UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI DEPARTAMENTUL DE GEOTEHNICĂ ŞI FUNDAŢII 215-216 CAIET DE LABORATOR STUDENT: FACULTATE: AN: _ GRUPA:
Cuprins 1 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda cernerii. (STAS 1913/5-85)... 3 1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba frecvențelor, curba granulometrică ( SR EN 14688-1/24)... 4 2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării ( STAS 1913/5-85)... 5 2.1 Curba granulometrică( SR EN 14688-1/24)... 6 2.2 Diagrama ternară ( SR EN 14688-1/24)... 7 3 Indici geotehnici... 8 3.1 Determinarea densității scheletului solid (STAS 1913/3-76)... 8 3.2 Determinarea densității pământului folosind metoda cu ștanța (STAS 1913/3-76)... 9 3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului... 1 4 Determinarea consistenței... 11 4.1 Determinarea umidității naturale (STAS 1913/1-82)... 11 4.2 Determinarea limitei inferioare de plasticitate (limita de frământare) metoda cilindrilor de pământ (STAS 1913/4-86)... 11 4.3 Determinarea limitei superioare de plasticitate (limita de curgere) metoda cupei Casagrande (STAS 1913/4-86)... 12 4.4 Determinarea limitei superioare de plasticitate (limita de curgere) metoda cu con (BS 1377 Part 2 199)... 13 4.5 Prelucrarea rezultatelor... 14 5 Determinarea coeficientului de permeabilitate (STAS 1913/6-76)... 15 5.1 Permeametru cu gradient constant... 15 5.2 Permeametru cu gradient variabil... 16 6 Ȋncercarea de compresibilitae în edometru (STAS 8942/1-89)... 17 6.1 Diagrama de compresiune - tasare... 18 6.2 Diagrama de compresiune - porozitate... 19 7 Ȋncercarea de consolidare ȋn edometru (STAS 8942/1-89)... 2 7.1 Diagrama de consolidare edometrică... 21 8 Încercarea de forfecare directă (STAS 8942/2-82)... 22 8.1 Rezultate experimentale... 23 8.2 Dreapta Mohr-Coulomb... 24 8.3 Curba de mobilizare a efortului tangențial... 24 9 Încercarea de compresiune triaxială UU (neconsolidat nedrenat) (BS 1377/6,7,8)... 25 9.1 Dreapta de cedare... 26 9.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate MIT (s-t)... 27 1 Fișa sintetică a rezultatelor... 28 Pag 2 din 28
1 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda cernerii. (STAS 1913/5-85) masa uscată a probei: md = masa uscată a probei, după spălare pe sita cu ochiuri de.63mm: m = _ masa uscată a materialului ce a trecut prin sită la spălare: mfin = cutie: Total: m i [g] d [mm] ai [%] mp [%] 2 1 8 6.3 5 4 2 1.4 1.85.63.5.315.25.18.125.9 m i masa materialului rămas pe sita ' i ' a[%] a 1=m 1/m d*1 a 2=m 2/ m d *1 a 3=m 3/ m d *1 m p[%] m p1=(m cutie+m fin)/m d * 1 m p2=m p1+a 1 m p3=m p2+a 2 a i=m i/ m d *1 m pi=m p(i-1)+a (i-1) a n=m n/ m d *1 m pn=m p(n-1)+a (n-1) Pag 3 din 28
1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba frecvențelor, curba granulometrică ( SR EN 14688-1/24) 1 9 8 7 6 mp [%] a / Argilă / Clay Praf / Silt Nisip / Sand Pietriș / Gravel Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Bolovăniș / Cobbles 5 4 3 2 1.1.2.63.1.2.63.1.2.63 1 2 6.3 1 2 63 1 d [mm] Pag 4 din 28
