«Основания и фундаменты»

По дисциплине «Основания и фундаменты»

Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»

Форма подготовки очная

№ п.п.	Наименование зерен грунтов	Размер зерен, мм
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Валуны, глыбы Галька, щебень Гравий, дресва Песчаные зерна Пылеватые частицы Глинистые частицы Коллоидные частицы	200 10 до 200 2 до 10 0,05 до 2 0,005 до 0,05 0,00025 до 0,005 0,00025

1. 
   Классификация грунтов.
   
2. 
   Приближенное вычисление водопроницаемости крупнозернистых грунтов (песчаных).
   
3. 
   Оценка рыхлых несвязных грунтов как строительного материала и главным образом как заполнителя при изготовлении бетона.
   
4. 
   Оценка пригодности грунтов для использования их при осыпке насыпей для дорог, дамб, земляных плотин.
   
5. 
   Оценка возможных явлений суффозий в теле фильтрующих плотин, в стенках котлованов и т. д.
   

1. 
   Довести грунт до воздушно- сухого состояния, растереть крупные комки в фарфоровой ступке резиновым пестиком, затем рассыпать грунт на листе бумаги.
   
2. 
   Взять среднюю навеску..
   
3. 
   Отобранную пробу взвесить на технических весах с точностью до 0,01 г и результаты взвешивания занести в рабочий журнал.
   

4. 
   Содержание каждого сита, начиная с крупного, перенести в ступку и дополнительно обработать резиновым пестиком, после чего вновь просеять сквозь то же сито над листом бумаги.
   
5. 
   Для контроля сложить веса отдельных фракций и сравнить полученную сумму с первоначальной навеской грунта взятого для анализа. Расхождением до 0,5% можно пренебречь.
   
6. 
   Результаты анализа выразить в процентах (с точностью до 0,1%) по отношению к весу воздушно- сухой пробы по фракциям:
   

7. 
   Данные анализа внести в журнал (Табл. 1).
   

1. 
   Какие наименования зерен грунта по крупности приняты в грунтоведении?
   
2. 
   Охарактеризовать особенности проявления свойств зерен грунта различной крупности, на физических свойствах грунта.
   
3. 
   Что понимается под гранулометрическим составом грунта?
   
4. 
   Что такое фракция грунта?
   
5. 
   Как зависит плотность компановки структуры грунта от размеров частиц песчаных и глинистых грунтов?
   
6. 
   Для решения каких практических вопросов необходимо определение гранулометрического состава грунтов?
   
7. 
   Какие способы применяются для определения гранулометрического состава грунтов?
   
8. 
   Как производится гранулометрический анализ на ситах и для каких грунтов он применяется?
   
9. 
   Как производится отбор средней навески для проведения гранулометрического анализа?
   
10. 
    Какие виды песчаного грунта по крупности и содержанию зерен Вы знаете!?
    
11. 
    Каким образом производится обработка результатов гранулометрического анализа по способу суммарной кривой?
    
12. 
    Чем характеризуется и как определяется разнородность состава грунта?
    
13. 
    Как определить наименование песчаного грунта по крупности (гравелистый, крупный, средней крупности и т. д.)?
    

1. 
   Для проведения влажности грунта следует произвести отбор пробы массой не менее 15 г.
   
2. 
   Пробу грунта надлежит поместить в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный стеклянный или алюминиевый стаканчик с закрытой крышкой и взвесить на лабораторных весах.
   
3. 
   Пробу грунта следует высушить в стаканчике с открытой крышкой в сушильном шкафу до постоянной массы.
   
4. 
   Высушивание пробы до первого взвешивания следует произвести в течение 5 часов для глинистых грунтов и 3 часа для песчаных грунтов.
   

5. 
   Высушивание проб загипсованных грунтов следует производить в течение 8 час. Последующее высушивания-взвешивания производить через 2 часа.
   
6. 
   Перед взвешиванием стаканчика с грунтом при закрытой крышке следует охладить в эксикаторе с хлористым кальцием.
   
7. 
   Массу грунта надлежит определить на лабораторных весах с точностью до ± 0,01 г для массы от 15 до 50 г и ±1 г для массы 1 кг и более.
   
