Ściśliwość i wodoprzepuszczalność gruntów

Wykonał:

1.Wstęp:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie modułów ściśliwości pierwotnej i wtórnej oraz współczynnika ściśliwości gruntu

Ściśliwość gruntów - jest to zdolność gruntów do zmniejszania swojej objętości pod wpływem obciążenia. Grunt poddany obciążeniu bez możliwości bocznego rozszerzenia odkształca się zmniejszając nieodwracalnie swoją objętość na skutek:

• Usuwania z gruntu wody wolnej i kapilarnej

• Przesuwania się cząstek gruntów względem siebie

• Usuwania pęcherzyków powietrza z gruntu

• Sprężystego odkształcenia powłoki wody błonkowej

• Sprężystego odkształcenia cząstek gruntu

• Sprężystego zmniejszenia objętości powietrza zamkniętego w porach gruntu

Współczynnik ściśliwości: jest to stosunek przyrostu wskaźnika porowatości do przyrostu naprężeń, które spowodowały przyrost wskaźnika porowatości

Wskaźnik ściśliwości obliczamy ze wzoru:

Konsolidacja: jest to proces zmiany objętości gruntu w czasie, zachodzący w wyniku wypływu wody z porów pod wpływem obciążenia zewnętrznego

Stopień zagęszczenia jest to stosunek zagęszczenia istniejącego istniejącego w warunkach naturalnych do maksymalnego zagęszczenia danego gruntu.

Wodoprzepuszczalność gruntów jest to zdolność gruntu do przepuszczania wody siecią kanalików utworzonych z jego porów. Opór, jaki stawia grunt wodzie przy jej przepływie zależy od:

• Uziarnienia gruntu

• Porowatości gruntu

• Składu mineralnego szkieletu gruntowego

• Temperatury wody (lepkości)

Współczynnika wodoprzepuszczalności wyznaczamy ze wzoru

Q - wydatek przepływającej wody

A - pole przekroju

t - czas

l - wysokość rury

2.Opis wykonywanych badań

Makroskopowe określenie nazwy i stanu gruntu:

Nazwa: piasek średni

Stan: luźny

Według normy określono

Badanie ściśliwości gruntu w endometrze polega na stopniowym obciążaniu próbki gruntu umieszczonej w metalowym pierścieniu. Po usunięciu obciążenia nastąpi odprężenie gruntu z tym ze, grunt nie wróci do swojej dawnej postaci gdyż nastąpiło częściowe zgniecenie ziaren i wzajemne przemieszczenie się poszczególnych cząstek. Zjawiskom tym towarzyszy zagęszczenie gruntu a tym samym zmniejszenie porowatości i wskaźnika porowatości

Parametry ściśliwości:

Moduł ściśliwości gruntu jest to stosunek przyrostu naprężeń do jednostkowego zmniejszenia wysokości próbki

M_i - moduł ściśliwości

- przyrost obciążenia próbki

zmiana wysokości próbki na skutek naprężeń

Obliczenie wskaźnika porowatości gruntu

Dla odpowiednich h i
otrzymujemy kolejne wartości e według wzoru

np.

Wyznaczenie modułów ściśliwości pierwotnej i wtórnej

M₀= 11375 [KPa] M = 6435 [KPa]

Wyznaczenie współczynnika ściśliwości gruntu

-=
MPa^-1

Wyznaczenie współczynnika wodoprzepuszczalności

np. k

Q - wydatek przepływającej wody

A - pole przekroju

t - czas

l - wysokość rury

Wnioski:

Próbka gruntu pod wpływem obciążenia odkształciła się w przewidziany przez na sposób (przedstawia to wykres) Obciążenie to wywołało trwałe zmiany w gruncie, ponieważ nastąpiło częściowe zgniecenie ziaren i wzajemne przemieszczenie się poszczególnych cząstek. Zjawiskom tym towarzyszyło zagęszczenie gruntu a tym samym zmniejszenie porowatości i wskaźnika porowatości. Zdjęcie obciążenia nie spowodowało powrotu gruntu do dawnego stanu gdyż nie jest on ośrodkiem sprężystym

Badanie, które przeprowadziłem uważam za wykonane poprawnie, ponieważ zachowałem wszelkie zasady, jakie muszą być spełnione podczas jego wykonywania.

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

---