac parte integrantă dintr-un ansamblu de lucrări efectuate pentru a furniza proiectării construcției cu date inițiale privind condițiile naturale ale zonei de construcție (șantier), precum și pentru a anticipa modificările mediului natural care pot apărea în timpul construcției și funcţionarea structurilor. La efectuarea sondajelor inginerești-geologice, solurile sunt studiate ca fundații ale clădirilor și structurilor, apele subterane, procese și fenomene fizico-geologice (carst, alunecări de teren, curgeri de noroi etc.) - Studiile inginerești-geologice sunt însoțite de sondaje inginerești-geodezice, al căror obiect de studiu îl constituie condițiile topografice zona de construcție, precum și studiile inginerești și hidrometeorologice, în cadrul cărora se studiază apele de suprafață și clima.

Efectuarea sondajelor este reglementată de documente și standarde de reglementare. Cerințele generale pentru efectuarea sondajelor sunt date în SNiP P-9-78, iar cerințele pentru sondaje pentru anumite tipuri de construcții sunt în instrucțiunile SN 225-79 și SN 211-62. Ținând cont de specificul proiectării fundațiilor de piloți, cerințele de bază pentru sondajele pentru acestea sunt date în SNiP 11-17-77 și în „Ghidul de proiectare a fundațiilor de piloți”. Determinarea proprietăților de construcție de bază ale solurilor este reglementată de standardele specificate în clauza 2.4.

Studiile inginerești-geologice ar trebui efectuate, de regulă, de către organizațiile de cercetare teritorială, precum și de către organizații specializate de cercetare și proiectare și sondaj. Acestea pot fi realizate de către organizațiile de proiectare cărora li sa acordat un astfel de drept în modul prescris.

2.2. CERINȚE LA SPECIFICAȚII TEHNICE ȘI PROGRAMUL DE CERCETARE

Planificarea și executarea sondajelor se realizează pe baza specificațiilor tehnice pentru sondaje întocmite de organizația de proiectare - client. La elaborarea specificațiilor tehnice, este necesar să se determine care materiale caracterizează condițiile naturale de construcție,

va trebui să dezvolte proiectul și, pe această bază, să obțină permisiunea autorităților competente pentru a efectua sondaje pentru acest obiect. Autoritatea care emite autorizația poate indica necesitatea utilizării (pentru a evita dublarea) materialelor pe care le are la dispoziție din lucrările efectuate anterior pe teritoriul unității proiectate, ceea ce trebuie reflectat în specificațiile tehnice. Dacă există materiale din sondaje efectuate anterior pentru proiectul care se proiectează, acestea sunt transferate organizației de sondaj ca anexă la specificațiile tehnice emise. Sunt supuse transferului și alte materiale care caracterizează condițiile naturale ale zonei construcției proiectate și care se află la dispoziția organizației de proiectare.

Caietul de sarcini se întocmește conform formularului de mai jos cu anexe text și grafice.

În clauza 7 a atribuirii este necesar să se prevadă următoarele caracteristici tehnice: clasa de responsabilitate, înălțimea, numărul de etaje, dimensiunile planului și caracteristicile de proiectare ale structurii proiectate; valori ale deformațiilor limitative ale fundațiilor structurilor; prezența și adâncimea subsolurilor; tipuri, dimensiuni și adâncime planificate ale fundațiilor; natura și valorile sarcinilor pe fundații; caracteristici ale proceselor tehnologice (pentru construcții industriale); densitatea clădirii (pentru construcții urbane și de așezări). În multe cazuri, este recomandabil să se menționeze aceste caracteristici într-o anexă la specificațiile tehnice sub formă de tabel. La specificațiile tehnice trebuie anexate următoarele: planuri situaționale care indică amplasarea (opțiunile de amplasare) șantiere (șantiere) și trasee de utilități; planuri topografice la scara 1: 10.000-1: 5000 indicând contururile amplasării clădirilor și structurilor proiectate și traseelor ​​de utilități, precum și marcajele de planificare; copii ale protocoalelor de aprobare a pasajelor și racordurilor (adiacente) liniilor de utilități care afectează componența și sfera sondajelor inginerești, cu aplicații grafice; materiale de sondaje as-built sau documentație de proiectare a comunicațiilor subterane (în timpul sondajelor la amplasamentele întreprinderilor industriale existente și în interiorul blocurilor).