masa materialului: m= 5g densitatea scheletului solid: s=2.7g/cm 3 densitatea apei: w=1g/cm 3 lungimea tijei areometrului: L t=16.5cm diviziunea areometrului: div=1mm distanţa dintre bulb şi ultima diviziune: L sb=1.2cm volumul bulbului: V b=1cm 3 aria secţiunii transversale a cilindrului: d c=3cm 2 înălţimea bulbului: h b=16.8cm V s=1 cm 3 d 1 18.15 Hr t 1 s w 2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării ( STAS 1913/5-85) m p s 1 R m s w cortemp R 1.4 R cor R R C 9 1 R t cortemp -5 R T cor 3 R cortemp 9 1 C t 4 T 1 1 R cortemp div H Lt 2 1 1 2.1118 T 2.5443 H r H. 5 h b V d b c Timp Timp t (s) Citire R Corecţie de menisc R 15'' 15 1.4 Citire cu corecţie de menisc Rcor Corecţie de temperatură Ct Citire corectată Rcortemp (g/cm 3 ) H (cm) Hr (cm) d (mm) mp (%) Temperatură T (ºC) 3'' 3 1.4 1' 6 1.4 2' 12 1.4 4' 24 1.4 8' 48 1.4 15' 9 1.4 3' 18 1.4 1h 36 1.4 2h 72 1.4 4h 144 1.4 8h 36 1.4 24h 864 1.4 Pag 5 din 28
2.1 Curba granulometrică( SR EN 14688-1/24) 1 9 8 7 6 mp [%] a / Argilă / Clay Praf / Silt Nisip / Sand Pietriș / Gravel Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Fin / Fine Mijlociu / Medium Mare / Coarse Bolovăniș / Cobbles 5 4 3 2 1.1.2.63.1.2.63.1.2.63 1 2 6.3 1 2 63 1 d [mm] Pag 6 din 28
2.2 Diagrama ternară ( SR EN 14688-1/24) 1 9 1 8 85 Sa 2 5 Nisip (.63...2 mm) 6 7 si.sa cl.sa gr.si.sa gr.cl.sa gr.sa 3 4 Pietris (2...63 mm) 5 2 3 4 sa.si sa.cl.si sa.si.cl sa.cl gr.sa.si gr.sa.cl gr.sa.si.s gr.sa.cl.s sa.gr.si sa.gr.cl sa.gr.si.s sa.gr.cl.s sa.si.gr sa.cl.gr sa.gr 6 7 8 Argila(<.2mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 Si cl.si si.cl Cl gr.si gr.cl.si gr.si.cl gr.cl 1 9 8 7 6 5 4 3 2 15 1 Si cl.si si.cl Cl Argila si Praf (<.63mm) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 15 1 si.gr cl.gr Si Legenda: Si - Silt - Praf Cl - Clay - Argila Cl S - Soil - Pamant Sa - Sand - Nisip Gr - Gravel - Pietris cl.si - clayey Silt - Praf argilos si.sa - silty Sand - Nisip prafos si.cl - silty Clay - Argila prafoasa cl.sa - clayey Sand - Nisip argilos si.gr - silty Gravel - Pietris prafos sa.gr - sandy Gravel - Pietris nisipos gr.sa - gravely Sand - Nisip cu pietris cl.gr - clayey Gravel - Pietris argilos gr.si - gravely Silt - Praf cu pietris gr.cl - gravely Clay - Argila cu pietris sa.si.gr - sandy silty Gravel - Pietris prafos cu nisip sa.cl.gr - sandy clayey Gravel - Pietris argilos cu nisip gr.si.sa - silty Sand with gravel - Nisip prafos cu pietris gr.cl.sa - clayey Sand with gravel - Nisip argilos cu pietris sa.cl.si - silty Clay with sand - argila prafoasa cu nisip gr.sa.si - sandy Silt with gravel - Praf nisipos cu pietris gr.sa.cl - sandy Clay with gravel - Argila nisipoasa cu pietris gr.sa.si.s - gravely sandy silty Soil - Pamant prafos nisipos cu pietris gr.sa.cl.s - gravely sandy clay Soil - Pamant argilos nisipos cu pietris sa.gr.si.s - sandy gravely silty Soil - Pamant prafos cu pietris si nisip sa.gr.cl.s - sandy gravely clayey Soil - Pamant argilos cu pietris si nisip sa.gr.si.s - sandy gravely silty Soil - Pamant prafos cu pietris si nisip sa.gr.cl.s - sandy gravely clayey Soil - Pamant argilos cu pietris si nisip sa.gr.si - gravely Silt with sand - Praf cu pietris si nisip sa.gr.cl - gravely Clay with sand - Argila cu pietris si nisip gr.cl.si -clayey Silt with gravel - Praf argilos cu pietris gr.si.cl - silty Clay with gravel - Argila prafoasa cu pietris sa.si - sandy Silt - Praf nisipos sa.cl - sandy Clay - Argila nisipoasa sa.cl.si - clayey Silt with sand - Praf argilos cu nisip sa.si.cl - silty Clay with sand - Argila prafoasa cu nisip Gr 9 1 Pag 7 din 28