8. 
   За результат взвешивания надлежит принимать наименьшую массу грунта со стаканчиком, при достижении разницы между двумя последовательными высушиваниями- взвешиваниями не более 0,02 г. Если при повторном высушивании- взвешивании грунтов, содержащих органические вещества наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания следует принимать также наименьшую массу.
   
9. 
   Влажность образца грунта вычисляют по формуле
   

10. 
    Для каждого образца грунта следует произвести не менее двух параллельных определений влажности. При расхождении результатов более чем на 10% количество определений необходимо увеличить до трех и более.
    

11. 
    Данные анализа и вычислений заносятся в журнал
    

1. 
   В каком состоянии может находиться вода в грунте?
   
2. 
   Какая вода, находящаяся в порах грунта, называется свободной?
   
3. 
   Что понимают под максимальной гигроскопической влажностью грунта?
   
4. 
   Что понимают под максимальной молекулярной влагоемкостью?
   
5. 
   Что называется весовой влажностью грунта?
   

6. 
   Как влияет увеличение влажности грунта на его строительные свойства?
   
7. 
   Как определяется весовая влажность?
   
8. 
   В чем заключается методика высушивания грунта до постоянного веса в процессе определения влажности?
   
9. 
   В чем заключается сущность методики определения влажности грунта в пикнометрах? В чем состоят преимущества и недостатки этого способа?
   

1. 
   Границу текучести (W_L) следует определить как влажность грунтовой пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм.
   
2. 
   Образец грунта естественной влажности объемом около 100 см³ следует поместить в фарфоровую чашечку, размять шпателем или нарезать ножом в виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), протереть сквозь сито с диаметром отверстий 1 мм, затем выдержать не менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде.
   
3. 
   Образец грунта воздушно- сухого состояния объемом около 100 см³ следует растереть в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником, просеять сквозь сито с размером отверстий 1 мм, увлажнить дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, затем выдержать не менее 24 часов в закрытом сосуде.
   
4. 
   Подготовленную грунтовую пасту надлежит тщательно перемешать шпателем и уложить небольшими порциями в цилиндрическую чашу. В процессе укладки пасты для предотвращения образования в ней воздушных полостей чашу следует слегка постукивать по твердой поверхности. Поверхность грунтовой пасты необходимо загладить шпателем вровень с краями чаши.
   
5. 
   Конус, смазанный тонким слоем вазелина, следует поднести к поверхности грунтовой пасты, находящейся в чаше, так, чтобы его острие касалось поверхности пасты, опустить конус, позволяя ему погружаться в пасту под действием собственной массы.
   
6. 
   Погружение конуса в грунтовую пасту в течении 5 сек. На глубину 10 мм показывает, что искомая граница текучести достигнута.
   
7. 
   При погружении конуса в течение 5 сек. На глубину менее 10 мм грунтовую пасту следует переложить из чаши в фарфоровую ступку с оставшейся пастой, добавить немного дистиллированной воды, тщательно перемешать и повторить испытания (п.п. 1-6).
   
8. 
   При погружении конуса за 5 сек. На глубину более 10 мм грунтовую пасту следует переложить в фарфоровую чашу, слегка подсушить на воздухе, непрерывно помешивая, затем повторить испытания.
   
9. 
   Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.
   
10. 
    По достижении границы текучести из грунтовой пасты отобрать пробу массой не менее 15 г и определить ее влажность.
    
11. 
    Результаты лабораторных определений границы текучести заносится в журнал (Табл. 10).
    
12. 
    Для каждого образца грунта надлежит производить не менее двух параллельных определений границы текучести.
    
13. 
    Результат определений влажности на границе текучести надлежит держать в относительных единицах или процентах.
    

1. 
   Что понимается под пластичностью грунта?
   
2. 
   Опишите процессы, происходящие в грунте при переходе его, из твердого в пластичное и затем в текучее состояние.
   
3. 
   Что называется числом пластичности глинистого грунта, и что оно характеризует?
   
4. 
   Чем объясняется различие числа пластичности у глин, суглинков и супесей?
   
5. 
   Что называется верхним и нижним пределом пластичности глинистого грунта, и какими показателями физического состояния они характеризуются?
   
6. 
   Что называется консистенцией глинистого грунта? Для чего служит показатель консистенции глинистого грунта в инженерной практике?
   
7. 
   Какие методы определения верхнего и нижнего пределов пластичности грунта ВЫ знаете?
   