Termenii de referință stau la baza întocmirii unei organizații de anchetă

Este un program de cercetare în care se justifică etapele, componența, volumele, metodele și succesiunea lucrărilor și pe baza căruia se întocmește devizul și documentația contractuală. Pregătirea programului este precedată de colectarea, analiza și sinteza materialelor despre condițiile naturale ale zonei de anchetă, iar în cazurile necesare (absența sau inconsecvența materialelor) - o cercetare în teren a zonei de anchetă.

Programul include o parte de text și aplicații. Partea de text ar trebui să conțină următoarele secțiuni: 1) informații generale; 2) caracteristicile zonei de anchetă; 3) cunoașterea zonei de anchetă; 4) compoziția, sfera și metodologia cercetării; 5) organizarea muncii; 6) lista materialelor depuse; 7) lista de referințe.

Secțiunea 1 oferă date din primele cinci puncte ale specificațiilor tehnice. Secțiunea 2 oferă o scurtă descriere fizică și geografică a zonei de cercetare și a condițiilor naturale locale, reflectând caracteristicile reliefului și climei, informații despre structura geologică, condițiile hidrogeologice, procesele și fenomenele fizice și geologice nefavorabile, compoziția, starea și proprietățile. a solurilor. Secțiunea 3 prezintă informații despre materialele de stoc disponibile ale lucrărilor de anchetă, prospectare și cercetare efectuate anterior și oferă o evaluare a caracterului complet, fiabilității și gradului de adecvare a acestor materiale. În secțiunea 4, pe baza cerințelor din specificațiile tehnice, se determină caracteristicile zonei de sondaj (situl) și cunoștințele acesteia, compoziția optimă și volumul de lucru și se justifică alegerea metodelor de realizare a cercetării geotehnice. Atunci când coordonează programul, designerii ar trebui să acorde o atenție deosebită acestei secțiuni, ghidându-se de informațiile despre compoziția și domeniul de aplicare a lucrării prezentate mai jos în paragrafe. 2.3 și 2.4. Secțiunea 5 stabilește

se determină succesiunea și durata planificată a lucrărilor, resursele și măsurile organizatorice necesare, precum și măsurile de protecție a mediului. Secțiunea 6 indică organizațiile cărora trebuie trimise materialele, precum și numele materialelor. Secțiunea 7 oferă o listă a documentelor normative și a standardelor de stat din întreaga Uniune, instrucțiuni (directive) ale industriei și departamentelor, orientări și recomandări, surse literare, rapoarte de cercetare care ar trebui utilizate atunci când se efectuează cercetări.

Programul de sondaj trebuie să fie însoțit de: o copie a specificațiilor tehnice ale clientului; materiale care caracterizează compoziția, volumul și calitatea anchetelor efectuate anterior; planul sau diagrama instalației care indică limitele sondajului; proiect de amplasare a siturilor miniere, cercetări de teren etc., realizat pe bază topografică; harta tehnologică a secvenței de lucru; desene (schițe) de lucrări și echipamente nestandard.

Dacă solul conține o cantitate suficient de mare de particule de argilă, atunci se numește argilos. Solurile argiloase au proprietatea de coeziune, care se exprimă în capacitatea solului de a-și menține forma datorită prezenței particulelor de argilă.
Dacă există puține particule de argilă (mai puțin de 10% din greutate), se numește solul lut nisipos . lut nisipos are o coeziune redusă și este adesea practic imposibil de distins de nisip. Lotul nisipos este greu de rostogolit într-o frânghie sau o minge. Dacă lut nisipos frecați-l pe o palmă umedă, puteți vedea particule de nisip; după scuturarea solului, urme de particule de argilă sunt vizibile pe palmă. bulgări lut nisipos când sunt uscate, se sfărâmă ușor și se sfărâmă atunci când sunt lovite. lut nisipos Este non-plastic, particulele de nisip predomină în el și aproape că nu se rostogolesc într-o frânghie. O minge rostogolită din pământul umezit se sfărâmă sub presiune ușoară.
Se numește sol în care conținutul de particule de argilă ajunge la 30% din greutate lut . Lut are o coeziune mai mare decât lut nisipos și este capabil să supraviețuiască în bucăți mari fără a se rupe în bucăți mici. Bucăți lut nisipos când este uscat, mai puțin dur decât argila. La impact, se sfărâmă în bucăți mici. Când sunt umede, au puțină plasticitate. La frecare, particulele de nisip sunt simțite, bulgări sunt zdrobiți mai ușor, granule mai mari de nisip sunt prezente pe fundalul nisipului mai fin. O frânghie întinsă din pământul umed este scurtă. O minge rulată din pământul umezit, atunci când este presată, formează o prăjitură cu crăpături de-a lungul marginilor.
Când conținutul de particule de argilă din sol este mai mare de 30%, solul este numit lut . Lut are o conexiune excelentă. Lut in stare uscata este tare, in stare umeda este plastic, vascos, se lipeste de degete. Când frecați particulele de nisip cu degetele, nu puteți simți particulele de nisip; este foarte dificil să zdrobiți bulgări. Dacă piesa este crudă lut tăiat cu un cuțit, tăietura are o suprafață netedă pe care boabele de nisip nu sunt vizibile. Când stoarceți o minge rulată din crud lut , rezultă o prăjitură plată ale cărei margini nu prezintă crăpături.
Cea mai mare influență asupra proprietăților soluri argiloase este influențată de prezența particulelor de argilă, de aceea solurile sunt de obicei clasificate în funcție de conținutul de particule de argilă și de numărul de plasticitate. Numărul de plasticitate Ip — diferența de umiditate corespunzătoare a două stări de sol: la limita de producție W L iar la limita rulării W p, W Teren W p este determinat conform GOST 5180.
Tabelul 1. Clasificarea solurilor argiloase în funcție de conținutul de particule de argilă.

