Показатель текучести глинистого грунта: Показатель текучести грунта — что это такое и где он применим

Показатель текучести в Москве. Инженерные изыскания

В грунтовой лаборатории компании ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» работают исключительно специалисты высокой квалификации, оснащенные самым современным оборудованием, что позволяет нам давать точные и оперативные оценки состояния грунтов. Среди физических свойств грунтов одним из самых важных считается показатель текучести.

Определенным типам грунтов соответствуют конкретные физические состояния. Например, такая характеристика, как показатель текучести, присущ исключительно пылевато-глинистым грунтам, среди которых выделяют следующие: глины, супеси, суглинки.

В зависимости от количества воды в объеме грунта его определения называют текучим, пластичным или твердым. Для определения пластичности грунта пользуются косвенным методом, который основан на том, что определяют диапазон влажности, на границе раскатывания и текучести. Именно в этом диапазоне происходит проявление пластичных свойств грунта.

Существует соответствие границы текучести и влажности. Если граница будет незначительно превышена, грунт оказывается в текучем состоянии. Для определения границы текучести глинистых грунтов применяют следующую методику. Под собственным весом вдавливается балансирный конус (вес 76 грамм, высота 22 мм, угол заострения 30 градусов). Границу текучести определяют по весовой влажности теста, которое изготовлено из воды и грунта. За пять секунд должно произойти погружение балансирного конуса на глубину в 10 миллиметров.

Числом пластичности называют разницу между влажностью на границе текучести и границе раскатывания.

При выполнении инженерно-геологических изысканий на территории, где предполагается проведение строительных работ, с преобладанием глинистых грунтов, невозможно получить качественную оценку свойств грунта без расчета показателя текучести, так как он напрямую связан с другими важными характеристиками грунта.

Какую характеристику называют показателем текучести разновидности глинистого грунта? Для определения данной характеристики образец грунта исследуют в лабораторных условиях, чтобы получить детальную информацию по изучаемому образцу. Данную характеристику вычисляют по отношению разности двух влажностей, соответствующих двум различным состояниям, к индексу пластичности. Одно состояние является природным, а второе состояние отмечается на границе раскатывания.

Получив величину показателя текучести, можно вычислить такие важные характеристики глинистого грунта, как густота и вязкость. Следует заметить, что параметры данной консистенции напрямую связаны с природной влажностью грунта, которая в итоге может иметь как отрицательную, так и положительную величину. Если данный показатель характеризуется отрицательным значением, то мы имеем дело с твердым исследуемым грунтом, если же показатель положительный, то грунт обладает текучей консистенцией.

На основании подобных геологических изысканий можно точно определиться с наименованием исследуемого грунта и его состоянием. Перед принятием проектных решений (выбором строительных материалов, выбором и расчетом фундамента основания, защитных мероприятий) от изучения данной информации очень многое зависит.

Консистенция (показатель текучести) влияет на то, к какому подвиду относится глинистый грунт.

К супесям относится грунты с твердой консистенцией (показателем текучести ниже ), пластичностью от 0 до 1, текучестью более 1.

К глинам и суглинкам относятся глинистые грунты с твердой консистенцией менее 0, полутвердой от 0 до 0,5; тугопластичной от 0,25 до 0,5; мягкопластичной от 0,5 до 0,75; текучепластичной от 0,75 до 1; текучей более 1.

Предел пластичности (граница текучести) определяется на основании лабораторных исследований. Величина данного предела соответствует процентному содержанию воды в грунте, в момент его перехода из между двумя консистенциями. Изменение показателя текучести зависит от содержания воды в конкретном виде грунта.

Показатель несущей способности грунта, который находится в довольно текучем (размягченном) состоянии существенно снижен, поэтому проектировщикам не обойтись без особых мер безопасности.

