Файл: Гохфельд Б.Л. Полевые методы испытаний грунтов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Испытания грунтов штампами производятся для установле­ ния характеристик сжимаемости грунтов и оценки с этой точки зрения исследуемого основания в целом. Поэтому задачей окон­ чательной камеральной обработки является анализ и количест­ венное обобщение полученных материалов, а также оформление их в виде отдельного отчета или специальной главы.

Полевая обработка материалов

Предварительный анализ и качественная оценка конечных и промежуточных результатов опыта возможны только при нали­ чии графика зависимости осадка—нагрузка. Для построения такого графика необходимо выполнить ряд подготовительных операций, а именно:

а) вычислить среднее арифметическое

показаний приборов,

замеряющих

осадку;

 

 

 

 

 

 

б) вычислить поправку за деформацию проволоки;

 

 

в) произвести расчет деформации труб

при

установке

штам­

па в скважинах глубиной более 10 м;

 

 

 

 

г) вычислить осадку штампа.

 

 

 

 

 

 

Кроме всего, производим расчет

расхода

воды за

единицу

времени, если опыт проходит в условиях

искусственного

зама­

чивания основания.

 

 

 

осадка—нагрузка,

Выполнив построение графика

зависимости

можно провести анализ качества

опыта и определить

нижнюю

границу линейного участка (предел пропорциональности).

Вычисление

среднего-арифметического

показаний

приборов,

замеряющих

осадку, производится

сразу же после снятия

отсче­

тов. Для этого складываются показания всех приборов и полу­

ченная сумма

делится

на их количество. Результат вписывается

в десятый столбец журнала опытной нагрузки

(приложение I ) .

Вычисление

величины

деформации проволоки.

В том

случае,

если поправка

за деформацию проволоки определяется

при по­

мощи контрольного прогибомера, она сразу же может быть вве­ дена в среднее арифметическое значение показаний приборов, замеряющих осадку. Если контрольного прогибомера нет, то ориентировочные значения поправки могут быть определены по методике, рекомендуемой «Инструкцией по испытанию грунта статической нагрузкой» (И-182-53) Министерства строитель­ ства СССР. Полученные материалы обрабатываются и вычисля­ ется поправка на один градус изменения температуры.

Пример. Определить удлинение четырехметрового отрезка проволоки, вызываемое повышением температуры воздуха. На­ чальная температура окружающей среды +8° (показания про­ гибомера 0,45 мм). Конечная температура +17° (показания прогибомера в этот момент 1,10 мм). При увеличении темпера­ туры на At=l7—8 = 9° приращение длины составило А/= 1,10— —0,45 = 0,65 мм. Поправка за изменение температуры окружаю-

щей среды на один градус при длине проволоки 4,0 м состав­

ляет Д5 = ^

=0,072 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величину

деформации

труб

за счет сжатия при нагрузках

штампа в скважинах на глубине, превышающей

10 м,

рассчиты­

ваем по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л =

^ - ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

 

 

 

 

где Р — полная

нагрузка, передаваемая

на

трубы в

месте при­

L

крепления

траверсы

с измерительными

приборами,

кг;

—• длина

трубы между

штампом

 

и траверсой, см;

 

F

— площадь поперечного

сечения

труб,

передающих

на­

 

грузку

на

штамп,

определяемая

из

формулы

F =

 

=

 

1

 

см1, где D и а,

соответственно,

внешний

 

и внутренний диаметры трубы;

 

 

 

 

 

 

 

Е — модуль

упругости

материала

труб

(обычно

2Х

 

XIО6

кг/см2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поправка на сжатие труб вычисляется

для

каждой

ступени

нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Деформации

труб

за

счет

изгиба

должны

быть

исключены

конструктивными мероприятиями (см. § 3).

 

 

 

 

 

 

Для облегчения расчетов величины деформации труб диамет­

ром

168 и 219 мм в зависимости от их длины и прилагаемой на­

грузки приведены в таблицах

главы I I I . Рассчитанная величи­

на

поправки за деформацию

проволоки (в мм) или показания

контрольного прогибомера, а в случае испытания грунтов штам­

пами в скважинах — поправки

за деформацию

труб

заносятся

в столбец 10 журнала.

 

 

 

Определение полной осадки

штампа. Полная

осадка

штампа

равна алгебраической сумме среднего арифметического показа­ ний измерительных приборов и замеренной (рассчитанной) по­ правки за деформацию проволоки. При записи показаний в журналы осадка обозначается знаком (—), а набухание ( + ). Действительно, если проволока растягивается, то контрольный прогибомер реагирует на это, имитируя осадку: показания при­ бора нарастают. Следовательно, для приведения в соответствие замеренной и истинной осадки среднее значение показаний при­ боров нужно уменьшить на показание контрольного прибора. При сжатии проволоки контрольный прибор имитирует набу­ хание, поэтому среднее значение нужно увеличить на показание контрольного прибора.

Поправка за сжатие труб всегда вычитается из среднего арифметического значения показаний измерительных приборов. Величина полной осадки штампа заносится в 11-й столбец жур­ нала.

Примеры оформления показаний истинной осадки штампа в журнале приведены в табл. А, Б, В.

4—429

49

Запись показаний истинной осадки штампа при наличии прогибомера

се

н сЗ

С

Ч CQ

1 2 3

іатура а в

, град С

CJ

її

с 5-е- -. п с -

а о >• Ь = Э

4

то"

>.« - U

4. М

5

шия ма- іа, am

га QJ

I I6

Показания

 

 

прогнбомсров,

0J

"*ї

мм

 

 

 

х

•

I

П

и

X I

и

~ 1

 

 

7

s

 

9

Т а б л и ц а А контрольного

О

ц

о: ю

s ж ^

п а. .