Majoritatea solurilor argiloase în condiții naturale, în funcție de conținutul lor de apă, pot fi în diferite stări. Standardul de construcție (GOST 25100-95 Clasificarea solurilor) definește clasificarea solurilor argiloase în funcție de densitatea și conținutul de umiditate. Starea solurilor argiloase se caracterizează prin Rata de cifra de afaceri eu L - raportul dintre diferența de umiditate corespunzătoare a două condiții de sol: natural W iar la limita rulării W p, la numărul de plasticitate Ip. Tabelul 2 prezintă clasificarea solurilor argiloase după indicele de fluiditate al acestora.
Tabelul 2. Clasificarea solurilor argiloase după indicele de fluiditate.

După compoziția granulometrică și numărul de plasticitate Ip grupele de argilă sunt împărțite conform tabelului 3.
Tabelul 3.

Pe baza prezenței incluziunilor solide, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 4.

Tabelul 4. Conținutul de solide în solurile argiloase.

Tabelul 5 prezintă metode prin care puteți determina vizual caracteristicile solurilor argiloase.
Tabelul 5. Determinarea compoziției mecanice a solurilor argiloase.

Dintre solurile argiloase trebuie distinse următoarele:
sol de turbă;
soluri de tasare;
umflarea (umflarea) solurilor.
Solul de turbă este sol nisipos și argilos, care conține în compoziția sa într-o probă uscată de la 10 până la 50% (în greutate) turbă.
În funcție de conținutul relativ de materie organică Ir, solurile argiloase și nisipurile sunt împărțite conform Tabelului 6.
Tabelul 6.

Solul umflat este un sol care, atunci când este înmuiat cu apă sau alt lichid, crește în volum și are o tensiune relativă de umflare (în condiții de umflare liberă) mai mare de 0,04.
Solul de tasare este un sol care, sub influența sarcinii exterioare și a greutății proprii sau numai din greutatea proprie atunci când este îmbibat cu apă sau alt lichid, suferă o deformare verticală (subsidență) și are o deformare de subsidență relativă e sl ³ 0,01.
Solul înclinat este un sol dispersat, care, în timpul tranziției de la starea dezghețată la starea înghețată, crește în volum datorită formării cristalelor de gheață și are o deformare relativă la îngheț e fn ³ 0,01.
În funcție de deformația relativă de umflătură fără sarcină e sw, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 7.
Tabelul 7.

În funcție de deformația relativă de subsidență e sl, solurile argiloase sunt împărțite conform Tabelului 8.
Tabelul 8.

La caracteristicile calculate ale solului argilos, cu excepția densității solului uscat ρ d, porozitate n, coeficient de porozitate eși nivelurile de umiditate S r, care sunt determinate similar solurilor nisipoase, se referă la numărul de plasticitate eu R și rata de rotație eu L . Aceste caracteristici sunt considerate și caracteristici de clasificare, deoarece De eu R Și eu L clasifica solurile. Numărul de plasticitate este determinat de formula: eu P = W L - W R . Această caracteristică reflectă indirect cantitatea de particule de argilă din sol și este utilizată pentru a determina numele solului argilos conform tabelului. 5.3.

Tabelul 5.3

Tipuri de soluri argiloase

Rata de cifra de afaceri eu L determinat de formula: eu L =( W - W R )/ eu P , Unde w - umiditatea naturală a solului în fracții de unitate.