3 Indici geotehnici 3.1 Determinarea densității scheletului solid (STAS 1913/3-76) Pudra uscata Picnometru plin cu apa Picnometru cu pamant si plin cu apa Apa in exces m 1 masa picnometrului: m 2 masa picnometrului: m 3 mass apei in exces: m 4 Elemente de calcul Unitate de măsură Masa picnometrului m g Masa materialului m 1 g Masa picnometrului plin cu apa m 2 g Masa picnometrului + masa materialului m 3 g + completare cu apă Temperatură o C o C Picnometru nr. 1 2 3 Densitatera apei ρ w t g/cm 3 Factor de corecţie ψ L - Densiatea scheletului solid m 1 ρ s = ρ t m 1 + m 2 m w ψ L 3 g/cm 3 MEDIE g/cm 3 Greutatea volumică a scheletului solid γ s=9.81ρ s kn/m 3 Pag 8 din 28
3.2 Determinarea densității pământului folosind metoda cu ștanța (STAS 1913/3-76) Date de calcul Unitate de măsură Masa ștanței m 2 g Masa ștanței + masa pământului m 1 g Proba nr.. 1 2 3 Volumul interior al ştanţei (volumul probei de pământ) V cm 3 ρ = m 1 m 2 V g/cm 3 Densitate medie Greutate volumică ρ γ=9.81ρ g/cm 3 kn/cm 3 Pag 9 din 28
3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului Elemente de calcul Unităţi de măsură Stare naturală Starea cea mai afânata Starea cea mai îndesată Ștanța nr. Volumul ștanței V cm 3 Masa ștanței m g Masa pământului uscat + masa ștanței m 1 - m m 1 g g n = (1 m 1 m Vρ s )1 % n mediu % n= n max= n min= e = n 1 % 1 n 1 % - e= e max= e min= I D = e max e e max e min Pag 1 din 28
4 Determinarea consistenței 4.1 Determinarea umidității naturale (STAS 1913/1-82) Umiditate naturală w [%] Proba nr. - 1 2 3 Masa inițială (umedă) a probei (m) g Masa uscată a probei (m d) g w% = m m d m % W% mediu % 4.2 Determinarea limitei inferioare de plasticitate (limita de frământare) metoda cilindrilor de pământ (STAS 1913/4-86) Limita de frământare w P [%] Proba nr. - 1 2 3 Masa inițială (umedă) a probei (m) g Masa uscată a probei (m d) g w P % = m m d m % W P% mediu % Pag 11 din 28
A 15 6 A UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 4.3 Determinarea limitei superioare de plasticitate (limita de curgere) metoda cupei Casagrande (STAS 1913/4-86) Sectiune A-A B 125 Vedere laterala B-B B Cupa Casagrande automata Umiditate [%] Umiditate [%] 55 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 w L 1 2 25 3 4 5 Numar de caderi ale cupei (log(n)) [-] 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. 1 1 1 Numarul de caderi ale cupei (log (N)) [-] Umidități obținute w [%] Proba nr. - 1 2 3 4 Masa umedă a probei (m) g Masa uscată a probei (m d) g w% = m m d m % Nr. căderi ale cupei - Limita de curgere: w L % Pag 12 din 28
Penetrare [mm] 4.4 Determinarea limitei superioare de plasticitate (limita de curgere) metoda cu con (BS 1377 Part 2 199) 2 3 5 Penetrare [mm] 35 3 25 2 4 15 w L 6 1 1 1 2 3 4 5 6 7 Umiditate [%] Legenda 1. Baza 2. Microcomparator 3. Tija 4. Con 5. Blocaj 6. Stanta cu pamant 5. 45. 4. 35. 3. 25. 2. 15. 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Umiditate [%] Pag 13 din 28
Umidități obținute w [%] Proba nr. - 1 2 3 4 Masa umedă a probei (m) g Masa uscată a probei (m d) g w% = m m d m % Nr. căderi ale cupei - Limita de curgere: w L % 4.5 Prelucrarea rezultatelor Umiditatea probei, w [%] Limita de curgere, wl [%] Limita de frământare, wp [%] Indicele de plasticitate, IP [%] = wl wp Indicele de consistență, IC = (wl-w)/(wl-wp) Descrierea consistenței Pag 14 din 28