8. 
   Опишите устройство балансирного конуса, служащего для испытания верхнего предела пластичности глинистого грунта.
   
9. 
   Расскажите, как производится испытание верхнего предела пластичности глинистого грунта.
   
10. 
    Опишите испытание нижнего предела пластичности глинистого грунта.
    
11. 
    Определите наименование глинистого грунта, если число пластичности равно: 0,05; 0,11; 0,17; 0,30.
    
12. 
    Почему в процессе испытаний пластичности глинистого грунта в приготовленную пасту нельзя добавлять сухой размолотый грунт?
    
13. 
    Определите состояние глинистого грунта по консистенции, если показатель консистенции равен: 0; 0,35; 0,55; 0,80; 1,10.
    

Температура, ºС	Плотность, г/см3	Температура, ºС	Плотность, г/см3	Температура, ºС	Плотность, г/см3
10 11 12 13 14 15 16 17	0,999727 0,999632 0,999524 0,999404 0,999271 0,999126 0,998969 0,998800	18 19 20 21 22 23 24 25	0,998621 0,998430 0,998229 0,998017 0,997795 0,997563 0,997321 0,997069	26 27 28 29 30 31 32 33	0,996808 0,996538 0,996258 0,995969 0,995672 0,995366 0,995051 0,994728

1. 
   Что называется удельным весом частиц грунта?
   

2. 
   От каких факторов зависит величина удельного веса частиц грунта?
   
3. 
   Для чего применяется показатель удельного веса частиц грунта в механике грунтов?
   
4. 
   Какова величина плотности частиц песчаных и глинистых грунтов?
   
5. 
   Как определяют величину плотности частиц грунта в лабораторных условиях?
   
6. 
   Для чего кипятят суспензию при определении плотности частиц грунта?
   
7. 
   Для чего приводят температуру суспензии после кипячения к температуре дистиллированной воды, используемой в опыте?
   
8. 
   Каким образом можно учесть влияние разности температур суспензии после кипячения и дистиллированной воды на величину плотности минеральных частиц?
   
9. 
   Каким образом добиваются постоянной массы навески сухого грунта для определения плотности частиц грунта и обеспечивают сохранность ее в процессе опыта?
   
10. 
    Каким образом можно учесть влияние влажности воздушно-сухого грунта, используемого в опыте, на величину плотности минеральных частиц?
    
11. 
    Каким образом производится определение плотности частиц грунтов, содержащих легко растворимые в воде соли?
    
12. 
    Объясните, почему наличие достаточно большого объема прочносвязанной воды вокруг глинистых частиц может вносить большие погрешности в результаты опытов?
    
13. 
    Объясните, каким образом в процессе опытов определяют массу твердых частиц навески грунта и их объем?
    
14. 
    Каким образом определяется величина навески сухого грунта в зависимости от объема пикнометра и почему?
    
15. 
    Что такое пикнометр, и какие виды пикнометров применяются для определения плотности частиц грунта?
    

1. 
   Образец грунта с ненарушенной структурой и сохранением естественной влажности обрезать острым ножом так, чтобы его поверхность приобрела по возможности округлые формы, а затем взвесить на технических весах (). Объем образца должен быть не менее 30см³. Взвешивание производить с точностью до 0, 01г.
   
2. 
   После взвешивания образец опустить на 1-2 сек в расплавленный парафин с температурой 57-60ºС, а затем повторными погружениями нарастить на поверхности образца слой парафина, толщиной 0,5-1мм. При этом нужно все время следить, чтобы в парафине, а также между грунтом и парафином не оставалось пузырьков воздуха; появляющиеся пузырьки необходимо удалять, прокалывая их нагретой иглой и заглаживая место прокола. Применять следует парафин с заранее известной плотностью (плотность парафина обычно принимается равной ).
   
3. 
   Запарафинированный образец взвесить на технических весах ().
   
4. 
   Погрузить образец в парафиновой оболочке в воду и взвесить ()(рис.9). Для этого установить над чашкой весов на подставке сосуд с водой так, чтобы масса его не передавалась на коромысло весов. Образец перевязать тонкой нитью, второй конец которого продеть на серьгу коромысла весов. Длина должна обеспечить полное погружение образца в воду.
   
