Россия
Представлены результаты определения плотности скелета четырёх фракций песчаного грунта (0,1 мм, 0,25 мм, 0,5 мм и 1 мм) при предельно-рыхлом, предельно-плотном и искусственном сложениях. Выведены зависимости плотности скелета песка от размера его зёрен и плотности сложения
плотность скелета грунта, песчаный грунт, размер зёрен
Пески – один из видов дисперсных грунтов, широко распространённый в природе и используемый в качестве оснований при устройстве фундаментов. Кроме того, песчаные грунты применяются в качестве инертного материала при изготовлении бетонов и растворов, а также при строительстве различных инженерных сооружений (насыпи, дамбы обвалования).
Плотность песков является одной из важных физических характеристик, позволяющей рассчитать давление на ограждающие конструкции, устойчивость откосов и склонов, осадку оснований под фундаментами зданий и сооружений, распределение напряжений под подошвой фундаментом, а также количество мелкого заполнителя в составе бетонных и растворных смесей.
Целью работы было вывести зависимость плотности скелета песчаного грунта при предельно-рыхлом, предельно-плотном и искусственном сложениях от размера его зёрен.
В работе использовался песчаный грунт, просеянный через сита с диаметром отверстий 1 мм, 0,5 мм, 0,25 мм, 0,1 мм, мерный цилиндр, деревянная колотушка, воронка, вибростол, весы, металлическая линейка.
Испытания проводились для просеянных фракций песка в воздушно-сухом состоянии следующим образом. Первоначально определялись масса и объём пустого цилиндра, который впоследствии заполнялся исследуемой фракцией песчаного грунта. Для определения плотности скелета песка предельно-рыхлого сложения исследуемая фракция засыпалась в мерный цилиндр при помощи воронки с высоты 1-2 см. Для определения предельно-плотного сложения песка, грунт в цилиндре уплотнялся на вибростоле. Для определения плотности песка при искусственном сложении исследуемая фракция по мере заполнения цилиндра уплотнялась деревянной колотушки путём лёгкого постукивания её о стенки цилиндра. Далее излишки грунта срезались линейкой вровень с краями цилиндра и проводилось его взвешивание.
Плотность скелета песчаного грунта заданного сложения определялась как отношение разности масс наполненного и пустого цилиндров к его объёму. За окончательный результат (рис. 1) принималось среднее арифметическое значение трёх испытаний.
Рисунок 1 – Зависимость плотности скелета песчаного грунта при предельно-рыхлом, предельно-плотном и искусственном сложениях от размера его зёрен
Математическая зависимость плотности скелета песчаного грунта (
, г/см3) от размера его зёрен (d, мм) записывается следующими уравнениями:
– при предельно-рыхлом сложении,
– при искусственном сложении,
– при предельно-плотном сложении.
1. Крамаренко, В.В. Методические указания к выполнению лабораторных, индивидуальных и самостоятельных работ по курсу «Грунтоведение» для студентов, обучающихся по направлению 130101 «Прикладная геология» специализация 130302 «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания», Томский политехнический университет. – 2015. – 205 с.