Цены ниже среднерыночных. Сравните и убедитесь

Работаем комплексно, есть лаборатория и инструменты для выполнения всех необходимых работ

Готовы выехать на объект на следующий день после согласования

Срок, цена и гарантии закреплены в договоре и не изменяются

Наши заключения всегда проходят проверки надзорных органов

Мы лицензированная организация, имеем необходимые сертификаты

3.

4. Вычисление показателя текучести и определение состояния грунта

Показатель
текучести I_L
– отношение
разности влажностей, соответствующих
двум состояниям грунта: естественному
W
и на границе раскатывания W_p,
к числу пластич­ности
I_p.

Показатель
текучести I_L
рассчитывается по формуле

.
(39)

В
этой формуле значения W_L
и
W_p
устанавливаются в пп. 3.1 и 3.2 Естественная
влажность грунта W
определяется в процентах по массе
согласно п. 2.4.

По
показателю текучести
I_L
глинистые грунты подразделяют согласно
табл. 24.

Таблица
24

Классификация глинистых грунтов по показателю текучести il

41

Вопросы для самоконтроля к лабораторной работе

К
разделу 1

1.
Что называется гранулометрическим
составом грунта?

2.
Каким методом определяют гранулометрический
состав песчаных грунтов?

3.
Как определяют коэффициент неоднородности
грунта?

4.
Как классифицируются грунты по
коэффициенту неоднородности?

5.
Способы отображения результатов
гранулометрического анализа?

6.
Каким методом определяют гранулометрический
состав в полевых условиях?

7.
На чём основан принцип определения
глинистых частиц в полевом методе?

8.
На чём основан принцип определения
песчаных частиц в полевом методе?

9.
Каков диаметр (мм) песчаных, пылеватых
и глинистых частиц в грунте?

10.
Для анализа каких грунтов применяется
ареометрический метод?

К разделу 2

1.
В чем отличие основных физических
характеристик от производных?

2.
Где используют физические характеристики
грунтов?

3.
Как определяется плотность глинистого
грунта?

4.
Каким методом можно определить плотность
частиц грунта?

5.
Что такое влажность грунта и как она
определяется?

6.
Что такое коэффициент пористости грунта,
как он определяется и где используется?

7.
Что такое коэффициент водонасыщения
грунта и для чего он определяется?

8.
Что такое плотность сухого грунта?

9.
Что такое удельный вес грунта?

10.
Что такое удельный вес частиц грунта?

42

К
разделу 3

1.
Как определяется наименование и состояние
грунта?

2.
От чего зависит состояние глинистых
грунтов?

3.
По каким показателям определяется
состояние глинистых грунтов?

4.
Как определяется влажность на границе
текучести?

5.
Что такое граница раскатывания и как
она определяется?

6.
Что такое число пластичности и для чего
оно определяется?

7.
Для чего определяется показатель
текучести?

Библиографический
список

1. ГОСТ
   25100-95. Грунты. Классификация.

2. ГОСТ
   12536-79. Грунты. Методы лабораторного
   определения гранулометрического
   (зернового) и микроагрегатного составов.

3. ГОСТ
   5180-84. Грунты. Методы лабораторного
   определения физических характеристик.

4. СНиП
   2.02.01 – 83. Нормы проектирования. Основания
   зданий и сооружений. – М.: Стройиздат,
   1984.

5. Лабораторные
   работы по грунтоведению
   В.А Королев, Е.Н, Самарин, С.К. Николаев
   и др.; под
   ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. –
   М.: Высшая школа, 2008.– 519 с.

43

Приложение

Пределы Аттерберга | Geoengineer.

org

Консистенция и поведение глинистой почвы различны, как и инженерные свойства при разной степени влажности. Таким образом, границу между каждым состоянием можно определить на основе изменения поведения глины. Шведский ученый Альберт Аттерберг был первым, кто определил пределы консистенции почвы для классификации мелкозернистых почв, а позже они были уточнены Артуром Касагранде. В зависимости от содержания воды в почве почва может находиться в одном из четырех состояний: твердом, полутвердом, пластичном и жидком. Эти методы до сих пор используются для определения предела текучести, предела пластичности и предела усадки почв, которые указаны в стандарте ASTM D4318 (рис. 1).

