Лабораторные работы. Лабораторные исследования грунтов следует выполнять с целью определения их состава, состояния, физических

Лабораторные исследования грунтов следует выполнять с целью определения их состава, состояния, физических, механических, химических свойств для выделения классов. групп, подгрупп, типов, видов и разновидностей в соответствии с ГОСТ 25100-95, определения их нормативных и расчетных характеристик, выявления степени однородности (выдержанности) грунтов по площади и глубине, выделения инженерно-геологических элементов, прогноза изменения состояния и свойств грунтов в процессе строительства и

Отбор образцов грунтов из горных выработок и естественных обнажений, а также их упаковку, доставку в лабораторию и хранение следует производить в соответствии с ГОСТ 12071-84.

Выбор вида и состава лабораторных определений характеристик грунтов следует производить с учетом вида грунта, этапа изысканий (стадии проектирования), характера проектируемых зданий и сооружений, условий работы грунта при взаимодействии с ними, а также прогнозируемых изменений инженерно-геологических условий территории (площадки, трассы) в результате её освоения.

Лабораторные исследования по определению химического состава подземных и поверхностных вод необходимо выполнять в целях: определения их агрессивности к бетону и стальным конструкциям, коррозионной активности к свинцовой и алюминиевой оболочкам кабелей, оценки влияния подземных вод на развитие геологических и инженерно-геологических процессов (карст, химическая суффозия и др.) и выявления ореола загрязнения подземных вод и источников загрязнения.

Отбор, консервацию, хранение и транспортирование проб воды для лабораторных исследований следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 4979-49.

Для оценки химического состава воды рекомендуется проводить стандартный анализ. Выполнение полного или специального химического анализа воды следует предусматривать при необходимости получения более полной гидрохимической характеристики водоносного горизонта, водотока или водоёма, оценки характера и степени загрязнения воды, что должно быть обосновано в программе изысканий.

Лабораторные работы выполняются в соответствии с требованиями действующих ГОСТ 5180-84. 12536-79, 12248-96.

Намечается выполнить следующий основной объем лабораторных исследований образцов грунтов:

Определение влажности – 17

Определение плотности – 17

Гранулометрический состав крупнообломочных грунтов с разделением на фракции>10, 10-2 и <2мм – 9

Гранулометрический состав песков – 9

Определение предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии – 13.

Гранулометрический состав (ГОСТ 12536-79)

Гранулометрический состав это относительное содержание в грунте фракций различного размера, выраженное в процентах к массе абсолютно сухого грунта.

Для определения гранулометрического состава проектом предусматривается ситовой метод.

Средняя проба воздушно-сухого грунта 100 грамм помещается в ступку и растирается резиновым пестиком. Грунт в сухом состоянии просеивается, взвешиваются остатки на ситах и рассчитывается содержание каждой фракции.

После выполнения анализа необходимо сделать контроль. Для этого надо суммировать массу частиц и сравнить полученную величину с первоначальной массой. Расхождение не должно превышать 1% от первоначальной массы пробы. Потеря грунта разносится по фракциям пропорционально массам. Все данные заносятся в специальный журнал.

Общий объем проб — 18.

Плотность частиц грунта (ГОСТ 5180-84).

Плотность частиц грунта — это отношение массы сухого грунта к объему твердых частиц этого грунта.

Для определения плотности частиц грунта, образец воздушно-сухого состояния растирается в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. После перемешивания отбирается проба 15 грамм и высушивается до постоянной массы при температуре 105±2°С.

Далее в предварительно взвешенный и высушенный пикнометр насыпают взятую навеску и взвешивают. До половины объема пикнометр заполняется дистиллированной водой, все взбалтывается и кипятится на песочной бане. При определении суглинков время кипячения 60мин., песков — 30 мин. Остудив пикнометр, доливают его дистиллированной водой до мерной черты и взвешивают. Необходимо следить, чтобы нижний край мениска суспензии находился строго на уровне мерной черты. После взвешивания суспензия выливается, а промытый пикнометр наполняется дистиллированной водой для повторного взвешивания. Все данные заносятся в специальный журнал.

Применяемая для анализа дистиллированная вода кипятится в течение 1 часа для полного дегазирования и хранится в закупоренном виде. Затем вычисляется плотность частиц грунта.

Общий объем проб —17.

Влажность грунтов (ГОСТ 5180-84)

Влажность — это все количество воды, содержащееся в грунте. Будет определяться термостатно-весовым способом. В заранее взвешенный стакан с открытой крышкой помещается около 15 грамм грунта, далее грунт взвешивают и ставят в сушильный шкаф, где он высушивается до постоянной массы при температуре 105±2°С.

Продолжительность начального высушивания для песчаных грунтов — 3 часа. Последующую сушку для песчаных грунтов ведут в течение 1 часа. Разность между двумя взвешиваниями не должна превышать 0,02 часа. Бюкс с высушенным грунтом охлаждают и взвешивают. Для каждого образца выполняют два параллельных определения, расхождение между которыми не должно превышать 2%. Данные взвешиваний заносятся в специальный журнал.

Расчет выполняется с точностью до 0.1%. В случае расхождения результатов параллельных измерений более чем на 10% от массы определенной влажности число определений увеличивается до трех.

Затем производится расчёт абсолютной величины.

Общий объем проб — 17.

Компрессионные испытания (ГОСТ 12248-96)

Под компрессией понимается одноосное сжатие грунта в условиях невозможного бокового расширения.

Испытания будут проводиться компрессионным прибором К-1М.

Задачей этих испытаний будет являться изучение характера сжимаемости, величины и скорости этого процесса, в получении объективных характеристик, необходимых для расчетов осадок оснований сооружений и допустимых давлений на основание. До испытания доставленный в лабораторию монолит очищается от парафина и осторожно удаляется оказавшийся наружным подсохший верхний слой. На горизонтальную зачищенную поверхность монолита устанавливается режущая кромка кольца. По наружному периметру кольца будет проводиться обрезка грунта и постепенно кольцо вдавливается в грунт.

Кольцо вырезается без перекосов строго вертикально во избежание нарушения структуры образца. До тех пор, пока над верхним краем кольца не окажется 1-2 мм грунта. После этого кольцо с грунтом отделяется от монолита. Широким ножом производится срезка излишек грунта по плоскости вровень с краями кольца. После обработки обеих поверхностей можно приступать к загрузке прибора.

Каждую торцевую поверхность надо будет покрыть листом фильтровальной бумаги. Далее кольцо помещаем в прибор. Для лучшего прилегания металлического штампа к грунту прикладывается кратковременная нагрузка, длительность которой должна быть не более 1-1,5 минут. Отсчет по индикатору устанавливается после приложения кратковременной нагрузки и будет начальным отсчетом опыта.

Дальнейшая нагрузка на образец передается ступенями. Каждая ступень выдерживается до наступления полной стабилизации осадки. Она будет определяться моментом установления постоянства показаний индикатора. Стабилизация считается достигнутой, если разность между отсчетами через 3 часа не будет превышать 0.01 мм. По достижению стабилизации к образцу будет прикладываться следующая ступень нагрузки.

По результатам испытаний будет строиться график компрессионной кривой и будет рассчитываться коэффициент сжимаемости и модуль общей деформации.

Общий объем проб — 13.