Caiet de laborator geotehnica

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

DEPARTAMENTUL DE GEOTEHNICĂ ŞI FUNDAŢII

2013 - 2014

CAIET DE LABORATOR

STUDENT: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

FACULTATE: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

AN: _ _ _ _ _ GRUPA: _ _ _ _ _

Pag 2 din 20

Cuprins

1 Determinarea granulozităţii pământurilor. ..................................................................................... 3 1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba granulometrică ...................................................... 4

2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării ................................................... 5 2.1 Distribiţia granulometrică ...................................................................................................... 6 2.2 Reprezentare în diagrama ternară .......................................................................................... 7

3 : Indici geotehnici .......................................................................................................................... 8 3.1 Determinarea densităţii scheletului solid ............................................................................... 8 3.2 determinarea densităţii pământului folosind metoda “cu ştanţa” .......................................... 8 3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului....................................................................... 9

4 Determinarea limitelor de plasticitate .......................................................................................... 10

5 Determinarea coeficientului de permeabilitate ............................................................................ 11 5.1 Metoda gradientului constant ............................................................................................... 11 5.2 Metoda gradientului variabil ................................................................................................ 11

6 Determinarea compresibilităţii în edometru ................................................................................ 12 7 Încercarea de compresibilitate in edometru. Interpretarea rezultatelor ....................................... 13

7.1 Diagrama de compresiune - tasare ....................................................................................... 13 7.2 Diagrama de compresiune - porozitate ................................................................................ 14

7.3 Diagrama de consolidare edometrică ................................................................................... 15 8 Încercarea de forfecare directă ..................................................................................................... 16

8.1 Date experimentale .............................................................................................................. 16 8.2 Dreapta de cedare ................................................................................................................. 17 8.3 Curba de mobilizare a efortului tangenţial........................................................................... 17

9 Încercarea de compresiune triaxială. Realizarea unei incercări de tip u.u. (unconsolidated

undrained – neconsolidat nedrenat) ..................................................................................................... 18 10 Încercarea de compresiune triaxială. Interpretarea rezultatelor ................................................... 19

10.1 Dreapta de cedare ................................................................................................................. 19

10.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate MIT (s-t) ................................................ 20

Pag 3 din 20

1 Determinarea granulozităţii pământurilor.

m – masa uscată a pământului după ce a fost spălat cu carbonat de litiu pe sita cu ochiuri de 0.063 mm

mi – masa materialului rămas pe sita ‚’ i ’

m1

m2

m3

mj

mi

a1=m1/m*100

m- the mass of dry soil after washing

a2=m2/m*100

a3=m3/m*100

ai=mi/m*100

aj=mj/m*100

mp1=100%-a1

mp2=100%-(a1 + a2)=mp1-a2

mp3=mp2-a3

mpi=mp(i-1)-ai

mpj=mp(j-1)-aj

mi [g] d [mm] ai [%] mp [%]

20

10

8

6.3

5

4

2

1.4

1

0.85

0.63

0.5

0.315

0.25

0.18

0.125

0.09

0.063

rest:

Total:

Pag 4 din 20

1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba granulometrică

Pag 5 din 20

2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării

masa materialului: m= 50g

densitatea scheletului solid: s=2.70g/cm3

densitatea apei: w=1g/cm3

lungimea tijei areometrului: Lt=16.5cm

diviziunea areometrului: div=1mm

distanţa dintre bulb şi ultima diviziune: Lsb=1.2cm

volumul bulbului: Vb=100cm3

aria secţiunii transversale a cilindrului: dc=30cm2

înălţimea bulbului: hb=16.8cm

Vs=100 cm3

1000t

H01005.01810d r

ws

cortemp

ws

sp R

m

100m

1.4R

RR Rcor

5443.2T1118.0T109T10 9 C 243-5

t

tcorcortemp CRR

101000

R1

cortemp

1

10

divR2LH

cortemp

t

c

sbr

d

Vh5.0HH

Time

Time

t

(s)

reading

R

meniscus

correction

R

Corrected

meniscus

reading

Rcor

temperature

correction

Ct

corrected

reading

Rcortemp

(kN/m3)

H

(cm)

Hr

(cm)

d

(mm)

mp

(%)

Temperature

T

(ºC)

15'' 15 1.4

30'' 30 1.4

1' 60 1.4

2' 120 1.4

4' 240 1.4

8' 480 1.4

15' 900 1.4

30' 1800 1.4

1h 3600 1.4

2h 7200 1.4

4h 14400 1.4

8h 36000 1.4

24h 86400 1.4

Pag 6 din 20

2.1 Distribiţia granulometrică

Pag 7 din 20

2.2 Reprezentare în diagrama ternară

100 0

Sa

gr.Sa

sa.Gr

Gr

si.Sa

cl.Sa

sa.Si

sa.cl.Si

sa.si.Cl

sa.Cl

gr.si.Sa

gr.cl.Sa

gr.sa.si.S

gr.sa.cl.S

sa.gr.si.S

sa.gr.cl.S sa.si.Gr

sa.cl.Gr

gr.sa.Si

gr.sa.Cl

sa.gr.Si

sa.gr.Cl

si.Gr

cl.Gr

gr.Si

gr.cl.Si

gr.si.Cl

gr.Cl

Si

cl.Si

si.Cl

Cl

90 80 70 60 50 40 30 20 15 10

ARGILA SI PRAF

(<0.063mm)

Nis

ip (0.

063.

..2

mm

)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

85

100

90

0

Pietris (2...63 m

m)

80

70

60

50

40

30

20

10

0

100

0

10

20

40

100

Si

cl.Si

si.Cl

Cl

Cl

Si

AR

GIL

A (

<0.0

02m

m)

A

30

50

60

70

80

90

100 090 80 70 60 50 40 30 20 15 10

Pag 8 din 20

3 : Indici geotehnici

3.1 Determinarea densităţii scheletului solid

Elemente de calcul Unitate de

măsură

Picnometru nr.