Indicele de fluiditate este utilizat pentru a determina starea (consistența) solului argilos conform tabelului. 5.4.

Tabelul 5.4

Tipuri de soluri argiloase

La sfârșitul lucrărilor de laborator, se determină denumirea și starea solului argilos, precum și rezistența calculată a acestuia conform tabelului. 5.5 la proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

Tabelul 5.5

Rezistența r0 calculată a solurilor argiloase (nesubsidență).

Valorile tuturor caracteristicilor calculate ale solului sunt înregistrate într-un jurnal.

La sfârșitul lucrărilor de laborator, se determină denumirea și starea solului argilos, precum și rezistența calculată a acestuia conform tabelului. 2.3 la proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor sau rezistența condiționată conform tabelului. 5.6 la proiectarea fundațiilor și țevilor podului .

Tabelul 5.6

Rezistența condiționată a solurilor argiloase

Note:

1. Pentru valorile intermediare ale JP și e, R0 este determinat prin interpolare.

2. Pentru valorile numărului de plasticitate J P în intervalul 5 - 10 și 15 - 20, trebuie luate valorile R 0 , date în tabel, respectiv pentru lut nisipos, lut și lut.

Întrebări pentru autocontrol

Care este densitatea particulelor de sol?

Cum se determină densitatea solului argilos?

Ce este umiditatea solului și cum se determină?

Cum se determină conținutul de umiditate la limita de producție?

Care este limita de rulare și cum se determină?

Care este numărul de plasticitate și de ce este determinat?

De ce este determinată rata de rotație?

Cum se determină numele și starea (consistența) solului argilos?

Cum afectează conținutul de umiditate al solului argilos rezistența calculată (condițională)?

Ce trebuie să știți pentru a determina rezistența calculată (condițională) a solului argilos?

1.4.2. Proprietățile fizice ale solurilor

Proprietățile solului ar trebui să fie caracterizate prin indicatori cantitativi care depind de compoziția, structura și starea solului. Acestea sunt determinate din experimente, cel mai adesea cu mostre de sol selectate în teren, păstrând în același timp structura naturală și conținutul de umiditate. Corespondența caracteristicilor stării solului care stă la baza structurii astfel obținute este una dintre cele mai importante condiții pentru acuratețea prognozelor inginerești.

Să luăm în considerare doar acele caracteristici ale solurilor care le determină proprietățile fizice. Starea fizică a solurilor este determinată în principal de trei caracteristici: densitatea solului, densitatea particulelor minerale și umiditatea solului. Caracteristicile rămase sunt calculate folosind aceste trei.

Să ne imaginăm o anumită unitate de volum de sol V, formată din componente solide, lichide și gazoase, fiecare având un volum și o masă corespunzătoare (Fig. 1.5).

Densitatea solului– raportul dintre masa solului și volumul său, are dimensiunea g/cm3, t/m3:

. (1.1)

Densitatea solului depinde de compoziția sa mineralogică, porozitate și umiditate și variază în intervalul 1,5 ÷ 2,4 g/cm 3 . Se determină prin metoda tăierii unui inel cu un volum cunoscut sau epilarea cu ceară a unei mostre de formă arbitrară. Densitatea este o caracteristică importantă a solului și este utilizată în calcularea capacității portante a fundației, a presiunii naturale a solului, a presiunii solului pe pereții de sprijin și a stabilității pantelor și pantelor alunecărilor de teren.

Densitatea particulelor de sol– raportul dintre masa particulelor solide și volumul lor

= , (1.2)

depinde numai de compoziția lor mineralogică. Pentru soluri variază de la 2,4 la 3,2 g/cm 3 , inclusiv pentru nisipuri – de la 2,55 la 2,66 g/cm 3 , pentru lut nisipos – de la 2,66 la 2,68 g/cm 3, pentru lut - de la 2,68 la 2,72 g/cm3, pentru argile - de la 2,71 la 2,76 g/cm3. Densitatea particulelor este determinată cu ajutorul unui picnometru.

Umiditatea solului– raportul dintre masa de apă și masa particulelor solide, exprimat ca procent sau fracțiune dintr-o unitate

W= (1.3)

și se determină prin uscarea unei probe de sol într-un termostat la o temperatură de 105 ºC până când se obține o masă stabilă de sol uscat. Umiditatea naturală a solului variază foarte mult de la unități la sute de procente. Valorile ridicate ale umidității sunt caracteristice solurilor argiloase slab compactate, saturate cu apă, în timp ce valorile scăzute ale umidității sunt caracteristice solurilor grosiere, nisipoase și loess cu umiditate scăzută.

