Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии

Цель работы: исследовать зависимость изменения величины угла естественного откоса песка от его влажности.

Задачи работы: получить навыки работы с прибором Литвинова, научиться правильному взятию отсчетов и определению угла естественного откоса в градусах.

Обеспечивающие средства: прибор системы Литвинова, совок, сосуд с водой, песчаный грунт.

Таблица определения угла естественного откоса

Показатели измерений	Сухой	Влажный
№ опыта	№ опыта
H
L
Tgα	0,49	0,44	0,45	0,36	0,35	0,33
αº	26,1	23,7	24,1	19,8	19,1	18,3
αº среднее

 

Заключение (вывод):

Угол естественного откоса, угол внутреннего трения (в механике грунтов)- угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внешнего трения».

Частицы вещества, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние предельного (критического) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от шероховатости зёрен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от удельного веса материала.

Угол естественного откоса грунта является параметром прочности почв, и он используется для описания сопротивления трения при сдвиге почвы вместе с нормальным эффективным напряжением.

По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.

При разработке (резании) грунты разрыхляются, структура их нарушается, и они теряют связность. Также изменяются силы трения и сцепления, уменьшаясь с увеличением влажности. Поэтому устойчивость незакрепленных откосов также непостоянна и сохраняется временно до изменения физико-химических свойств грунта, связанного в основном с атмосферными осадками в летнее время и последующим увеличением влажности грунта. Так, угол естественного откоса φ для песка сухого 25...30°, песка влажного 20°, глины сухой 45° и глины влажной 15°. Установление безопасной высоты уступа и угла откоса является важной задачей. От правильного выбора угла откоса зависит безопасность разработки котлована, карьера.

Исполнители:Мелехин С.А., Морохин А.В.

 

 

Лабораторная работа № 3

Определение удельной массы твердых частиц грунта с помощью пикнометра

Цель работы: определить удельную массу грунта, определить ряд производных механических характеристик (коэффициент пористости, угол внутреннего трения, модуль деформации), которые нужны для расчета оснований и фундаментов.

Задачи работы: ознакомиться с принципами работы пикнометра.

Обеспечивающие средства: пикнометр, весы, дистиллированная вода, плитка или спиртовка, сухой песок.

Определение удельного веса

№ опыта	Вес пикнометра, г	Удельный вес твердых частиц γs
пустого q1	с песком q2	с грунтом и водой q3	с водой q4	из опыта	средний
					2,70	2,69
					2,69

 

γs = ((q2-q1)/(q4+q2)-(q3+q1)) x γw = ((59-40)/(139+59)-(151+40))*1=2,70

γs = ((q2-q1)/(q4+q2)-(q3+q1)) x γw = ((61-45)/(143+61)-(153+45))*1=2,69

Пикнометр. Тип ПЖ1.

 

Исполнители: Мелехин С.А., Морохин А.В.

Лабораторная работа № 4

Определение объемной массы грунта в сухом состоянии его пористости и коэффициента пористости

Цель работы: получить представление, что такое объемная масса; чем она отличается от других показателей с теми же единицами изменения; в каких расчетах ее используют на практике (перевозки, уплотнение и т.п.).

Задачи работы: определить объемную массу при рыхлом и влажном состоянии, рассчитать пористость и коэффициент пористости.

Обеспечивающие средства: сухая бюкса, весы, штангельциркуль, шпатель, сухой грунт (песок).

Определение пористости грунта

№ опыта	Характеристика бюксы	Вес пустой бюксы q1, г	Вес буксы с песком q2, г	Объемная масса грунта, г/см3	Порис тость %	Коэффициент пористости, e
глубина h, см	диаметр d, см	V=s*h
	4,8	5,1		29,8	44,7	1,5	42,3	0,42
	4,8	5,1		29,8	44,5	1,5	42,3
	4,8	5,1		29,8	44,7	1,5	42,3

 

е = (2,6-1,5)/2,6= 0,42

Исполнители:Митяшева Н.В., Сорокин Е.С.

 

Лабораторная работа №5