5. 
   вынуть из воды взвешенный в погруженном состоянии образец, обсушить и произвести контрольное взвешивание в воздухе, чтобы убедиться, что вода не проникла в образец грунта. Если при этом обнаружится приращение массы образца более чем на 0,02г по сравнению с массой , образец должен быть забракован.
   

6. 
   Вычислить плотность грунта по формуле:
   

7. 
   Определение плотности для каждого монолита грунта произвести не менее двух раз и вычислить среднее арифметическое значение с точностью 0,01г/см³. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,03г/см³. В противном случае испытания повторить.
   
8. 
   Данные определений занести в журнал (табл.15).
   

№ опре-деле-ний	Масса образца грунта без парафина, г	Масса образца грунта с парафиновой оболочкой, г	Масса образца грунта в воде, г	Масса образца грунта на воздухе (контрольный), г	Плотность грунта, г/см3	Среднее значение, г/см3
1	2	3	4	5	6	7

9. 
   Определить удельный вес грунта, принимая ускорение свободного падения равным 9,81м/с².
   

1. 
   Что называется удельным весом грунта и какова его величина для грунтов наиболее часто встречаемых в строительстве?
   
2. 
   От чего зависит величина удельного веса сухого грунта?
   
3. 
   Что называют плотностью грунта природного сложения?
   
4. 
   Что называют удельным весом сухого грунта?
   
5. 
   От чего зависит величина удельного веса сухого грунта? В чем различие этого понятия и удельного веса частиц грунта?
   
6. 
   Что понимают под плотностью сухого грунта?
   
7. 
   Что такое пористость грунта и как она определяется?
   
8. 
   Что такое коэффициент пористости грунта и как он определяется?
   
9. 
   Что такое степень влажности грунт? От чего она зависит и как определяется?
   
10. 
    Что такое полная влагоемкость грунта и как она определяется?
    
11. 
    Какие методы определения удельного веса грунта Вы знаете?
    
12. 
    Расскажите об областях применения различных методов лабораторного определения удельного веса грунта.
    
13. 
    Расскажите о требованиях, предъявляемых к конструкциям режущих колец для различных грунтов.
    
14. 
    Как производится вырезка образца грунта с помощью режущего кольца?
    
15. 
    Опишите методику определения удельного веса грунта с применением жесткой обоймы-тары.
    
16. 
    Объясните, каким образом определяется объем образца грунта в методе парафинирования?
    
17. 
    Как влияет изменение пористости и влажности при производстве строительных работ (деформационные, прочностные) на свойства грунтов?
    
18. 
    Что называется монолитом грунта и как производится его отбор?
    

1. 
   Из корпуса прибора 10 (рис.10) извлекают фильтрационную трубку. Снимают с фильтрационной трубки муфту 2 с латунной сеткой 3 и мерным баллоном 1.
   
2. 
   При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры. грунт предварительно высушивают до воздушно сухого состояния, методом квадратов отбирается проба грунта, которая просеивается через сито с отверстиями диаметром 2 мм, 5 мм в зависимости от крупности песка. Остатки на сите растираются в ступке и вновь просеиваются.
   
3. 
   При подготовке к испытанию песок и вода, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, должны быть выдержаны до выравнивания их температуры с температурой воздуха.
   

4. 
   При испытании грунта ненарушенной структуры заполнение цилиндра песком производят поэтапным надвиганием цилиндра на заранее вырезанный столбик грунта диаметром на 0,5 – 1 мм больше диаметра цилиндра и высотой примерно 10 мм. В грунт, из которого не удается вырезать столбик грунта, цилиндр вдавливается.
   
5. 
   При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры коэффициент фильтрации рекомендуется определить при абсолютно рыхлом и максимально плотном их сложении. Наполнение металлического цилиндра для первого случая производится простым насыпанием грунта до необходимой высоты. Во втором случае наполнение грунтом ведут слоями в 1-2см, с легкой трамбовкой. Для каждого случая производят определение плотности грунта.
   
6. 
   При опытах с пылеватыми песками на дно трубки засыпают буферный слой песка из фракций 0,5-0,25 мм высотой 2-3мм, для исключения просыпания пылеватых частиц и выноса их водой при фильтрации.
   
7. 
   После заполнения цилиндра грунтом 12 в корпус 10 наливают воду и вращением винта 8 поднимают подставку 11 до совмещения отметки на планке 4, соответствующей напорному градиенту , с верхним краем крышки 9.
   
