Способ определения просадочности и суффозионной сжимаемости засоленных лессовых грунтов Советский патент 1989 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к области строительства и инженерной геологии, а именно к способам определения физико-механических свойств засоленных лессовых грунтов.

Цель изобретения - повышение точности определения.

На чертеже изображены кривые зависимости осадка от нагрузки (схемы), где I - результат испытания первого образца грунта; II - результат испытания второго образца грунта предварительно водонасыщенного до степени влажности от 0,95 до 1; TTI - результат испытания образца грунта выщелоченного до степени рассоления от 0,95 до 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Определение просадочности и суффо- зионной сжимаемости засоленных лессовых грунтов проводится на трех образцах грунта ненарушенного сложения и природной влажности, вырезанных из одного монолита, отобранного на проектируемой площадке. Первый образец помещают в компрессионный прибор и посредством нагрузочного устройства произво- дяt ступенями загружение до заданного давления Р по ГОСТу 23908-79. После

СП

bi

00 DO

условной стабилизации деформации образца под давлением Р его замачивают водой до условной стабилизации просадки. После окончания просадочных деформаций или в случае их отсутствия начинают непрерывную фильтрацию воды через образец до условной стабилизации суффозионного сжатия, равного 0,0 мм за 3 суТ испытания Дл замачивания и фильтрации используют грунтовую воду, отобранную с проектируемой площадки, или раствор, аналогичный по химическому составу и концентрации. По результатам опыта определяют относительную просадочность u.h и относительное суффозионное сжатие uh (кривая I) соответственно по формулам

(О

(.)

где h - просадочность первого образ- ца, мм, водонасыщеиного под заданным давлением; h - высота образца грунта естественной влажности, обжатого природным давлением,мм; h, - суффозионное сжатие образца, мм, через которьй под заданным давлением фильтруют воду до условной стабилизации. Второй образец без возможности на- бухания (под арретиром) водонасьицают жидкостью, которая использовалась и для первого образца, Водонасьпцение образца фильтрационным потоком под арретиром происходит в 2-3 раза быст- рее, чем под нагрузкой. Для ускорения процесса и полного водонасьщения можно подключать вакуумную установку,При достижении степени влажности 0,95-1 образец испытывают в компрессионном приборе ступенчатой нагрузкой до заданного давления Р с определением относительной просадочности &SJ (кривая 11) по формуле

4S, - uh,.

(3)

осадка максимально водона- сыщенного образца,мм; относительная осадка образца грунта природной плотности - влажности (определяется по ГОСТу

23908-79), то же, что в

(1). По формуле определяют

К, ihi

Tsr

(О

где К, - поправочный коэффициент, определяющий, какую часть от полной просадочной деформации iS в условиях максимального водонасытцения составляет просадка ЛЬ,

Далее определяют конечную относительную просадочность по формуле

Я

пр

- -L- 1„

t

Kj,

(5)

0

0 5 0

5

0

где S

np

Ч

t. конечная относительная просадочность;

безразмерная величина; равная

время стабилизации просадочных деформаций по первому образцу, ч; Т 1 ч; К, - то же, что и в (4)о Третий образец выщелачивают также под арретиром, т,е, без возможности набухания, фильтрационным потоком до степени рассоления 0,95 - 1 жидкостью, аналогичной для первых двух образцов, с анализом профильтровавшейся жнцкос- ти солемером и иономером, а также периодическим контролем результатов водной вытяжкой по стандартной методике для определения количественного и качественного состава выносимых солей без выноса минеральных частиц грунта (без механической суффозии). При наличии средне- и труднорастворимых солей выщелачивание проводят одновременно с вакуумированием.

Интенсивность выщелачивания под арретиром, т,е, без возможности набухания, быстро возрастает за счет растворения и выноса легкорастворимых солей, которые увеличивают активную пористость и коэффициент фильтрации при постоянном градиенте напора,При установлении постоянного равенства солевого состава жидкости до и после фильтрации в течение, 3 сут образец испытывают в компрессионном приборе ступенчатой нагрузкой до заданного давления Р (ГОСТ 23908/79) с определением относительного суффозионного 5 сжатия &Sa (кривая III по формуле

43, . .(,,,

+ AhJ, (6)

где

Ah

Sj - суффозионное сжатие образца, мм, выщелоченного под арU

152.7583

жащих труднорастворимые соли срок не более 10 сут, ретиром с регистраг1ней динамики рассоления h что ив (.3,4

- то же,

Формула изобрет

По формуле определяют

Способ определения просадо и суффозионной сжимаемости за (7) ных лессовых грунтов, включаю

К,

ih-j

Т §7

2 поправочный коэффициент, определяющий какую часть от полного суффозионного сжатия 4i S , в условиях максимального вьпцелачива- ния составляет осадка ЛЬ.