1 2 3

Masa picnometrului + masa materialului g

Masa picnometrului m0 g

Masa materialului m1 g

Masa picnometrului plin cu apa m2 g

Masa picnometrului + masa materialului + completare cu apă

m3 g

TEMPERATURĂ oC oC

DENSITATEA APEI ρLt g/cm3

FACTOR DE CORECŢIE ψL -

g/cm3

MEDIE g/cm3

γs=9.81ρs kN/m3

3.2 determinarea densităţii pământului folosind metoda “cu ştanţa”

Date de calcul Unitate de

măsură

Proba nr..

1 2 3 4

Masa ştanţei m2 g

Masa ştanţei + masa pământului m1 g

Volumul interior al ştanţei (volumul probei de pământ)

V0 cm3

g/cm3

Densitatea medie ρav g/cm3

Greutate volumică γ=9.81ρ kN/cm3

Pag 9 din 20

3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului

Elemente de calcul

Un

ităţ

i de

măs

ură

Stare naturală Starea cea mai

afanata Starea cea mai

indesată

Ştanţa nr.

Volumul ştanţei V cm3

Masa ştanţei m g

Masa pământului uscat + masa ştanţei

m1 g

m1-m g

%

n mediu % n= nmax= nmin=

- e= emax= emin=

Pag 10 din 20

4 Determinarea limitelor de plasticitate

Umidiate naturală W [%] Limita inferioară de plasticitate

Wp [%] Limita superioară de plasticitate

WL [%]

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Proba nr. -

Masa finală(umedă) a probei A g

Masa uscată a probei B g

W% %

W%mediue %

Obs:

Pen

etra

re c

on (

met

od

a cu

conul)

[mm

]

W[%]

_ _ _ _ _ _ [%]

_ _ _ _ _ _

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

Pag 11 din 20

5 Determinarea coeficientului de permeabilitate

5.1 Metoda gradientului constant

Interval

de timp

Diferenţă

de nivel

Lungimea

probei

Secţiunea

epruvetei

Gradient

hidraulic

Volum

de apă

evacuat

Coeficient

de

corelaţie

Coeficient de

permeabiliate la

t[o C]

Coeficient de

permeabiliate la

20o C

T h l A i V c kt k

[s] [cm] [cm] [cm2] [-] [cm

3] [-] [cm/s] [cm/s]

Media:

5.2 Metoda gradientului variabil

c = _ _ _ _ _

Interval

de timp 1/T

Nivel

iniţial

Nivel

final h1/h2 log(h1/h2)

Coeficient de

permeabiliate la

20o C

T h1 h2 k

[s] [1/s] [cm] [cm] [-] [-] [cm/s]

Media:

Pag 12 din 20

6 Determinarea compresibilităţii în edometru

dinel=………cm Ainel=………cm h0=………cm

Proba Timp ζ Δh

[kPa] [mm] [%] [kPa] [kPa-1

]

NIS

IP

12.5

25

50

100

200

300

500

12.5

LO

ES

S

12.5

25

50

100

200

300

300 i

AR

GIL

Ă

10''

200

20''

30''

40''

1'

2'

4'

8'

15'

30'

1h

2h

4h

8h

15h

24h

Pag 13 din 20

7 Încercarea de compresibilitate in edometru. Interpretarea rezultatelor

7.1 Diagrama de compresiune - tasare

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

10 100 1000

ε [%

]

ζ [kPa]

Pag 14 din 20

10 100 1000

e [-

]

ζ [kPa]

7.2 Diagrama de compresiune - porozitate

e0=………

ζ ε

av

[kPa] [%] [kPa-1

]

12.5

25

50

100

200

300

500

Pag 15 din 20

7.3 Diagrama de consolidare edometrică

Cv= _ _ _ _ _ _ _ cm2/s

ε [%

]

timp

Pag 16 din 20

8 Încercarea de forfecare directă

T – forţă orizontală

Proba 1 Proba 2 Proba 3

δ – deplasare în plan orizontal

ζ= 100 200 300 (kPa)

η – efort tangenţial = T/A

ηfmax= (kPa)

ϕ= ° c= (kPa)

60

60

mm

mm

Sectiunea orizontala a casetei

de forfecare

δ

Placa de

incarcare

forta axiala

Parte fixa

Parte

mobilaForta

transversala

T

8.1 Date experimentale


T T T

(kN) (mm) (kPa) (div) (mm) (kPa) (div) (mm) (kPa)

Pag 17 din 20

8.2 Dreapta de cedare

8.3 Curba de mobilizare a efortului tangenţial

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 50 100 150 200 250 300 350 400

η [

kP

a]

ζ [kPa]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10 12 14

η [

kP

a]

δ [cm]

Pag 18 din 20

9 Încercarea de compresiune triaxială. Realizarea unei incercări de tip u.u. (unconsolidated undrained –

neconsolidat nedrenat)


°

ζ3= 100 200 300 kPa - efort radial c= kPa

75 110 150 kPa – efort deviator

ζ1=ζ3+ kPa – efort vertical

3 1

3

Pag 19 din 20

10 Încercarea de compresiune triaxială. Interpretarea rezultatelor

10.1 Dreapta de cedare

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

η [

kP

a]

ζ [kPa]

Pag 20 din 20

10.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate MIT (s-t)

s=13

2

t=13

2

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

t [k

Pa]

s [kPa]


s= kPa

t= kPa

° d= kPa

Documents

Caiet de laborator geotehnica