Роль воды в грунтах Автор работы: 9 «А» класс ГОУ СОШ 502 Кириллова Юлия Научный руководитель: Панютина Елена Борисовна

Состав работы ВВЕДЕНИЕ ТРИ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ В ПРИРОДЕ ПОНЯТИЕ ГРУНТА ВОДА В ГРУНТАХ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ КАК РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ И ВОДЫ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ ОПИСАНИЕ ГРУНТОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Круговорот воды в природе

Виды подземных вод Подземные воды Инфильтрационные Конденсационные Ювенильные Смешанные

Три состояния воды

Тройная точка воды

Понятие грунта Грунт – любая горная порода, которая является объектом инженерной деятельности человека Грунт является трехфазовой системой. Твердая фаза состоит из минеральных частиц, газообразная из смеси газов и/или водяного пара. Жидкая фаза – вода. Жидкая и газообразная фазы заполняют поры и трещины в грунтах.

Вода в грунтах а - ориентация диполей воды; б - схема связанности воды; в - изменение величины молекулярных сил; 1 - прочно связанная (адсорбированная) вода; 2 - рыхло связанная вода. Свободная вода

СВОЙСТВА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ КАК РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ И ВОДЫ Набухание, усадка Размокание Липкость Грунты, увеличивающиеся в объеме при повышении их влажности, называются набухающими. Набухание происходит за счет увеличения толщины водных пленок, окружающих частицы. При снижении влажности в этих грунтах они уменьшают свой объем и дают усадку. Под липкостью (прилипаемостью) грунтов понимают их способность при определенном содержании воды прилипать к поверхности различных предметов. Способность грунта к размоканию. Сущность испытания заключается в наблюдении за оставшейся частью образца, помещенного в воде на металлической сетке. Для этого испытания существуют специальные приборы, действующие на принципе весов или поплавка.

Цель работы Выявление зависимости (хотя бы в общем виде) величины липкости от температуры для различных глинистых грунтов.

Задачи Провести поиск в литературных источниках по предмету работы. Выбрать 2-3 пробы грунтов с различным содержанием глинистых фракций; выполнить лабораторные определения содержания глинистых частиц в этих грунтах; определить числа пластичности для этих проб и установить виды глинистого грунта для проб. Составить программы испытаний с конкретизацией числа опытов по определению липкости грунтов с варьированием их влажности и температуры. Подготовить все необходимое оборудование и приборы для испытания грунтов. Выполнить необходимые расчеты, построить таблицы и графики. Провести анализ полученных результатов. Оформить весь текстовый и графический материал. Составить отчет по полученным материалам и сделать выводы по работе.

Грунты и их свойства п/п Номер пробы Содержание фракций, % Влажность,% Число пластичности I p =W L - W p ПесчаныхГлинистыхПылеватых WLWL WpWp 1 Проба ,661,4 30,7619,211,6 (легкий суглинок 2 Проба ,442,6 21,09174,1 (супесь) 3 Проба ,725,3 21,1212,748,4 (легкий суглинок) 4 Проба ,731,3 38,0421,2716,8 (тяжелый суглинок)

Приборы и оборудование

Методика проведения опыта 1. Грунты для опытов готовили порциями. Задавали влажность, под которую замешивали грунт. Обычно серия составляла 4-6 образцов с одинаковой начальной влажностью. 2. Образцы одной серии помещали в различные температурные условия, от 8-10 до градусов, выдерживали их от 0,5 до 2 часов. 3. С образца, достигшего соответствующей температуры, с поверхности срезали тонкую стружку, чтобы открыть «свежий» грунт, на грунт устанавливали штамп и образец помещали в прибор. 4. Плавно увеличивали усилие отрыва штампа от поверхности грунта. Опыт продолжался около минуты. Максимальное усилие отрыва фиксировали по циферблату динамометра. 5. Сразу после испытания в грунт погружали датчик температуры, по которому и фиксировали температуру образца. 6. Для контроля влажности из образца брали 12 – 15 г грунта.

Результаты исследований

Анализ полученных результатов

Результаты исследований Липкость зависит от температуры. Максимальная величина липкости приурочена к температурам 15 – 18 градусов. Для испытанных грунтов подтверждено ранее выявленное другими исследователями влияние влажности на величину липкости. Установлено, что при увеличении содержания в грунте глинистых частиц возрастает влияние температуры на липкость грунта. В пределах исследованных грунтов и температур различие в величине усилия отрыва штампа от грунта (характеризует липкость) может достигать для одного и того же грунта 4-5 раз.

Выводы по работе Поставленная в работе цель – исследовать зависимость липкости глинистых грунтов от температуры – является актуальной в связи с нарастающими темпами освоения новых территорий, где функционирование транспортных средств и современной строительной техники в течение значительной части года напрямую связано с осложняющей работу липкостью глинистых грунтов. Для осуществления поставленной цели был выбран метод лабораторных исследований. Применение данного метода позволяет получить наглядные, хорошо осязаемые результаты. В лабораторных условиях легче (чем в полевых условиях) испытать большее количество различных глинистых грунтов. Имеется возможность получить надежные результаты за сравнительно короткое время.

Накопленные экспериментальные данные могут быть в дальнейшем использованы для теоретических исследований. Для целей работы был изготовлен специальный прибор для определения липкости. Всего было проведено четыре серии испытаний. В каждой серии грунты испытывали при четырех температурах, в среднем от 10 до 30 градусов. Кроме того, каждый грунт испытывали при трех-четырех влажностях. В испытаниях испытывали супеси и суглинки. Выводы по работе

Спасибо за внимание