Caracteristicile fizice de bază ale solului de mai sus sunt întotdeauna determinate experimental. Acestea sunt folosite pentru a calcula celelalte caracteristici enumerate mai jos.

Densitatea solului uscat sau densitatea scheletului solului este definită ca raportul dintre masa particulelor de sol și întregul volum de sol:

Folosind expresiile (1.1) și (1.3), putem scrie

Numărul de plasticitate și indicele de fluiditate al solului argilos-lutroși.

Pentru solurile argiloase, principala importanță nu este compoziția totală a granulelor (granulometrică), ci conținutul de particule mici și minuscule (particule monominerale fulgioase sau cu ace fine de cel puțin 0,005 mm) și, cel mai important, intervalul de umiditate în care solul va fi plastic.

Acest interval de umiditate este caracterizat de așa-numitul număr de plasticitate J Pși este egal cu diferența dintre două conținuturi de umiditate corespunzătoare a două stări ale solului: la limita de producție W Lși la limita derulării (plasticitatea) W P:

J Р = W L – W P .

Limita de randament W L corespunde umidității la care solul intră în stare fluidă și limitei de rulare W P– umiditatea la care solul își pierde plasticitatea.

În funcție de numărul de plasticitate, se disting trei tipuri de soluri argilo-lumoase: lut nisipos,lutȘi lut(Tabelul 2 GOST 25100-82).

Umiditatea caracteristică determină destul de bine starea fizică a solurilor limos-argiloase, care, în funcție de conținutul de apă, variază în limite semnificative și pot fi dure, plastice și fluide. O caracteristică a stării este consistența, care se referă la grosimea și, într-o anumită măsură, vâscozitatea solurilor argiloase, care determină capacitatea acestora de a rezista la schimbarea plastică a formei. Caracteristica numerică a consistenței este indicele de fluiditate - J L, definindu-se prin expresie

Unde W– umiditatea solului în stare naturală.

Varietatea solurilor argilo-lutroase în funcție de indicele de fluiditate este determinată conform tabelului 2 din GOST 25100-82.

Indicele de fluiditate este utilizat la alegerea adâncimii fundațiilor, la determinarea presiunii condiționate de proiectare pe solurile de fundație conform tabelelor SNiP și în alte cazuri.

Echipamente și materiale necesare:

o sol (uscat și umed);

o exsicator, spatulă (cuțit);

o balon cu apă, sticle – 2 buc.;

o con de echilibrare;

o pahar metalic standard cu suport;

o vaselina tehnica, cana;

o cântare cu greutăți.

Munca pregatitoare

Proba de sol a fost uscată până la o stare uscată la aer, zdrobită într-un mortar de porțelan cu un pistil cu vârf de cauciuc și cernută printr-o sită cu găuri. 1 mm. O parte din sol a fost umezită cu apă până la un aluat gros când a fost amestecată cu o spatulă și ținută într-un esicator cel puțin. 2 ore pentru distribuirea uniformă a umidității.

Determinarea limitei de randament

Limita de producție este caracterizată de conținutul de umiditate (în fracțiuni de unitate) al testului de sol, la care un con standard este scufundat în el sub propria greutate până la o adâncime. 10 mm in spate 5 secunde. Determinarea limitei de producție constă în selectarea unei astfel de umiditate a solului.

Con de echilibru (Fig. 3) cu unghi de vârf 30 °C are la distanta 10 mm din vârf există un risc circular. Un dispozitiv de echilibrare sub forma a două greutăți metalice la capetele unei tije de oțel este atașat la baza conului. Greutatea totală a dispozitivului este de 76 g.

Figura 3 - Instrumente pentru determinarea limitei de randament

Progres:

1. Aluatul de pământ se amestecă bine cu o spatulă și se pune în porții mici (fără a forma goluri) într-o cană de metal; Suprafața solului este nivelată cu o spatulă până la nivelul marginilor cupei, care este apoi așezată pe un suport.

2. Vârful conului, lubrifiat cu un strat subțire de vaselină, este adus la suprafața solului și coborât, permițându-i să se scufunde în sol pt. 5 s sub propria greutate.

3. Imersia conului din spate 5 sec la o adâncime mai mică 10 mm indică faptul că umiditatea solului nu a atins încă limita de fluiditate. În acest caz, aluatul de sol este transferat într-o cană și, după ce adaugă apă și amestecă bine, experimentul se repetă. Dacă conul se cufundă într-o adâncime mai mare de 10 mm, ar trebui să adăugați pământ uscat, să îl amestecați și să repetați experimentul.