Испытания грунтов и песка
Коэффициент уплотнения – это отношение плотности сухого грунта в теле земляного полотна к максимальной стандартной плотности данного грунта. Плотность грунта – это один из основных показателей физических характеристик грунтов, являющийся отношением массы (веса) грунта к его объему г/см3 (т/м3), поэтому ее исчисление будет считаться залогом качественного возведения объекта. Основным и наиболее точным методом для определения плотности грунтовых и песчаных оснований, и для определения фактического коэффициента уплотнения является метод режущего кольца.
Оценка качества уплотнения грунта земляного полотна методом режущего кольца производится путём сравнения коэффициента уплотнения грунта в насыпи или выемке Кф с его требуемыми значениями Ктр. Критерием качественного уплотнения является выполнение условия.
Для испытания применяют кольца-пробоотборники с антикоррозионным покрытием, внутренним диаметром, в зависимости от вида грунта, не менее 50–70 мм, высотой не более диаметра и не менее половины диаметра, со стенками толщиной не менее 1,5 мм, типа кольцо режущее ПГ- 200 для глинистых и кольцо режущее ПГ-400 для песчаных грунтов.
До начала проведения работ кольца взвешивается, измеряются их размеры (внутренний диаметр и высота) и вычисляется их внутренние объем с точностью до 0,1 см³.
2. Если нужно, то узким шпателем или ножом прорывают вокруг кольца канавку формируя грунтовый столбик. Аккуратно и постепенно насаживают кольцо на столбик. Снова прорывают канавку и снова вдавливают кольцо, пока оно полностью не заполнится исследуемым грунтом и грунт окажется выше кольца на 1-2 мм.
3. Если грунт плотный его подрывают под кольцом на конусе и вынимают кольцо с грунтом. Если грунт рыхлый срезают кольцо ниже на 10–15 мм плоской лопаткой или пластиной. Одновременно отбирают пробу грунта для определения влажности.
4. Срезают грунт сверху кольца выравнивая его по верхней кромке и накрывают стеклянной металлической или пластмассовой предварительно взвешенной пластиной. Переворачивают кольцо и сравнивают грунт с кромкой кольца. Иными словами, нужно сделать так, чтобы в кольце сохранился грунт естественного сложения, заполняющий весь объем кольца.
5. Протирают кольцо и взвешивают его с крышкой-пластинкой и грунтом на весах с точностью до 0,01 г. Требуется проводить не менее двух параллельных испытаний. Результат находят, как среднеарифметическое.
6. Объемный вес грунта естественной влажности ρ вычисляют по формуле:
Оптимальный коэффициент уплотнения колеблется в районе 0,94 – 0,98. Нормативы по обозначенному коэффициенту предусмотрены ГОСТом, строительными нормами и правилами, а также проектной и рабочей документацией. Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10% определений от их общего числа и не более чем на 4% от проектных значений.
В соответствии с требованиями СП 78.13330.2012 контроль плотности сухого грунта выполняют в каждом технологическом слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5–2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м – также и в промежутках между ними. Плотность грунта необходимо проверять на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин. Причем в насыпях высотой до 3 м плотность контролируется не реже чем через 200 м, в насыпях высотой более 3 м – 50 м. Контроль плотности верхнего слоя производится не реже чем через 50 м. Кроме того, контроль плотности производится в каждом слое засыпки пазух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами.
Плотность грунта – один из основных показателей физических характеристик, поэтому ее исчисление будет считаться залогом качественного возведения объекта. Изучению подлежит вычисление сопротивления, плотности и максимальное удельное давление, которое он силе выдержать. Результатом лабораторных исследований станет выявление плотности. Получение таких данных поможет определить, пригоден ли грунт для строительства на нем того или иного здания.
Оптимальный коэффициент уплотнения колеблется в районе 0,94 – 0,98. Нормативы по обозначенному коэффициенту предусмотрены ГОСТом, строительными нормами и правилами. Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10% определений от их общего числа и не более чем на 0,04.
Для определения точных показателей на месте, где будет строиться объект, прибегают к использованию приборов в виде плотномеров, типа статического действия модель В-1.
Коэффициент уплотнения грунта оценивается по усилию, прилагаемому к рукояткам плотномера при заглублении наконечника в грунт на длину его рабочей части. Коэффициент уплотнения грунта определяется максимальным отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца.
