Temat: Oznaczenie parametrów fizycznych i mechanicznych przy pomocy penetrometru tłoczkowego i ścinarki obrotowej.

1. Oznaczanie spójności gruntu penetrometrem tłoczkowym.

1. Uwagi wstępne

Badania gruntów penetrometrem tłoczkowym uzupełniają badania makrosko­powe dając wartości wskaźnikowe. Mogą być wykonywane zarówno w terenie, jak i w laboratoriach, na próbkach gruntu z nienaruszoną strukturą (NNS). Spójność gruntu określa się w tym przypadku z oznaczonej w umownych warunkach pomiaru granicznej siły Q_f, przy założeniu, że kąt tarcia wewnętrznego γ = 0. Penetrometr możemy stosować do badań gruntó spoistych o zawartości frakcji iłowej ponad 10%.

1.2.Przebieg Badania

1.Wyrównuje się powierzchnię badanego gruntu.

2. W przypadku badania w laboratorium wyciętą próbkę gruntu kładzie się na twardej, poziomej powierzchni. Wymiary próbki w takim przypadku nie mogą być mniejsze niż:

dla prostopadłościanu 5 x 5 x 3 cm.

dla walca 0 = 6 cm, h = 3 cm.

3. Pierścień wskaźnikowy penetrometru przesuwa się do góry (w pozycję 0) aż do oparcia go o rękojeść.

4. Końcówkę trzpienia przykłada się do powierzchni gruntu, ustawiając penetrometr prostopadle do tej powierzchni.

5. Wolno i równomiernie wciska się końcówkę penetrometru w grunt, aż do momentu zagłębienia się jej do wyznaczonej na niej kreski na głębokość 6,35 mm (lub 6,40 mm zależnie od typu penetrometru).

6. Zwalnia się nacisk i wyciąga penetrometr z gruntu.

7. Odczytuje się wskazania na podziałce pomiarowej, wyznaczone krawędzią pierścienia od strony rękojeści penetrometru.

8. Należy wykonać co najmniej 5 pomiarów dla danej próbki gruntu. Miejsca wciskania końcówki powinny być oddalone od siebie i ewentualnie od krawędzi próbki nie mniej niż o 1 cm.

1.3. Uwagi o metodzie

Wyniki uzyskane przy badaniu gruntów w stanic miękkoplastycznym są mniej dokładne od pozostałych z uwagi na ograniczoną czułość penetrometru. Jest to jedynie badanie wskaźnikowe, uzupełniające badanie makroskopowe, dające wyniki, które pozwalają na pełniejszą charakterystykę niektórych właściwości gruntów oraz wzajemne ich porównywanie.

2. Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie gruntu ścinarką obrotową

1. Uwagi wstępne

Badania spójności gruntu ścinarką wykonuje się jako uzupełnienie badań ma­kroskopowych. Oznaczenie to, tak jak i badanie penetrometrem, nie zastępuje badań laboratoryjnych.

Badanie ścinarką obrotową jest bardzo proste i podobne do wgłębnego badania spójności gruntu przez ścinanie krzyżakiem. Zasada pomiaru polega więc na ba­daniu siły potrzebnej do wykonania obrotu zagłębionej w gruncie końcówki skrzy­dełkowej ścinarki. Pomiary ścinarką obrotową można przeprowadzić jednak tylko na powierzchni gruntu, na ścianach i w dnach wykopów, na próbkach o strukturze nienaruszonej itp.

Ścinarkę obrotową można stosować do badań gruntów spoistych charakteryzu­jących się oporem na ścinanie w granicach 0-250 kPa.

Końcówki dobiera się w zależno­ści od stanu gruntu warunkującego opór ścinania. Dla gruntów półzwartych i twardoplastycznych stosuje się końcówkę małą, dla gruntów w stanie twardo-plastycznym i plastycznym — końcówkę średnią, dla gruntów w stanie miękkoplastycznym i płynnym — końcówkę dużą.

2. Przebieg badania

1. Wyrównuje się powierzchnię gruntu.

2. W przypadku badania próbek w laboratorium wymiary powierzchni tych próbek powinny być nie mniejsze niż podwójna średnica stosowanej końcówki. Wyjątek mogą stanowić grunty miękkoplastyczne i płynne, których próbki mogą mieć wymiar tylko o 2 cm większy niż średnica końcówki.

3. Wskazówkę na tarczy pomiarowej ścinarki ustawia się w pozycji 0.

4. Ustawiając końcówkę prostopadle do powierzchni gruntu wciska się ją na głębokość równą wysokości skrzydełek.

5. Obraca się wolno i równomiernie pokrętłem w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, z szybkością około 1 działki na sekundę, aż do ścięcia gruntu (moment uzyskania największego oporu).

6. Według wskazań wskazówki na tarczy górnej ścinarki odczytuje się wartość momentu granicznego M_f (kG*cm lub kN* m).

2.3.Uwagi o metodzie

W przypadku badań za pomocą ścinarki gruntów o dużej zawartości frakcji piaszczystej i żwirowej uzyskane wyniki mogą być obarczone błędem wynikają­cym z powstawania szczelin w gruncie w trakcie wciskania i obrotu końcówki skrzydełkowej. Przy badaniu gruntów warstwowanych, składających się z warstw iłu i pyłu, jest zalecane wykonywanie ścinania pod kątem 45° w stosunku do powierzchni warstw, gdyż przeważnie pod takim kątem (30-45°) rozchodzą się linie ścinania podłoża pod fundamentem. Ścinanie po przypadkowych powierzchniach (np. tylko w warstwie ilastej czy tylko w warstwie pylastej) powoduje duży błąd i rozrzut wyników

Wykonał:

Gabriel Ząbek

---