Рисунок 1: Пределы Аттерберга

Предел жидкости

Предел жидкости (LL или w _LL ), также известный как верхний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния до пластического состояния. Это минимальное содержание влаги, при котором почва течет при приложении очень небольшой силы сдвига.

Точное определение предела текучести основано на стандартных процедурах испытаний. Лимит жидкости можно определить с помощью Чашечный метод Касагранде или пенетрометр с конусом .

В методе чашки Касагранде почвенная паста помещается в чашку Касагранде, и в ее центре делается канавка (см. процедуру ниже). Предел определяется как содержание влаги в процентах, необходимое для закрытия расстояния 0,5 дюйма вдоль дна канавки после 25 ударов в устройстве ограничения жидкости . Трудно отрегулировать содержание влаги в почве, чтобы обеспечить требуемое закрытие канавки в почвенном слое на 12,5 мм (0,5 дюйма) за 25 ударов. Следовательно, проводят не менее трех испытаний одного и того же грунта при разной влажности с числом ударов N от 15 до 35 [9].0003

Процедура определения предела текучести почвы состоит из следующих шагов.

1. Поместите почвенную пасту в чашку.
2. Вырежьте канавку в центре почвенной пасты с помощью стандартного инструмента для нарезки канавок.
3. Поднимите чашку и бросьте ее с высоты 10 мм с помощью кривошипного кулачка. Измерьте содержание воды, необходимое для закрытия расстояния 12,7 мм вдоль дна канавки, и запишите количество ударов.
4. Повторите процедуру не менее трех раз для одной и той же почвы при различной влажности.
5. Нанесите влажность почвы в процентах и ​​соответствующее количество ударов на полулогарифмический график. Проведите наиболее подходящую прямую через отмеченные точки.
6. Влажность, соответствующая N 25, определенная по кривой, является пределом текучести почвы.

Предел пластичности

Предел пластичности (PL или w _PL ), также известный как нижний предел пластичности, представляет собой содержание воды, при котором почва переходит из пластичного состояния в полутвердое состояние. Испытание на предел пластичности проводится путем многократного прокатывания вручную грунтовой массы эллипсоидальной формы по непористой поверхности. Касагранде определил предел пластичности как содержание воды, при котором нить почвы просто рассыпается, если ее осторожно раскатать до диаметра 3 мм (1/8 дюйма). Если нить осыпается при диаметре менее 3 мм, почва слишком влажная. Если нить выкрашивается при диаметре более 3 мм, грунт суше, чем предел пластичности. Затем образец может быть переформован и испытание повторено. После того, как рулоны соответствующего размера изготовлены, их влажность оценивается с использованием процедуры, описанной ранее.

Индекс пластичности от предела жидкости и является важным значением при классификации типов почвы. .

PI = LL — PL

Предел усадки

Предел усадки (SL) определяется как содержание воды, при котором грунт переходит из полутвердого в твердое состояние. При такой влажности объем почвенной массы перестает изменяться при дальнейшем высыхании материала. Предел усадки используется реже, чем пределы жидкости и пластичности.

Предел усадки определяется следующим образом. Массу влажной почвы М ₁ помещают в фарфоровую посуду диаметром 44,5 мм и высотой 12,5 мм и затем сушат в печи. Объем высушенного в печи грунта определяется с помощью ртути для заполнения вакансий, вызванных усадкой. Определяют массу ртути, и по известной плотности ртути можно рассчитать уменьшение объема, вызванное усадкой.