Прибор имеет 4 съемных наконечника, различающиеся диаметром основания и предназначенным для различных типов грунта.
Порядок действия работ:
1) Первым делом необходимо подготовить прибор: собрать все комплектующие, присоединить к штанге наконечник №3, установить индикатор в кронштейн и произвести его настройки, проверить прибор при помощи деревянного бруска.
2) Затем на контролируемом участке подготавливают 3-5 площадок размером 20х20 см, снимают верхний слой грунта толщиной 3-5 см для глинистых и 8-10 см для песчаных грунтов (при уплотнении катками до 10 тонн), 10-20 см (при уплотнении катками от 10 до 20 тонн).
3) Устанавливают вертикально плотномер, поворотом шкалы совмещают большую стрелку индикатора с нулевым делением и, прикладывают усилие к рукоятке, заглубляя наконечник на всю его длину с постоянной скоростью. Время погружения должно составлять 10-12 секунд, в процессе заглубления необходимо зафиксировать максимальное отклонение стрелки.
4) На одной площадке выполняют 3 замера, с расстоянием между соседними точками более 7см. Разница между показаниями не должна превышать 5 делений шкалы.
5) В случае, когда лаборант не в состоянии создать усилие необходимое для погружений наконечника №3 на всю его рабочую длину, его меняют на наконечник №2 при этом показания индикатора увеличивают в 2 раза. Если при проведении испытания показания индикатора составляют менее 20 делений, то наконечник № 3 меняют на №4, и значения показаний уменьшают в 1,5 раза.
6) Результаты испытаний заносят в журнал операционного контроля и вычисляют по ним среднеарифметическое значение показателей, по которым затем при помощи таблицы получают значения фактического коэффициента уплотнения.
7) После анализа всех данных оформляется протокол определения коэффициента уплотнения.
Оценка качества уплотнения грунта земляного полотна методом режущего кольца производится путём сравнения коэффициента уплотнения грунта в насыпи или выемке Кф с его требуемыми значениями Ктр. Критерием качественного уплотнения является выполнение условия.
Кф>Ктр
Фактическое значение коэффициента уплотнения определяется отношением плотности сухого грунта в насыпи или выемке Pф к его максимальной стандартной плотности, полученной в лабораторном приборе стандартного уплотнения СОЮЗДОРНИИ Pтр(мах), метод определения максимальной плотности грунта описан в данной статье. Таким образом, коэффициент уплотнения определяется по формулеКф=Рф/Ртр(max)
Определение фактического значения плотности грунта методом режущего кольца производится в соответствии с ГОСТ 5180-2015.Для испытания применяют кольца-пробоотборники с антикоррозионным покрытием, внутренним диаметром, в зависимости от вида грунта, не менее 50–70 мм, высотой не более диаметра и не менее половины диаметра, со стенками толщиной не менее 1,5 мм, типа кольцо режущее ПГ- 200 для глинистых и кольцо режущее ПГ-400 для песчаных грунтов.
До начала проведения работ кольца взвешивается, измеряются их размеры (внутренний диаметр и высота) и вычисляется их внутренние объем с точностью до 0,1 см³.
Проведение испытания
1. Кольцо, очищенное от загрязнений и смазанное изнутри тонким слоем вазелина, заостренной поверхностью устанавливают на предварительно выравненную поверхность грунта и вдавливается его на 1–2 мм в грунт. Перекос и забивание кольца не допускаются.2. Если нужно, то узким шпателем или ножом прорывают вокруг кольца канавку формируя грунтовый столбик. Аккуратно и постепенно насаживают кольцо на столбик. Снова прорывают канавку и снова вдавливают кольцо, пока оно полностью не заполнится исследуемым грунтом и грунт окажется выше кольца на 1-2 мм.
3. Если грунт плотный его подрывают под кольцом на конусе и вынимают кольцо с грунтом. Если грунт рыхлый срезают кольцо ниже на 10–15 мм плоской лопаткой или пластиной. Одновременно отбирают пробу грунта для определения влажности.
4. Срезают грунт сверху кольца выравнивая его по верхней кромке и накрывают стеклянной металлической или пластмассовой предварительно взвешенной пластиной. Переворачивают кольцо и сравнивают грунт с кромкой кольца. Иными словами, нужно сделать так, чтобы в кольце сохранился грунт естественного сложения, заполняющий весь объем кольца.
