Курсовая работа: Основание и фундамент подводной части водозаборного сооружения берегового типа
По графику на рисунке 2.1 устанавливаются значения величин характерных диаметров частиц песка (диаметры зерен, мм, меньше которых в данном грунте содержится по массе соответственно 95, 60, 50, 17, 10 и 5%).
Установления вида наименования грунта
Таблица 2.1
| Гранулометрический состав (100%) | Содержание частиц | ||
| Фракции, мм | Содержание фракций по массе% | Размером d , мм | По массе, Пm ,% |
| Более 2 | 2 | Менее 2 | 98 |
| 2-1 | 8 | Менее 1 | 90 |
| 1-0,5 | 11 | Менее 0,5 | 79 |
| 0,5-0,25 | 19 | Менее 0,25 | 60 |
| 0,25-0,1 | 41 | Менее 0,1 | 19 |
| 0,1-0,05 | 11 | Менее 0,05 | 8 |
| 0,05-0,01 | 8 | Менее 0,01 | 0 |
Масса частиц крупнее 0,1 мм составляет более 50% следовательно, исследуемый грунт - песок мелкий.
Рисунок 2.1.: Интегральная кривая зернового состава в полу логарифмическом масштабе.
d95 =1,5; d60 =0,25; d50 =0,2 ( средний);
d17 =0,09; d10 =0,055 (действующий, эффективный);
d5 =0,035;
Показатель максимальной неоднородности Umax - мера неоднородности гранулометрического состава песка - определяется по формуле:
По Umax устанавливается вид песчаного грунта ([1] приложение 2):
4 < Umax < 20 => песок среднеоднородный.
Показатель неоднородности Us определяют по формуле:
Дополнительные характеристики - плотность высушенного грунта ρd , пористость n и коэффициент пористости е , а также степень влажности Sr - находят по формулам:
По значению величины Sr устанавливается разновидность песчаного грунта ([1] приложение 2): 0,5 < Sr < 0,8 - песок влажный.
Собственный вес песчаного грунта определяется по формуле: γ=ρg=1,89∙9,81=18,54 кH/м3
Ниже уровня грунтовых вод WL частицы взвешиваются в воде и собственный вес взвешенного в воде песчаного грунта γsb , определяется зависимостью:
γsb = ( γs - γw ) (1-n) =9,81 ( ρs - ρw ) (1-n) =9,81 (2,61-1) (1-0,36) =10,11 кН/м3
2.2 Водопроницаемость песчаного грунта
При отсутствии данных полевых и лабораторных исследований приближенное значение коэффициента фильтрации kф, может быть определено по формуле Ганзена:
kф = Са d2 10 (0, 7 + 0, 03 to ) =700 ∙0.0552 (0,7+0,03∙10) =2,12 м/сут
где Са - эмпирический коэффициент чистоты и однородности песков (для чистых и однородных песков Са =1200...800, а для пылевато-глинистых и неоднородных Са =800…400), t - температура грунтовой воды 8...12°С.
2.3 Критерии, суффозионности песка
Гранулометрический состав и структура исследуемого грунта могут претерпеть изменения вследствие перемещения фильтрационным потоком в порах его отдельных частиц вплоть до их выноса (т.е. суффозионных процессов). Различают внутреннюю (мелкие частицы перемещаются только внутри грунта) и внешнюю (вынос частиц из грунта на его поверхность) механическую суффозию. Если отрыв, перемещение и вынос фильтрационным потоком частиц происходит в таком количестве, при котором нарушается прочность грунта, то суффозия называется опасной.
На контакте мелкозернистого и крупнозернистого песков под действием продольной фильтрации может происходить контактный размыв.
При оценке песчаного грунта как основания изучается возможность протекания в нем суффозионных процессов.
С этой целью определяется диаметр фильтрационных пор (ходов) dф , по формуле: