Stanovení koeficientu zhutnění zeminy metodou řezného prstence

Faktor zhutnění je poměr hustoty suché zeminy v tělese vozovky k maximální standardní hustotě této zeminy. Hustota půdy je jedním z hlavních ukazatelů fyzikálních vlastností půdy, což je poměr hmotnosti (hmotnosti) půdy k jejímu objemu g/cm3 (t/m3), proto její výpočet bude považován za klíč k vysoko- kvalitní konstrukce objektu. Hlavní a nejpřesnější metodou pro stanovení hustoty zemin a pískových podkladů a pro stanovení skutečného koeficientu zhutnění je metoda řezného prstence.

Hodnocení kvality zhutnění zeminy podloží metodou řezného prstence se provádí porovnáním koeficientu zhutnění zeminy v násypu nebo výkopu Kf s jeho požadovanými hodnotami Ktr. Kritériem pro kvalitní zhutnění je splnění podmínky.

Skutečná hodnota součinitele zhutnění je určena poměrem hustoty suché zeminy v násypu nebo výkopu Pf k její maximální standardní hustotě získané v laboratorním zařízení pro standardní zhutnění SOYUZDORNII Ptr(max), metoda pro stanovení maximální hustoty. půdy je popsána v tomto článku. Koeficient zhutnění je tedy určen vzorcem

Stanovení skutečné hodnoty hustoty půdy pomocí metody řezného prstence se provádí v souladu s GOST 5180-2015.

Pro testování se používají prstencové vzorkovače s antikorozním nátěrem, s vnitřním průměrem podle druhu zeminy minimálně 50–70 mm, výškou maximálně do průměru a minimálně do poloviny průměru, se stěnami o tloušťce nejméně 1,5 mm, jako je řezný prstenec PG – 200 pro jílovité půdy a řezný prstenec PG-400 pro písčité půdy.

Před zahájením práce se prsteny zváží, změří se jejich rozměry (vnitřní průměr a výška) a vypočítá se jejich vnitřní objem s přesností na 0,1 cm³.

Provedení testu

1. Kruh, očištěný od nečistot a namazaný zevnitř tenkou vrstvou vazelíny, se položí špičatým povrchem na předem urovnaný povrch půdy a zatlačí se 1–2 mm do země. Zkosení a ucpání prstence není povoleno.

2. V případě potřeby použijte úzkou špachtli nebo nůž k vyhloubení drážky kolem prstence, aby se vytvořil sloupec půdy. Opatrně a postupně nasazujte kroužek na sloupek. Znovu prorazí drážku a znovu přitlačí kroužek, dokud není zcela zaplněn testovanou zeminou a zemina je 1-2 mm nad kroužkem.

3. Pokud je zemina hustá, podkope se pod prstencem na kuželu a prstenec se zeminou se odstraní. Pokud je půda kyprá, seřízněte prstenec o 10–15 mm níž pomocí plochého nože nebo talíře. Současně se odebere vzorek půdy ke stanovení vlhkosti.

4. Odřízněte zeminu nad prstencem, urovnejte ji podél horního okraje a přikryjte ji skleněnou kovovou nebo plastovou předem zváženou deskou. Otočte kroužek a porovnejte půdu s okrajem kroužku. Jinými slovy, musíte se ujistit, že v prstenci je zachována půda přirozeného složení, která vyplňuje celý objem prstenu.

5. Otřete kroužek a zvažte jej s krytem desky a půdou na váze s přesností na 0,01 g. Jsou vyžadovány alespoň dva paralelní testy. Výsledek se zjistí jako aritmetický průměr.

6. Objemová hmotnost zeminy s přirozenou vlhkostí ρ se vypočte pomocí vzorce:

kde m1 je hmotnost vzorku půdy s prstencem a deskami r; m2 – hmotnost prstenu, g; m3 – hmotnost desky, g; V je objem půdy umístěné v dutině prstence (vnitřní objem prstence), cm³.

Obecný proces je znázorněn na obrázku níže

Optimální koeficient zhutnění se pohybuje od 0,94 do 0,98. Normy pro uvedený koeficient jsou stanoveny GOST, stavebními předpisy a předpisy, jakož i konstrukční a pracovní dokumentací. Odchylky od požadované hodnoty součinitele zhutnění směrem dolů jsou povoleny nejvýše v 10 % definic jejich celkového počtu a nejvýše ve 4 % návrhových hodnot.