5. Протирают кольцо и взвешивают его с крышкой-пластинкой и грунтом на весах с точностью до 0,01 г. Требуется проводить не менее двух параллельных испытаний. Результат находят, как среднеарифметическое.
6. Объемный вес грунта естественной влажности ρ вычисляют по формуле:
Рф=(m1-m2-m3)/V
где m1— вес образца грунта с кольцом и пластинками r; m2 — вес кольца, г; m3 — вес пластин, г; V — объем грунта, находящегося в полости кольца (внутренний объем кольца), см³.Оптимальный коэффициент уплотнения колеблется в районе 0,94 – 0,98. Нормативы по обозначенному коэффициенту предусмотрены ГОСТом, строительными нормами и правилами, а также проектной и рабочей документацией. Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10% определений от их общего числа и не более чем на 4% от проектных значений.
В соответствии с требованиями СП 78.13330.2012 контроль плотности сухого грунта выполняют в каждом технологическом слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5–2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м – также и в промежутках между ними. Плотность грунта необходимо проверять на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин. Причем в насыпях высотой до 3 м плотность контролируется не реже чем через 200 м, в насыпях высотой более 3 м – 50 м. Контроль плотности верхнего слоя производится не реже чем через 50 м. Кроме того, контроль плотности производится в каждом слое засыпки пазух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами.
Плотность грунта – один из основных показателей физических характеристик, поэтому ее исчисление будет считаться залогом качественного возведения объекта. Изучению подлежит вычисление сопротивления, плотности и максимальное удельное давление, которое он силе выдержать. Результатом лабораторных исследований станет выявление плотности. Получение таких данных поможет определить, пригоден ли грунт для строительства на нем того или иного здания.
Оптимальный коэффициент уплотнения колеблется в районе 0,94 – 0,98. Нормативы по обозначенному коэффициенту предусмотрены ГОСТом, строительными нормами и правилами. Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10% определений от их общего числа и не более чем на 0,04.
Для определения точных показателей на месте, где будет строиться объект, прибегают к использованию приборов в виде плотномеров, типа статического действия модель В-1.
Коэффициент уплотнения грунта оценивается по усилию, прилагаемому к рукояткам плотномера при заглублении наконечника в грунт на длину его рабочей части. Коэффициент уплотнения грунта определяется максимальным отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца.
Прибор имеет 4 съемных наконечника, различающиеся диаметром основания и предназначенным для различных типов грунта.
Порядок действия работ:
1) Первым делом необходимо подготовить прибор: собрать все комплектующие, присоединить к штанге наконечник №3, установить индикатор в кронштейн и произвести его настройки, проверить прибор при помощи деревянного бруска.
2) Затем на контролируемом участке подготавливают 3-5 площадок размером 20х20 см, снимают верхний слой грунта толщиной 3-5 см для глинистых и 8-10 см для песчаных грунтов (при уплотнении катками до 10 тонн), 10-20 см (при уплотнении катками от 10 до 20 тонн).
3) Устанавливают вертикально плотномер, поворотом шкалы совмещают большую стрелку индикатора с нулевым делением и, прикладывают усилие к рукоятке, заглубляя наконечник на всю его длину с постоянной скоростью. Время погружения должно составлять 10-12 секунд, в процессе заглубления необходимо зафиксировать максимальное отклонение стрелки.
4) На одной площадке выполняют 3 замера, с расстоянием между соседними точками более 7см. Разница между показаниями не должна превышать 5 делений шкалы.
5) В случае, когда лаборант не в состоянии создать усилие необходимое для погружений наконечника №3 на всю его рабочую длину, его меняют на наконечник №2 при этом показания индикатора увеличивают в 2 раза. Если при проведении испытания показания индикатора составляют менее 20 делений, то наконечник № 3 меняют на №4, и значения показаний уменьшают в 1,5 раза.
6) Результаты испытаний заносят в журнал операционного контроля и вычисляют по ним среднеарифметическое значение показателей, по которым затем при помощи таблицы получают значения фактического коэффициента уплотнения.
7) После анализа всех данных оформляется протокол определения коэффициента уплотнения.