8. 
   На подставку 11 устанавливают фильтрационную трубку с испытуемым грунтом. Вращением винта 8 медленно погружают фильтрационную трубку с грунтом в воду до отметки напорного градиента . В таком положении оставляют прибор до момента появления влаги на поверхности образца грунта в цилиндре, о чем судят по изменению его цвета.
   
9. 
   Помещают на грунт латунную сетку 3, надевают на трубку муфту 2 и вращением винта 8 медленно погружают трубку в крайнее нижнее положение.
   
10. 
    Заполняют мерный баллон 1 дистиллированной водой, предварительно измерив ее температуру, зажимают отверстие большим пальцем и, быстро опрокинув, вставляют его в муфту фильтрационной трубки так, чтобы горлышко баллона соприкасалось с латунной сеткой.
    

11. 
    После этого устанавливают планку 4 на градиенте и доливают воду в корпус 10 до верхнего края.
    
12. 
    Наблюдают за движением пузырьков воздуха в мерном баллоне. После достижения установившейся фильтрации визуально отмечают уровень воды по шкале на мерном цилиндре и пускают секундомер. Через определенное время (50-100с для среднезернистых песков, 200-500с для чистых песков) отмечают второй уровень воды. Разность между показаниями по шкале мерного баллона позволяет определить расход воды, профильтровавшийся через образец грунта за время , определяемого по секундомеру.
    
13. 
    Для получения средней величины коэффициента фильтрации, при медленно протекающей фильтрации воды через образец, повторяют замеры расхода воды при различных положениях уровня воды в мерном баллоне не менее 2-3х раз.
    
14. 
    Данные испытаний занести в таблицу 17 и вычислить по ним среднее значение коэффициента фильтрации.
    
15. 
    Проделать испытания при градиентах напора , , согласно пунктам 9-13. Для случая телескопическим приспособлением можно не пользоваться, тогда фильтрационная трубка устанавливается на любую ровную поверхность.
    
16. 
    Коэффициент фильтрации подсчитывается для условий фильтрации при температуре воды 10ºС по формуле:
    

17. 
    Для облегчения расчетов коэффициента фильтрации можно пользоваться таблицей 18, в которой приведены значения для постоянного расхода воды . При этом таблицей удобнее пользоваться, когда объем профильтрованной воды будет кратным 10см³.
    

1. 
   замерить температуру воды в опыте ;
   
2. 
   определить время, в течение которого проводились наблюдения за фильтрацией , с;
   
3. 
   найти объем профильтровавшейся воды и определить его кратность 10см³ ();
   
4. 
   найти по таблице 18 значение , соответствующее взятому ;
   
5. 
   вычислить значение :
   

18. 
    Определение нормативного значения коэффициента фильтрации производится графическим способом из условия, что скорость фильтрации в песчаных грунтах линейно увеличивается с ростом градиента напора, а фильтрация начинается при градиенте более 0
    

1. 
   Что называется водопроницаемостью грунтов? От чего зависит водопроницаемость грунта?
   
2. 
   Что называется коэффициентом фильтрации грунта, и какие факторы влияют на его величину?
   
3. 
   Что такое гидравлический градиент напора? Объясните сущность начального гидравлического градиента для фильтрации в глинистых грунтах.
   
4. 
   Для решения каких практических задач служат характеристики водопроницаемости грунтов?
   
5. 
   Назовите ориентировочные величины коэффициентов фильтрации для различных видов грунтов и объясните основные причины их различия?
   
6. 
   Какие способы определения коэффициентов фильтрации Вам известны?
   
7. 
   Опишите способы определения коэффициента фильтрации песчаного грунта в лабораторных условиях.
   
8. 
   Опишите технологию отбора образцов грунта ненарушенной и нарушенной структуры для испытания на водопроницаемость.
   
9. 
   Объясните, почему с увеличением погружения образца грунта в воду во время испытаний гидравлический коэффициент уменьшается?
   
10. 
    Опишите порядок выполнения работ по определению коэффициента фильтрации в приборе КФ-ООМ.
    
11. 
    Опишите порядок обработки результатов опыта и определения нормативного значения коэффициента фильтрации графическим способом.
    
12. 
    Объясните сущность температурной поправки при определении коэффициента фильтрации.