CC BY
28
УДК 551.35
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПЛЯЖНОГО ПЕСКА В РАЙОНЕ ГОРОДА ЗЕЛЕНОГРАДСКА
Я.М. Юдовская, студентка yanka-u2@mail.ru ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет»
В работе представлены результаты изучения гранулометрического состава пляжного песка береговой линии в районе г. Зеленоградска.
морское побережье, гранулометрический состав, Зеленоградск
При проектировании морских берегозащитных сооружений, разработке мероприятий по сохранению побережья необходима информация о механических свойствах песка. Полученные данные используются при расчетах фильтрации, движения наносов и т.д.
В данной работе представлены результаты гранулометрического анализа пляжного песка на побережье г. Зеленоградска.
В соответствии с [1] гранулометрический состав грунта - процентное содержание первичных (т.е. не связанных в агрегаты) частиц различной крупности по фракциям, выраженное по отношению к их общей массе.
Зерновой состав грунта определяют по массовому содержанию в нем частиц различной крупности, выраженному в процентах по отношению к массе сухой пробы грунта, взятой для конкретного анализа [1].
Образцы для испытаний отбирались на участке пляжа и со склона (рис. 1).
Рисунок 1 - Участок изысканий
Данный участок находится в восточной части побережья г. Зеленоградска, подвержен разрушению. Визуально можно определить, что происходит интенсивное обрушение склонов
(рис. 1) и причины его носят как естественный (природный) характер, так и антропогенный [2]. Необходимо ограничить движение отдыхающих по склонам, так как это приводит к смещению больших масс песка, нарушению рельефа пляжа.
Лабораторные испытания проводились в соответствии с ГОСТ [2]. Гранулометрический состав образцов определялся ситовым методом с использованием необходимого оборудования и аппаратуры, а именно: сита размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм, весов лабораторных (рис. 2), посуды для взвешивания.
Рисунок 2 - Взвешивание образца на лабораторных весах
Результаты определения гранулометрического состава в лабораторных условиях фиксируют в журнале по специально форме, приведенной в ГОСТ 12536-2014. Для анализа грунта с пляжа было взято 500,12 г образца, со склона - 500,79 г.
Порядок выполнения работы:
В набор сит насыпается образец грунта, просеивается с помощью легких боковых ударов ладонями рук до полной сортировки грунта. Фракции, которые остались в ситах, последовательно взвешивают на весах с точностью до 0,01 г. Результаты взвешивания записываются в таблицу. Далее складывают вес всех фракций и сумму сравнивают с весом навески.
Зная общий вес навески, вычисляют процентное содержание каждой фракции по формуле [1]:
100,
(1)
где д§ - масса данной фракции грунта, г;
д! - масса средней пробы грунта, взятой для анализа, г.
Результаты исследований представлены в табл. 1-2.
Кроме таблиц, для наглядного отражения результатов гранулометрического состава используют графическое представление.
Наиболее употребительными способами графического отображения гранулометрического состава являются интегральные кривые гранулометрического состава, диаграммы -треугольники, циклограммы и гистограммы [3-5].
Таблица 1 - Журнал лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава грунта_
Показатель Фракция грунта, мм
Более 10 10-5 5-2 2-1 1-0,5 Менее 0,5
Пляж
Масса, г 0,00 0,00 0,16 0,48 1,07 53,6
Содержание фракции, % 0,00 0,00 0,03 0,10 0,21 10,72
Склон
Масса, г 0,00 0,00 0,00 0,00 0,21 4,82
Содержание фракции, % 0,00 0,00 0,00 0,00 0,04 0,97
Таблица 2 - Результаты лабораторного определения гранулометрического (зернового)
состава грунта
Фракция грунта, мм Лабораторный номер образца 1
0,5-0,25 0,25-0,1 Менее 0,1 Дата определения 1 ноября 2017 г.
416,61 25,05 3,15
83,30 5,01 0,63
Фракция грунта, мм Лабораторный номер образца 2
0,5-0,25 0,25-0,1 Менее 0,1 Дата определения 1 ноября 2017 г.
434,74 60,6 0,42
86,81 12,10 0,08
Интегральные кривые строят в прямоугольной системе координат в простом или полулогарифмическом масштабе. По оси абсцисс откладывают диаметр частиц в миллиметрах или логарифм этих величин (точнее, размеры, пропорциональные логарифмам), по оси ординат - процентное содержание фракций [3-5] (рис. 3-4).
По кривой гранулометрического состава получают характерные диаметры фракций, которые используют при определении степени неоднородности грунта, в эмпирических формулах - для определения коэффициента фильтрации.
Согласно ГОСТ [6] коэффициент неоднородности определяют по формуле (2):
Си= , (2)
"10
где ё10, ё60 - диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится, соответственно, 60 и 10 % (по массе) частиц, мм [6].
Для образца песка, взятого с пляжа: Си = 0,18 = 1,6. Коэффициент данного образца меньше трех, а это значит, что грунт однородный.
Для образца песка, взятого со склона: Си = 0:10 = 2. Коэффициент данного образца также меньше трех, следовательно, грунт является однородным.
Рэииер франций <л гллч
Рисунок 3 - Кривая гранулометрического состава песка, взятого с пляжа
Размер фракций <, мм
Рисунок 4 - Кривая гранулометрического состава песка, взятого со склона
Результаты определения гранулометрического (механического) состава песка могут быть использованы при изучении движения наносов на напорном откосе пляжа, разработке способов и устройств для предотвращения размыва пляжа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 12536-2014. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200116022 (дата обращения: 01.12.2017).
2. Юдовская, Я.М. К вопросу о состоянии береговой линии в районе города Зеленог-радска / Я.М. Юдовская, Н.Р. Ахмедова [Электронный ресурс]. URL:
http://vestnikmolnauki.ru/wp-content/uploads/2017/07/Yudovskaya-29.pdf (дата обращения: 01.12.2017).
3. Ахмедова, Н.Р. Почвоведение: учеб.-метод. пособие по лаб. работам для студ., обуч. в бакалавриате по напр. подг. «Природообустройство и водопользование» / Н.Р. Ахмедова. - Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2015. - 19 с.
4. Определение состава, показателей физических свойств и состояния грунтов: методические указания к лабораторной работе по инженерной геологии / сост.: В.А. Гриценко, А.К. Туякова, А.В. Гриценко. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2010. - 48 с.
5. Девальтовский, Е.Э. Механика грунтов: лаб. практикум / Е.Э. Девальтовский, Е.В. Скутина. - Ухта: Изд-во УГТУ, 2015. - 112 с.
6. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095052 (дата обращения: 01.12.2017).
SOME RESULTS OF STUDIES OF THE PROPERTIES OF BEACH SAND IN THE ZELENOGRADSK
Y.M. Yudovskaya, student yanka-u2@mail.ru Kaliningrad State Technical University
The paper presents the results of studying the granulometric composition of the beach sand of the coastline near Zelenogradsk.
the sea coast, size distribution, Zelenogradsk