Конечную относительную суффозион- ную сжимаемость определяют по формуле

S,

1

In (1 - KZ), (8)

3

де Я- ta t к, конечная относительная суф- фозионная сжимаемость; безразмерная величина,равная

время стабилизации суффо- зионной сжимаемости по первому образцу, ч; Т 1, ч; то же, что и э (7)о

При испытании предлагаемым способом повьшается точность определения расчетных характеристик основания при испытании на просадочность и суф- фозионную сжимаемость за счет контроля степени водонасыщения образца до степени влажности и степени рассоления О,95 - I, динамики выщелачивания, количества и качества солей, содержащихся в образце перед испытанием на суффозионное сжатие, точно определяется влияние степеней влажности и рассоление на общую осадку значения просадочности и суффозион- ной сжимаемости без взаимного влияния, а также сокращаются сроки испытания в 2-3 раза за счет одновременного и независимого проведения опытов, существенного увеличения скорости водонасыщения и выщелачивания при применении вакуумирования и контроля за Динамикой рассоления и расширяется диап.азон возможностей испытания засоленных глин и грунтов,содерза

жащих труднорастворимые соли срок не более 10 сут,

Формула изобретения

-

Способ определения просадочности и суффозионной сжимаемости засолен- ных лессовых грунтов, включающий

)Q ступенчатое нагружение образца грунта в компрессионном приборе до заданной нагрузки с измерением деформаций до их стабилизации, замачивание образца под заданной нагрузкой

15 до условной стабилизации просадоч- ных деформаций, фильтрацию грунтовой воды через образец до условной стабилизации суффозиОнной деформации и определение по измеренным дан20 ным характеристик просадочности и суффозионной сжимаемости грунта, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения, дополнительно испытывают два

25 образца грунта, один из которых предварительно водонасыщают без набухания до степени влажности 0,95-1,0, а через другой фильтруют грунтовую воду без набухания до степени рассо30 ления 0,95-1,0, после чего образцы ступенчато нагружают до заданной нагрузки с измерением деформаций до их стабилизации, а характеристики просадочности и суффозионной сжимае с мости определяют по формуле

(1 - к).

где

с;

прогнозируемые относительные значения просадочности или

суффозионной сжимаемости; t - безразмерная величина,рав- , ная t /T;

t - время стабилизации просадоч- ных или суффозионных деформаций при испытании первого образца, ч; Т 1 ч; К - поправочный коэффициент.равный h/iS;

uh - относительная просадочность или суффозионная сжимаемость первого образца; is - относительная просадочность

второго образца или суффозион- ная сжимаемость третьего образца.

Относит. осс(дка

Hc lpi/3K ff МПл

ч

-С: ч

О

Изобретение относится к строительству и инженерной геологии и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях и проектировании инженерных сооружений на засоленных лессовых грунтах. Цель изобретения - повышение точности определения. Для этого в способе, включающем испытания образца грунта в компрессионном приборе ступенчатым нагружением с последующим замачиванием до условной стабилизации просадочных деформаций и фильтрацией воды через образец до условной суффозионной деформации для определения характеристик и просадочности и суффозионной сжимаемости, дополнительно испытывают еще два образца. Один из образцов предварительно водонасыщают без набухания до степени влажности 0,95 - 1,0, а через другой фильтруют воду без набухания до степени рассоления 0,95 - 1,0. После этого образцы ступенчато нагружают до заданной нагрузки с измерением деформации до стабилизации и по данным испытания всех образцов определяют прогнозируемые относительные значения просадочности или суффозионной сжимаемости. 1 ил.

Редактор Е.Папп

Составитель Г.Мартынова Техред А.Кравчук

Заказ 7506/50

Тираж 789

ВНШШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5 .

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор О.Ципле

Подписное