Politechnika Łódzka

Katedra Geotechniki

i Budowli Inżynierskich

Ćwiczenie

Badanie ściśliwości gruntu.

Data wyk. ćwiczenia: 21.06.09

Data oddania ćwiczenia: 28.06.09

Ściśliwość gruntu, zdolność gruntu do zmniejszania swojej objętości pod wpływem obciążenia. W przypadku rozdrobnionych gruntów mineralnych zmniejszanie się objętości gruntu pod wpływem obciążenia jest wynikiem zmniejszania się objętości porów wskutek wzajemnego przesuwania się ziaren i cząstek gruntu. W procesie tym następuje wyciskanie wody i powietrza wypełniających pory gruntowe. Ściśliwość gruntu zależy głównie od składu granulometrycznego gruntu, porowatości, wilgotności, składu mineralnego (zwłaszcza frakcji iłowej).
Miarą ściśliwości gruntu jest moduł ściśliwości, który jest odpowiednikiem modułu sprężystości ciał sprężystych. Badanie ściśliwości w laboratorium wykonuje się w aparacie zwanym edometrem, dlatego też parametr uzyskany w wyniku tego badania nazywa się edometrycznym modułem ściśliwości. Zależność między obciążeniem a odkształceniem jest funkcją wyższego rzędu, ilustracją, której jest krzywa ściśliwości.

Podstawy teoretyczne badania.

Norma PN-88/ B-04481: Badania próbek gruntu.;

Elżbieta Myślińska „ Laboratoryjne badania gruntów”, PWN Warszawa 2001.

Cel określania parametru.

Obliczenie modułu ściśliwości a następnie narysowanie wykresu ściśliwości gruntu.

Przebieg badania.

• Próbkę gruntu o nienaruszonej strukturze umieściliśmy w pierścieniu edometru;

• Napełniony pierścień oczyściliśmy z zewnątrz, wyrównaliśmy grunt równo z krawędziami pierścienia;

• Obie powierzchnie ściskanej próbki pokryliśmy bibułą filtracyjną;

• Pierścień z próbką umieściliśmy na podstawie edometru,

• Na brzegach filtra górnego ustawiliśmy czujniki edometru i odczytaliśmy ich wskazania

• Przyłożyliśmy obciążenie przenoszone poprzez ramkę 12,3 kPa i po minucie zapisaliśmy wynik ze skali edometru.

• Kolejne przykładane obciążenia to 24,5 kPa, 49 kPa, 98,1 kPa, 196,2 kPa. Każde z nich przykładaliśmy po minucie i zapisywaliśmy wynik.

• Odciążyliśmy próbkę ( aby móc obliczyć wtórny moduł ściśliwości). Odciążenia dokonywaliśmy zdejmując kolejne ciężarki aż do pierwszego poziomu obciążenia

( 12,3 kPa).

• Następnie obciążaliśmy próbkę tak jak w trzecim i czwartym etapie ( co minutę kolejny ciężarek). Ostatecznie przyłożone obciążenie to 392,4 kPa.

Zestawienie tabelaryczne

Wysokość pierścienia			h = 20mm
Obciążenie jednostkowe [kPa]			Wskazania czujników [mm]		Średnia wyników
						Lewy czujnik	Prawy czujnik
1. obciążanie	St. obc.	0	0,00533	0,00544	0,005385
		I	12,3	0,00302	0,00317	0,003095
		II	24,5	0,00024	0,00248	0,00244
		III	49,0	0,00232	0,00239	0,002355
		IV	98,1	0,00231	0,00238	0,002345
		V	196,2	0,00231	0,00238	0,002345
	odc.	III	49,1	0,00229	0,00237	0,00233
		I	12,3	0,00229	0,00237	0,00233
	2. obciążanie	II	24,5	0,00229	0,00238	0,002335
		III	49,0	0,00229	0,00238	0,002335
		IV	98,1	0,00229	0,00237	0,00233
		V	196,2	0,00229	0,00237	0,00233
		VI	392,4	0,00289	0,002365	0,0026275

Obliczenia

Pierwotny moduł ściśliwości w przedziale 50 - 100 kPa.

Wtórny moduł ściśliwości w przedziale 50 - 100 kPa.

Wykres ściśliwości gruntu

Wnioski.

Pierwotny moduł ściśliwości dla badanego gruntu wynosi M₀ = 34,150MPa.

Wtórny moduł ściśliwości dla badanego gruntu wynosi M = 33,171MPa.

---