Ćwiczenie laboratoryjne nr 6

Temat ćwiczenia:

Oznaczenie modułów ściskania pierwotnej i wtórnej gruntu metodę edometryczną.

Badanie ściśliwości polega na wykorzystaniu zdolności gruntu do zmniejszenia objętości na skutek przyłożonego obciążenia , zaś badanie odprężenia polega na wykorzystaniu przyrostu objętości po zmniejszeniu obciążenia. Zjawisko bada się w warunkach niemożliwej bocznej rozszerzalności próbki gruntu mierzonej w nieodkształcalnym pierścieniu edometru.

Rozróżnia się dwie metody przykładania obciążenia:

Ściśliwość gruntu - jest to właściwość polegająca na zmniejszeniu się objętości gruntu pod wpływem przyłożonego obciążenia , a odprężenie - jest to przyrost objętości próbki gruntu po zmniejszeniu obciążenia.

Miarami ściśliwości gruntu są moduły odkształcenia (ściśliwości) , a miarą odprężenia - moduł odprężenia ; wartości modułów zależą od sposobów badania i od zakresów naprężeń.

Moduł odkształcenia- są to iloczyny stosunków przyrostu obciążenia jednostkowego do jednostkowego przyrostu odkształcenia.

Metody badania modułów odkształcenia:

Modułu pierwotnego E_o i wtórnego E odkształcenia gruntu (w warunkach niemożliwej bocznej rozszerzalności gruntu) bada się w terenie metodą próbnego obciążenia gruntu płytą sztywną lub świdrem talerzowym.

Edometryczne moduły odkształcenia gruntu (w warunkach niemożliwej bocznej rozszerzalności gruntu) bada się w laboratorium w edometrze, modelując stan naprężeń w gruncie pod budową.

• edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M_o charakteryzuje osiadanie podłoża w zakresie naprężeń dodatkowych

• edometryczny moduł ściśliwości wtórnej M charakteryzuje osiadanie podłoża w zakresie naprężeń wtórnych

• edometryczny moduł odprężenia M charakteryzuje odprężenie podłoża w zakresie obciążenia gruntu wykopem

Edometryczny moduł ściśliwości gruntu oblicza się według wzoru :

gdzie:

Δσ_i = σ_i − σ_i-1 kPa

Δh_i = h_i-1 - h_i mm

h_i-1 - wysokość próbki przed zwiększeniem naprężeń z σ_i-1 do σ_i

h_i - wysokość próbki po zwiększeniem naprężeń z σ_i-1 do σ_i

- odkształcenie względne próbki

Wskaźnik skonsolidowania gruntu wyrażony jest wzorem:

Edometryczny moduł odprężenia gruntu oblicza się wg wzoru:

Obciążenie i odciążenie próbki

I obciążenie 12,5 ; 25 ; 50 ; 100 ;200 ;400 ;800 kPa

Odciążenie 200 ; 50 ;12,5 kPa

II obciążenie do naprężeń od budowli na rozpatrywanej głębokości stopniami jak przy pierwszym obciążeniu

Odczyt osiadań dla każdego stopnia obciążenia wykonuje się po czasach : 1 ; 2,5 ;15 ; 30 min ; 1 ;2 ;4 ; 19 ; 24 ;48 ; 72 h i co 24 h aż do momentu umownej stabilizacji osiadań.

Umowna stabilizacja osiadań stan, gdy zmiana osiadań próbki, w okresie od 1 do 4 h , lub od 4 do 19 h od momentu zmiany obciążenia, nie przekracza 0.001 mm.

Badania edometryczne przeprowadza się dla gruntów spoistych w stanie plastycznym i miękko plastycznym oraz dla namułów i torfów (gdy M₀ < 10 MPa i M < 20 MPa). Dla innych gróntów moduły ściśliwości bada się metodami polowymi, lub odczytuje się z norm.

WYNIKI BADAŃ LABORATORYJNYCH:

Badanie makroskopowe rodzaju gruntu:

I stanu gruntu: X = ................................stan: ...........................I_L = ..........÷ ............

PROCES	σi [kPa]	Wskazania czujnika odkształceń osiowych [mm] po czasach t				Wysokość próbki hi [mm] po czasach t
		0	1'	2,5'	5'	0	1'	2,5'	5'
			-	-	-		-	-	-
I
OBCIĄ-
ŻENIE
ODCIĄ-
ŻENIE
II
OBCIĄ-
ŻENIE

---