V souladu s požadavky SP 78.13330.2012 se kontrola hustoty suché zeminy provádí v každé technologické vrstvě podél osy podloží vozovky a ve vzdálenosti 1,5–2,0 m od okraje, a pokud je šířka vrstvy více než 20 m, a to i v prostorech mezi nimi. Hustotu zeminy je nutné kontrolovat při každém výměnném uchopení hutnicích strojů. Navíc u násypů do výšky 3 m je hustota kontrolována minimálně každých 200 m, u násypů s výškou nad 3 m – 50 m je navíc kontrolována hustota vrchní vrstvy , kontrola hustoty se provádí v každé vrstvě zásypu trubek, nad trubkami, v kuželech a na spojích s můstky.

Zjišťujeme součinitel zhutnění zeminy, písku a drtě a také hustotu zemin při výstavbě vozovky, zásypu příkopů, jímek a terénních úpravách. Pracujeme po celém Rusku.

Níže je srovnávací tabulka nákladů a načasování práce:

Termíny a místo konání

Expresní metody pro stanovení stupně zhutnění písku a zeminy.

1 pracovní den. Měření se provádí na místě. Závěry s výsledky měření vypracovává pracovník na zařízení.

450 rublů.
350 rublů.

Standardní zhutňování (GOST 22733-2016 Metoda pro laboratorní stanovení maximální hustoty).

3-4 pracovní dny. Hustota je stanovena na pracovišti metodou řezného prstence a vzorek je odebrán pro analýzu v laboratoři.

3050 rublů.
2050 rublů.

Metoda řezného prstence (v případě, že je nutné určit hustotu). GOST 5180-2015 Půdy. Metody laboratorního stanovení fyzikálních vlastností

1-2 pracovní dny. Na místě se odebere vzorek metodou řezného prstence a vypočítá se hustota půdy.

1650 rublů.
1500 rublů.

Stanovení hustoty drceného kamenného podkladu* (GOST 28514-90 stanovení hustoty půdy metodou objemové náhrady).

1-2 pracovní dny. Na místě se odebere vzorek drceného kamene a vypočítá se jeho hustota.

3050 rublů.
1750 rublů.

Odjezd pracovníka laboratoře na místo zákazníka

Moskva a Moskevská oblast (ne dále než 100 km od moskevského okruhu)

* Pokud je v projektu uvedena požadovaná hustota po zhutnění, pak je možné vypočítat stupeň zhutnění kamenné drti (koeficient zhutnění).

Řízení stupně zhutnění je standardizováno:
— SP 45.13330.2012;
— Směrnice pro výstavbu silničních podloží;
— TR 73-98 Technická doporučení k technologii zhutňování půdy při zasypávání jam, příkopů a dutin;
— SP 121.13330.2012 Letiště. Aktualizované vydání SNiP 32-03-96.

Požadovaná hodnota součinitele zhutnění písku nebo zeminy je upravena aktuálními regulačními dokumenty v závislosti na objektu nebo je samostatně uvedena v projektu. Pokud tyto údaje nejsou k dispozici, můžete použít tabulku M.2 SP 45.13330.2012:

Kontrolní hodnoty součinitele zhutnění při zatížení na povrchu zhutněné zeminy MPa při celkové tloušťce výplně m

Poznámka – Koeficient zhutnění je poměr dosažené hustoty suché zeminy k maximální hustotě suché zeminy získané ve standardním zhutňovacím zařízení podle GOST 22733.

Stanovení stupně zhutnění zeminy, písku nebo drti se provádí v rámci sledování provádění výkopových prací a kontroly souladu ukazatelů zhutnění s návrhovými hodnotami. Měření se provádějí u paty jam a příkopů, a to i při jejich zasypávání, jakož i při výstavbě silnic a železnic. Během práce se zjišťuje koeficient zhutnění, který ukazuje míru souladu skutečné hustoty s maximální hustotou, na kterou lze zeminu zhutnit (standardní metoda zhutnění podle GOST 22733-2016).

Příklad stanovení stupně zhutnění půdy.

Předpokládejme, že maximální hustota půdního skeletu je 1,95 g/cm3 (t/m3) a hustota půdního skeletu po zhutnění na místě je 1,88 g/cm3 (t/m3). Vydělme skutečnou hustotu maximem a najdeme koeficient zhutnění: Coupl = 1,88/1,95 = 0,96.