 

га с eg

 

£ а.

 

О — си

 

с=; -.

и

10

39

21.V

6,00

10

0,5

10

0,60

0,54

0,57

—0,15

0,42

40

 

7,00

10

0,5

10

0,63

0,53

0,58

—0,15

0,43

41

 

8,00

11

0,5

10

0,74

0,60

0,67

—0,23

0,44

42

 

9,00

13

0,5

10

0,78

0,70

0,74

—0,30

0,44

43

 

10,00

16

0,5

10

0,84

0,80

0,82

—0,38

0,44

Т а б л и ц а Б

Запись показаний истинной осадки штампа при помощи вычисленной поправки за деформацию проволоки

С

Дата

с

 

1

2

 

атура а в

град С

Время,

Темпер воздух;

шурфе,

3

4

га

Нагруз кгісм'

5

га

Показания

г Є

прогибомеров,

к о

 

мм

Показа нометр

 

I

п

 

6

7

8

as

оЧ

Средне I + II 2 '

9

 

 

-

=

с.

штам мм

2 я ь

Осадка па от СI,

^ ж га

Поправ

колебаї темпер мм

 

10

11

Примечание

' 12

24

20.V

8,00

10

2,0

38,8

0,84

0,88

0,86

+0,05

0,91

Начальная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

температу­

24

 

9,00

11

2,0

38,8

0,91

0,93

0,92

0

0,92

ра—11°

 

 

Д / , о —

 

25

 

10,00

13

2,0

38,8

0,93

0,95

0,94

—0,1

0,93

—0,05

мм

П р и м е ч а н и е . Исходные данные: начальная температура 11°, поправ­ ка на 1° — 0,05 мм.

Т а б л и ц а В

Запись показаний истинной осадки штампа при помощи вычисленной поправки за деформацию труб

с

%

Дата

1 2

Время,

Температура воздуха в шурфе, град С

3

4

га

>.« а *

•3 ~

X а

5

то .ч

прогибсмеров,

• ч

 

штам­

 

Пока-іания

 

зкана іацию нм

мм0,

X «

 

мм

 

 

Средне -4ІІІ 2 '

 

Осадка паот

Полна! грузка,

 

 

г* її °-

 

I

II

 

g-OvO

 

 

 

§•&>.

 

6

7

 

9

10

11

Примечание

12

37

27.VII

13.00

—

1.0

600

0,99

0,97

0,980

0,09

0,89

0168

мм

38

 

14.00

1.0

600

1,00

1,01

1,005

0,09

0,915

т=7,0

мм

39

 

15.00

—

1,0

600

1,00

1,01

1,005

0,09

0,915

L = \ \

м

П р и м е ч а н и е . Исходные данные: длина

рабочей

части трубы

0 168 мм—11 м , толщина стенок — 7,0 мм, полная

нагрузка

на верхний об­

рез трубы — 600 кг.

 

 

Получив из табл. В величину поправки при нагрузке 600 кг и длине трубы 11,0 м, наблюдатель вписывает ее в 10-й столбец журнала. Истинную осадку штампа определяем путем вычита­ ния поправки из среднего арифметического значения показаний приборов (столбец 9).

Все величины, записываемые в журнал нагрузок, вычисляет наблюдатель сразу же после снятия очередного отсчета. Руково­

дитель

работ

 

или

его

 

 

заместитель

проверяет

 

 

расчеты

после

каждой

 

 

смены,

о чем

делает

 

 

соответствующую

за­

 

 

пись в столбце 12 при­

 

 

мечаний.

 

 

 

 

 

При

построении

гра­

 

 

фика зависимости осад­

 

 

ки

от

нагрузки основ­

Рпс. 28. Графики зависимости осадки от

ным отчетным докумен­

том

полевой

камераль­

 

нагрузки:

I — учитывающий

раздельно осадку во время на­

ной

обработки

матери­

грузки (б — в) и

осадку по достижении заданно ­

алов

является

график

го давлення (а — б и в — г); I I — у ч и т ы в а ю щ и й

только стабилизированную осадку на к а ж д о й

зависимости

осадка —

ступени нагрузки

(с — б ) ; г — д — линия разгруз­

нагрузка

(рис.

28).

Он

 

ки.

 

 

составляется в процессе опыта. По оси абсцисс откладываются величины удельных дав­

лений Р[ , кг/см2,

а по оси ординат — значения стабилизирован­

ных осадок S ,

мм, соответствующие этим давлениям. ГОСТ'

12374—66 рекомендует следующий масштаб графика: для удель­

ных давлений по горизонтали в 1,0 см — 0,25 кг/см2,

для осадок

по вертикали в 1,0 см — 1,0 мм осадки.

 

В зависимости от способа нагружения, а также

сложившихся

традиций, графики могут быть двух видов.

 

На рис. 28, I приведен график, при построении которого, кро­ ме величины удельного давления и соответствующей ему стаби­ лизированной осадки, учитывается и величина осадки за период

нагрузки (б—в). Целесообразность построения

таких

графиков

в настоящее время вызывает сомнение, так как

при

исследова­

нии грунтов штампами в основном используются гидравличес­ кие домкраты, которые свели время нагрузки до минимума. Кроме того, удвоенное количество точек усложняет использова­ ние графического метода для получения осредняющей прямой. Само же расчленение величины осадки за ступень на два отрез­ ка, отвечающие периоду нагрузки и наблюдений, не имеет прак­ тического выхода.

Значительно

удобнее форма

графика,

изображенная

на

рис. 28, I I . Для

построения

его необходимы

только

величины

стабилизированных

осадок,

соответствующие

каждой

ступени

нагрузок. На таких

графиках без

затруднений выделяется

уча-

Смотрите также файлы