Temat: Stan gruntów spoistych i niespoistych

Wykonał:

1.Wstęp teoretyczny

Grunty spoiste

Stopień plastyczności - jest to stosunek różnicy wilgotności naturalnej danego gruntu i granicy plastyczności do różnicy granicy płynności i granicy plastyczności.

I_P = W_l - W_p

W_n - wilgotność naturalna

W_p - granica plastyczności

W_l - granica płynności

I_P - różnica pomiędzy granicą płynności i granicą plastyczności

. Spoistość gruntu określa parametr zwany wskaźnikiem plastyczności I_p obliczany według wzoru:

I_P = W_l - W_p

Wskaźnik plastyczności określa plastyczne właściwości gruntu, wskazując ile wody wchłania grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w stan płynny

Zależność między wartościami wskaźnika plastyczności a spoistością gruntu

Wskaźnik plastyczności [%]	Spoistość (rodzaj gruntu)
Ip  1	Niespoisty
1  Ip	Spoisty:
1  Ip 10	Mało spoisty
10  Ip  20	Średnio spoisty
20  Ip  30	Zwięzło spoisty
30  Ip	Bardzo spoisty

Podział na stany i konsystencje gruntów spoistych

Konsystencja gruntu	Stan gruntu	Symbol	Wartości IL i wn
Zwarta	Zwarty	Zw.	IL  0 oraz wn  ws
		Półzwarty	Pzw	IL  0 oraz ws  wn  wL
	Plastyczna	Twardoplastyczny	Tpl	0  IL  0,25 oraz wp  wn  wL
		Plastyczny	Pl	0,25  IL  0,5 oraz wp  wn  wL
		Miękkoplastyczny	Mpl	0,5  IL  1,0 oraz wp  wn  wL
Płynna	Płynny	Pł	IL > 1,0 i wn > wL

Granica plastyczności(w_p) jest to wilgotność, jaką ma grunt na granicy stanu półzwartego i twardoplastycznego. Przy tej wilgotności wałeczek gruntu, podczas jego wałeczkowania na dłoni, pęka

W_p - wilgotność granicy plastycznosci

m_mt - masa naczynia z gruntem wilgotnym

m_st - masa naczynia z gruntem suchym

m_t masa naczynia pustego

Wykonanie badania:

• Ważymy dwie parowniczki

• Z jednorodnego gruntu formujemy kuleczkę o średnicy 7,0 mm i wykonujemy z niej wałeczek o średnicy 3 mm. Jeżeli wałeczek nie wykazuje spękań po osiągnięciu średnicy 3mm, ponownie formujemy kuleczkę i wykonujemy z niej wałeczek. Wałeczkowanie to powtarza się tyle razy, aż przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek popęka po osiągnięciu średnicy ok. 3 mm

• Spękany wałeczek umieszczamy w parowniczce pod przykryciem

• Badanie powtarzamy aż w obydwu parowniczkach znajdzie się, co najmniej po około 5÷7 g gruntu,

Granicą płynności (w_L) nazywa się wilgotność gruntu na granicy stanu miękkoplastycznego i płynnego. Przyjmuje się, że granicy płynności odpowiada wilgotność gruntu, przy której bruzda wykonana w paście gruntowej umieszczonej w miseczce aparatu Casagrande'a, łączy się na długości 10 mm i wysokości 1 mm przy 25-tym uderzeniu miseczki o podstawę aparatu.

Wykonanie badania:

• Pobieramy próbkę gruntu o objętości 0,3 litra

• Rozcieramy ją na jednolita pastę usuwając ziarna o średnicy większej od 2mm

• Wypełniamy miseczkę aparatu pastą o masie 210g

• Wykonujemy w paście bruzdę za pomocą rylca skierowanego prostopadle do dna miseczki a następnie wkładamy ją do aparatu

• Liczymy ilość uderzeń do momentu połączenia się dolnych brzegów bruzdy na długości 10mm

• Badanie powtarzamy dziesięciokrotnie dodając każdorazowo wodę destylowaną

• Na podstawie liczby uderzeń sporządzamy wykres i odczytujemy granicę płynności

Granicą skurczalności(w_s) nazywa się wilgotność gruntu na granicy stanu zwartego i półzwartego, przy której grunt pomimo dalszego suszenia nie zmniejsza swojej objętości i jednocześnie zaczyna zmieniać barwę na powierzchni na odcień jaśniejszy.

 σ_w - gęstość wody w porach

σ_s - gęstość właściwa szkieletu gruntowego

σ_d - gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

Sądowanie w celu określenia stopnia zagęszczenia gruntów sypkich w warunkach polowych stosuje się sądowanie dynamiczne. Przy wbijaniu sądy w grunt pobiera się część gruntu do wnętrza cylindra.

Próbka pobrana do cylindra może być wykorzystana do określenia rodzaju gruntu i jego wilgotności

Stopień zagęszczenia piasku w zależności od liczby uderzeń

Stan piasku	Stopień zagęszczenia	Liczba uderzeń na 30cm
Bardzo luźny	0<ID<0,15	1 - 4
Luźny	0,15<ID<0,33	5 - 10
Średnio zagęszczony	0,33<ID<0,67	11 - 30
Zagęszczony	0,67<ID<0,85	31 - 50
Bardzo zagęszczony	0,85<ID<1	> 50

Liczba uderzeń przy sądowaniu gruntów spoistych

Stan gruntu	Stopień plastyczności	Liczba uderzeń na 30cm
Miękkoplastyczny	IL>0,5	<4
Plastyczny	0,25<IL<0,5	8 - 4
Twardoplastyczny	0,0<IL<0,25	15 - 8
Półzwarty	IL<0,00	30 - 15
Zwarty	Wn<IL<WS	>30

2.Część obliczeniowa

Wilgotność: Parowniczka nr.456 W_n =

Parowniczka nr.100 W_n =

W_śr = 0,85%

Granica plastyczności: Parowniczka nr.361 W_p =

Parowniczka nr.348 W_p =

W_śr = 1,7%

Granica płynności: Parowniczka nr.737 W_l =

Parowniczka nr.221 W_l =

Parowniczka nr.388 W_l =

Stopień plastyczności:

Wskaźnik plastyczności I_P = W_l - W_p = 17-23 = 6%

Dla porównania wyników I_L skorzystamy ze wzoru:

I_L =

X - liczba wałeczkowa

3.Zestawienie wyników oraz wnioski

W_n = 17% W_P =17% W_L = 23%

0% -stan półzwarty

I_P = W_l - W_p = 6% -średnio spoisty

I_L =
-średnio spoisty

Na podstawie otrzymanych wyników oraz porównaniu ich z normą stwierdziłem, iż badanym gruntem była glina pylasta. Wynik ten jest sprzeczny z makroskopowym rozpoznaniem gruntu na podstawie, którego stwierdziłem, że jest to glina piaszczysta. Badania, które przeprowadziłem uważam za wykonane poprawnie z zachowaniem wszelkich zasad, jakie muszą być spełnione podczas jego wykonywania.

Wszelkie błędy i niedokładności tłumaczę brakiem doświadczenia w wykonywaniu tego typu zadań.

---