Задание 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 абс­цисс 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 графи­чески, проводя горизонтальные прямые через точки на оси ординат, соот­ветствующие 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 зерново­му (гранулометрическому) составу последовательно определяют суммар­ное 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:

где:

n_i – процентное содержание расчетной фракции с номером i, %;

d_i – диаметр расчетной фракции с номером i, мм.

Таблица 2.3

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация (фрагмент)