5 Determinarea coeficientului de permeabilitate (STAS 1913/6-76) 5.1 Permeametru cu gradient constant k t = V A i t k = k t c Interval de timp Înălțimea coloanei de apă Lungimea probei Secțiunea epruvetei Gradient hidraulic Volum de apă evacuat Coeficient de corelație Coeficient de permeabilitate la t[ o C] Coeficient de permeabilitate la 2 o C t h l A i V c k t k [s] [cm] [cm] [cm 2 ] [-] [cm 3 ] [-] [cm/s] [cm/s] Media: Pag 15 din 28
5.2 Permeametru cu gradient variabil k = k t c = 2.3 1 t log h 1 h 2 c c = _ Interval de timp 1/t Nivel inițial Nivel final h 1/h 2 log(h 1/h 2) Coeficient de permeabilitate la 2 o C t h 1 h 2 k [s] [s -1 ] [cm] [cm] [-] [-] [cm/s] Media: Pag 16 din 28
6 Ȋncercarea de compresibilitae în edometru (STAS 8942/1-89) 8 8 4 6 7 3 9 12 9 7 11 1 2 2 1 5 Legenda 1. Cadru suport 2. Corp 3. Parghie 4. Contragreutate 5. Sarcina 6. Ram 7. Celula de saturare 8. Microcomparator 9. Piatra poroasa 1. Proba 11. Placa de incarcare 12. Inel de confinare dinel= cm Ainel= cm h= 2 mm Proba NISIP LOESS Timp σ Δh ε = h 1 M = σ m h ε v = 1 M [kpa] [mm] [%] [kpa] [kpa -1 ] 12.5 25 5 1 2 3 5 12.5 12.5 25 5 1 2 3 3 i Pag 17 din 28
ε [%] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 6.1 Diagrama de compresiune - tasare -2 2 4 6 8 1 12 14 1 1 1 σ [kpa] Pag 18 din 28
e [-] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 6.2 Diagrama de compresiune - porozitate.75.7.695.69.685.68.675.67 e= a v = e 1 e 2 σ 2 σ 1 σ ε Δe = ε(1 + e ) av e = e e [kpa] [%] 1 [kpa -1 ] 12.5 25 5 1 2 3 5.665 1 1 1 σ [kpa] Pag 19 din 28
7 Ȋncercarea de consolidare ȋn edometru (STAS 8942/1-89) Proba Timp 1'' 2'' 3'' 4'' σ Δh ε = h 1 h [kpa] [mm] [%] ε ε 1 ε 4 x x t 1 t 2 t 5 t 1 B C log(t) 1' ARGILĂ 2' 4' 8' 15' 3' 1h 2h ε 5 ε 1 A Curba de consolidare 4h 8h 15h ε 24h Pag 2 din 28
ε [%] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 7.1 Diagrama de consolidare edometrică timp[s] C v = T 2 5 H 5 H t 5 = h (1 ε 5 2 5) T 5 =.197 Cv= _ cm 2 /s Pag 21 din 28
6 mm UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 8 Încercarea de forfecare directă (STAS 8942/2-82) 8 8 9 13 17 12 11 1 9 7 6 12 15 14 7 16 18 15 2 3 4 5 1 1 Legenda 1. Cadru suport 2. Corp 3. Parghie 4. Contragreutate 5. Sarcina 6. Ram 7. Celula de saturare 8. Microcomparator deformatii verticale 9. Microcomparator deformatii orizontale 1. Inel dinamometric 11. Microcomparator inel dinamometric 12. Motor 13. Caseta superioara 14. Caseta inferioara 15. Bara de fixare 16. Placa poroasa 17. Placa de incarcare 18. Proba de pamant T forţă orizontală Proba 1 Proba 2 Proba 3 δ deplasare în plan orizontal σ= (kpa) τ efort tangenţial = T/A τmax= (kpa) ϕ= c= (kpa) Placa de incarcare T Forta transversala forta axiala Parte fixa Sectiunea orizontala a casetei de forfecare 6 mm δ Parte mobila Pag 22 din 28
8.1 Rezultate experimentale Proba 1 Proba 2 Proba 3 T T T (kn) (mm) (kpa) (kn) (mm) (kpa) (kn) (mm) (kpa) Pag 23 din 28
τ [kpa] τ [kpa] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 8.2 Dreapta Mohr-Coulomb 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 3 35 4 σ [kpa] 8.3 Curba de mobilizare a efortului tangențial 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 δ [mm] Pag 24 din 28