Предел усадки рассчитывается из:

SL = ((M ₁  — M ₂ ) — (V ₁  — V ₂ ) * ρ _w ) / M _{4 2} 02 где

М ₁ = исходная влажная масса почвы

M ₂  = конечная сухая масса почвы

V ₁  = начальный объем почвы

V ₂ = конечный объем сухой почвы

Индекс свойств почвы | Мелкозернистые свойства почвы

Индекс Свойства почвы

Испытания, необходимые для определения технических свойств, обычно сложны и требуют много времени. Иногда инженер-геотехник заинтересован в грубой оценке инженерных свойств без проведения сложных испытаний. Это делается, если известны свойства индекса.

Свойства грунта, которые не представляют основного интереса для инженера-геотехника, но которые указывают на инженерные свойства, известны как индексные свойства.

Индекс свойств почвы с формулой | Свойства мелкозернистого грунта

Показатель Свойства мелкозернистого грунта Свойства

• Показатель пластичности
• Показатель текучести
• Показатель консистенции
• Показатель текучести
• Показатель прочности

Показатель прочности 10 Свойства почвы18 с формулой| Свойства мелкозернистого грунта

Индекс пластичности

Индекс пластичности представляет собой диапазон содержания влаги, выше которого проявляется пластичность. Обозначается I _p . Другими словами, числовая разница между пределом текучести и пределом пластичности называется индексом пластичности.

Формула индекса пластичности

Индекс пластичности, Ip= предел текучести (LL) – предел пластичности (PL)

Индекс пластичности показывает степень пластичности грунта. Чем больше индекс пластичности, тем больше пластичность почвы. Глинистые грунты, обладающие высокими значениями предела текучести и индекса пластичности, относят к высокопластичным или жирным глинам, а с низкими — к тощим глинам.

Классификация почв по показателю пластичности

9 01856 9 9 Непластмассовый

Таблица показателей пластичности

Индекс ликвидности

Индекс ликвидности почвы показывает близость содержания воды в ней к пределу ее текучести. Когда почва находится на пределе текучести, ее индекс ликвидности составляет 100%, и она ведет себя как жидкость, а когда почва находится на пределе пластичности, ее индекс ликвидности равен нулю. Отрицательные значения индекса ликвидности показывают, что содержание воды меньше предела пластичности. В этом состоянии почва находится в твердой стадии.

Индекс ликвидности I _L = w-PL/I _P

Где,

w= содержание воды,

PL= предел пластичности

IP= индекс пластичности

IL= индекс ликвидности

индекс консистенции8 индекс консистенции 9003 показывает 9003 консистенция почвы. Это указывало на близость водности почвы к ее пределу пластичности. На пределе жидкости образца почвы индекс консистенции равен нулю. Он чрезвычайно мягкий и имеет незначительную прочность на сдвиг.

С другой стороны, если грунт с содержанием воды, равным пределу пластичности, имеет индекс прочности 100%, то грунт является относительно прочным, так как находится в полугрунтовом состоянии. Отрицательное значение согласованности 9также возможен индекс ix, который показывает, что содержание воды превышает предел жидкости.

Индекс консистенции также называется относительной консистенцией. _P = Индекс пластичности

Индекс текучести

Мы знаем, что испытание на предел жидкости проводится аппаратом Касагранде. Высота падения чашки 1 см. Чашка может свободно падать на твердую резиновую основу. На образце почвы вырезается канавка либо инструментом ASTM, либо инструментом A Casagrande. Отмечают количество ударов при свободном падении, чтобы закрыть канавку, и строят график зависимости содержания воды от количества необходимых ударов. Эта кривая известна как кривая потока.

Кривая текучести дает представление об изменении прочности на сдвиг из-за изменения содержания воды. Наклон кривой потока постоянен, что называется индексом потока. I _F опровергает это.

Индекс текучести = I _F = W ₁ -W ₂ / log ₁₀ N ₂ – log ₁₀ N 9 1

Индекс прочности

Отношение отношение пластичности к показателю текучести обычно называют показателем ударной вязкости.