Задачи на тему «Анализ гранулометрического состава грунта, оценка его неоднородности и эффективного диаметра»

Цель: по результатам ситового анализа грунта определить тип грунта, степень неоднородности и эффективный диаметр.
Исследования показывают, что гранулометрический состав — важная характеристика, от него зависят многие свойства пористой среды: проницаемость, пористость, удельная поверхность, капиллярные свойства и т. д. По механическому составу можно судить о геологических и палеогеографических условиях отложения пород залежи, поэтому начальным этапом исследований при изучении генезиса осадочных пород должен быть их гранулометрический анализ. Так как размеры частиц песков обусловливают общую величину их поверхности, контактирующей с нефтью, от гранулометрического состава пород зависит количество нефти, которое остается в пласте после окончания его эксплуатации в виде пленок, покрывающих поверхность зерен.
Размер частиц горных пород изменяется от коллоидных частиц до галечника и валунов. Однако исследования показывают, что гранулометрический состав большинства нефтесодержащих пород определяется в основном частицами размерами от 1 до 0,01 мм.
Задание
По приведенным ниже результатам ситового анализа несвязанных пород (табл.2.1) построить интегральную кривую зернового состава, определить степень неоднородности и дать наименование пород.
Таблица 2.1
Результаты ситового анализа несвязанных пород
Последовательность выполнения задания:
— по данным табл.2.1 строят кривую, откладывая по оси абс¬цисс диаметры частиц, а по оси ординат — суммарное содержание частиц (%) (рис.2.1).
Рис.2.1. Интегральная кривая гранулометрического состава в полулогарифмическом масштабе
— с целью сокращения горизонтального размера графика, особенно при наличии в породе частиц, отличающихся по размеру на несколько порядков, по оси абсцисс откладывают не диаметры, а их логарифмы.
— для построения интегральной кривой гранулометрического состава в полулогарифмическом масштабе вычисляют суммарное содержание частиц (%), начиная от самых мелких и результаты сводят в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Исходные данные для построения интегральной кривой грансостава
Эффективные диаметры d10 и d60 находят графи¬чески, проводя горизонтальные прямые через точки на оси ординат, соот¬ветствующие 10 и 60% суммарного содержания частиц, до пересечения с интегральной кривой, и опускают перпендикуляр из точек пересечения на ось абсцисс (рис. 2.1).
— далее вычисляют степень неоднородности Сн=d60/d10 и определяют степень неоднородности грунта: однородный или неоднородный.
Для определения названия породы по зерново¬му (гранулометрическому) составу последовательно определяют суммар¬ное содержание частиц (%), начиная от наиболее крупных фракций, и сравнивают его с табличными значениями (ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация) (табл.2.3);
— последний этап – расчёт эффективного диаметра фиктивного грунта dэ по формуле 2.1:
d_э=〖((∑n_i*d_i^3)/(∑n_i ))〗^(1⁄3) (2.1)
где:
ni – процентное содержание расчетной фракции с номером i, %;
di – диаметр расчетной фракции с номером i, мм.
Таблица 2.3
ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация (фрагмент)