9 Încercarea de compresiune triaxială UU (neconsolidat nedrenat) (BS 1377/6,7,8) σ1=σ3+ Proba 1 Proba 2 Proba 3 σ3= kpa - efort radial c= kpa kpa efort deviator kpa efort vertical 2 3 4 5 9 7 1 1 8 Legenda 1. Celula de presiune 2. Sistem de inchidere a celulei de presiune 3. Robinet de ventilare 4. Brat de incarcare 5. Traductor de forta verticala 6. Pedestal 7. O-ring-uri 8. Membrana 9. Capat prindere superior 1. Placa poroasa 11. Traductor de presiune a apei din pori 12. Control presiune din proba si volum 13. Linie de drenaj a apei din pori 14. Control presiune din celula si volum 1 7 6 13 12 11 14 3 1 3 Pag 25 din 28
τ [kpa] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 9.1 Dreapta de cedare 4 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 3 35 4 σ [kpa] Pag 26 din 28
t [kpa] UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI 9.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate MIT (s-t) s= 1 3 2 t= 1 3 2 Proba 1 Proba 2 Proba 3 s= kpa t= kpa d= kpa 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 s [kpa] Pag 27 din 28
. Unitatea Executanta a forajului / Drilling Company: Amplasamentul / Site: Fisa sintetica a forajului / Borehole Summary: Cota fata de / Elevation with respect to. mdmn / m Black Sea lvl Cota terenului / Ground level -.45.45 Grosimea stratului / Layer thickness.45 N.A.S. / G.W.T Stratificatia / Lithology Denumirea stratificatiei / Layer material Umplutura si pamant vegetal / Debris and topsoil Stut / Steel tube Borcan / Disturbed sample Nr. proba / Sample # Adancimea / Depth 1 Fișa sintetică a rezultatelor Granulometrie/ Grading Argila / Clay Praf /Silt Nisip / Sand Pietris / Gravel Bolovanis / cobble.2.63 2. 63. Coef. de neuniformitate / Uniformity coefficient Un (%) Lim. Atterberg Limita de curgere / Liquid limit w L (%) Limita de framantare / Plastic Limit w P (%) Indice de plasticitate / Plasticity Index Curgator / Liquid Pl.curgator / Very soft Pl.moale / Soft Pl consistent / Firm I P (%) Indice de consistenta/ Consistancy index.25.5 Pl vartos / Stiff Tare / Hard.75 1. Umiditatea naturala/ Natural moisture content w (%) Greutate volumica / Unit weight ( kn m³) Porozitatea / Porosity n (%) Indicele porilor / Voids ratio e (-) Intocmit / Author: Verificat / Checked: Gradul de saturare / Saturation ratio Sr (-) Presiunea de umflare / Swelling pressure Pu (kpa) Coef. de permeabilitate/ Permeability coefficent k ( cm s ) Indicii de compresibilitate/ Compresibility indices Modul edometric / Oedometer modulus M 2-3 (kpa) Efort de preconsolidare/ Preconsolidation stress Pc (kpa) Tasare spec. la umezire/ Settlement when moist im3 (%) Coef. de consolidare / Consolidation coef. cv (kpa -1 ) Rezistenta la forfecare/ Shear strenght Unghiul de frecare interna Internal friction angle Coeziune / Cohesion Ø ( ) c (kpa) N lovituri / N blows (-) 1. 2. 3.25 Praf argilos nisipos, galbui, cu intercalatii cenusii, plastic moale / Soft yellowish sandy silty clay, with grey intercalations P2 2. 23 67 1 39 15 24.59 24 19.1 43.75.87 24. 939 - sat 26.1 -? (cu) 15.4 - c (cu) 3. -3.7 3.7 4. P3 4. 8 42 5 >15 26 13 13.29 22 5. 6. 3.5 Nisip prafos la nisip, galbui, cu intercalatii cenusii, mediu indesat / Medium dense fine and medium yellow silty sand to sand, with grey intercalations P4(SPT) 6. 2 98 <5 22 9/11/13 7. -7.2 7.2 8. P5 8. 2.8 9. P6 9.5 1. -1. 1. Pag 28 din 28