МЕТОДИКА И ПРИБОРЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ.

<5 6 789 10 11 >

Практически испытание пород для построения компрессионной кривой обычно состоит в том, что образец изучаемой породы помещается в металлический цилиндр компрессионного прибора и подвергается равномерно распределенной нагрузке s. Дно и поршень цилиндра оборудованы специальными пористыми прокладками, отводящими выдавливаемую из образца воду.

Внешняя нагрузка на образец вызывает его деформации, которые в условиях невозможности бокового расширения будут выражаться в уменьшении высоты образца за счет уменьшения пористости. Изменение высоты образца регистрируется специальными приборами-индикаторами (мессура) с точностью до 0,01 мм. Увеличение нагрузки производится ступеньками, после того как оканчивается сжатие образца под воздействием предыдущего давления.

Предварительно для испытуемой породы определяют удельный вес (g), объемный вес (D), начальную влажность (W₀) и начальный (природный) коэффициент пористости (e₀).

Каждая последующая ступень давления увеличивается вдвое (например, 0,5, 1, 2, 4 и т.д. кГ/см²). Величина первой ступени нагрузки иногда определяется давлением, которое испытывала порода в природных условиях. Последняя ступень нагрузки определяется нагрузкой от проектируемого сооружения, увеличенной на 1—2 кГ/см²

За критерий условной стабилизации деформаций принимается для мягких, сильно пластичных глин нарастание деформации на 0,01 мм за 12 ч для плотных глин и 0,01 мм за 3—5 ч для песчаных.

Породы, залегающие в основании проектируемых сооружений, испытываются в образцах с ненарушенным сложением, а породы, изучаемые в качестве материала для земляных сооружений (плотин, дамб, насыпей и т.д.),—с нарушенным сложением, но при той влажности и плотности, с которыми их намечается укладывать в тело сооружения.

Испытание водонасыщенных и водоненасыщенных пород, которые после возведения сооружения окажутся под водой, проводятся в условиях погружения испытуемого образца под воду.

Породы, которые в процессе строительства и эксплуатации сооружений не будут дополнительно увлажняться, испытываются с сохранением естественной влажности.

В результате опыта получают ряд экспериментальных значений: s₁ - Dh₁; s₂- Dh₂; s₃ - Dh₃и т.д., по которым можно рассчитать изменение коэффициента пористости: и значения коэффициента пористости, отвечающие соответствующим давлениям e_n = e₀ - De_n. По полученным значениям строится компрессионная кривая, и определяются по указанным выше формулам коэффициент компрессии и модуль общей деформации для любых интервалов давлений в пределах построенной компрессионной кривой.

Просадочность

Некоторые породы сжимаются под влиянием увлажнения. Эту особенность пород называют просадочностью. 0на вызывается резким уменьшением прочности структурных cвязeй между частицами породы под влиянием воды.

Просадочность характерна для лёссов и лёссовидных пород, которые называют макропористыми породами. Поры в них различимы невооруженным глазом. При замачивании без увеличения нагрузки они дают значительную дополнительную осадку (просадку) провального характера. Лессовые породы легко и быстро размокают и размываются. В районе их распространения широко развиты овражно-балочные явления, быстро разрушаются берега рек, озер и водохранилищ, многочисленные оползни, подвижки и другие явления.

Выявление степени просадочности имеет большое практическое значение при проектировании строительства и нормальной эксплуатации различных сооружений.

Грунтовые условия строительных площадок в зависимости от возможности проявления просадки под влиянием собственного веса породы при замачивании по СНиП 11-Б.2—62 разделяются на два типа. К первому типу относятся породы, у которых просадка от собственного веса практически отсутствует или не превышает 5 см, ко второму — породы с возможной просадкой от собственного веса более 5 см.

Возможность просадки от веса вышележащей толщи и ее величина определяются в полевых условиях путем опытного замачивания участка распространения лёссовых пород площадью не меньше мощности просадочной толщи.

Основным показателем, характеризующим возможную величину просадочности по СНиПу, является относительная просадочность, которая определяется по формуле

где h₀ — высота образца породы природной влажности, обжатого давлением, равным природному s_пр, без возможности бокового расширения, см;

h — высота того же образца породы природной влажности, обжатого без возможности бокового расширения давлением s_i, равным давлению от веса сооружения и собственного веса вышележащей породы (s_i = s_соор+ s_пр), см;

h'— высота того же образца после пропуска через него воды при сохранении давления s_i.

Для определения относительной просадочности при проектировании сооружений проводят поинтервально (послойно) компрессионные испытания всей толщи просадочных пород под сооружением по следующей схеме.

Испытуемый образец высотой h₀ помещают в компрессионный прибор, предохраняют его от высыхания и ступенями по 0,25—0,5 кГ/см² доводят давление на него до величины s_i, равной сумме проектируемого давления от сооружения и природного давления. Под этим давлением выдерживают образец до условной стабилизации осадки и определяют высоту образца h. Затем к образцу снизу проводят воду и, не изменяя давление, наблюдают за деформацией образца под влиянием замачивания. Вода для замачивания должна быть по химическому составу и общей минерализации аналогична воде, которая будет увлажнять породу в естественных условиях при строительстве и эксплуатации сооружения.

При большой мощности просадочная толща разбивается на отдельные слои с учетом литологического состава. При этом изменение суммарного давления в пределах выделенного слоя не должно превышать 1 кГ/см².

Для инженерно-геологического картирования относительная просадочность может определяться при стандартном давлении s = 3 кГ/см².

<5 6 789 10 11 >

Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 284;