V projektech často není standardizován stupeň zhutnění půdy (neuvádí se koeficient zhutnění), ale hustota skeletu půdy (g/cm3 nebo t/m3). V tomto případě je nutné zjistit skutečnou hustotu a vlhkost půdy na stanovišti a vypočítat požadovanou hustotu půdního skeletu.

Hodnoty součinitele zhutnění zeminy nebo písčitého podkladu jsou „testovány“ na standardizovaný projekt, hodnoty GOST nebo SNiP, nejčastěji rovné 0 (spodní část podloží) nebo 95–0 (horní část podloží a podklad). vrstva).

Expresní metody stanovení koeficientu zhutnění zeminy, písku, drceného kamene

Pro stanovení koeficientu zhutnění půdy existují 3 běžné expresní metody: pomocí statických a dynamických penetrometrů a také balónových hustoměrů. Při stanovení zhutnění zeminy expresními metodami se všechna měření provádějí na staveništi, na základě jejichž výsledků je vypracován závěr.

Naše stavební laboratoř používá všechny tři expresní metody pro stanovení stupně zhutnění zeminy, písku a drtě.

Statické hustoměry slouží k provoznímu sledování stupně zhutnění písku nebo zeminy při výstavbě. Používají se ke stanovení stupně zhutnění písčitých a jílovitých zemin obsahujících nejvýše 10 % vměstků větších než 15 mm. Přístroje poskytují spolehlivá měření v rozsahu 0,9 – 1,0 od maximální standardní hustoty, stanovené podle GOST 22733 „Půdy. Metoda pro laboratorní stanovení maximální hustoty.“

Při použití těchto zařízení se míra zhutnění půdy posuzuje indikátorem měrného penetračního odporu, vypočítaným z velikosti síly vynaložené při prohlubování pracovního hrotu. Podle ustaveného typu zeminy se při montáži hustoměru používá kužel (soudržné zeminy) nebo komolý kužel (hlína).
Stupeň zhutnění je dán odchylkou ručičky indikátoru, ke které dochází při deformaci momentového kroužku. Skutečná hodnota stupně zhutnění se stanoví na základě získaných výsledků měření podle tabulky přiložené k zařízení s přihlédnutím k typu zeminy.
Při použití statických hustoměrů pro kontrolu hustoty musí být minimálně 10 % vzorků provedeno standardní váhovou metodou – kroužky podle „Směrnice pro stavbu vozovek“.
V procesu kontroly kvality hutnění podkladu se pro testování vyberou plochy o velikosti minimálně 20 x 20 cm, odstraní se vrchní přehutněná nebo uvolněná vrstva do hloubky 3-5 cm, podklad se očistí a vyčistí. srovnal.
Hustoměr se umístí svisle k měřenému povrchu a zatlačením na rukojeť se hrot ponoří do země, dokud se základna omezovací spojky nezastaví v povrchu půdy, načež se hustoměr z půdy odstraní a údaj na stupnici siloměru se zaznamená do deníku.
Penetrace statickým hustoměrem v každém bodě se provádí 3-5krát. Vzdálenost mezi měřicími body je minimálně 15 cm.
Skutečný koeficient zhutnění písku je určen údaji siloměru hustoměru a odpovídajícími kalibračními grafy uvedenými v pasportu statického hustoměru.
Statické hustoměry slouží k operativní kontrole kvality zhutnění umělých půdních základů (vrstva písku různé velikosti) různých konstrukcí (podlahové podklady, základy, vrstvy vozovek apod.) při výstavbě objektů.

Aktivně se používá i dynamický hustoměr D-51A. Stejně jako statický slouží k provozní kontrole stupně zhutnění zemin obsahujících částice do 2 mm. Metoda dynamického snímání je založena na stanovení odolnosti zeminy proti ponoření sondy (tyče s kuželovou špičkou) pod vlivem nárazů stálého hmotnostního zatížení volně padajícího z dané výšky.

Stanovení stupně zhutnění drceného kamene

Zařízení BPD-KM je hustoměr typu vodního balónu, který měří objem otvoru a poté určuje skutečnou hustotu po zvážení materiálu odebraného z otvoru. Určeno pro kontrolu kvality zhutnění drceného kamene a štěrkových podkladů a povlaků vyrobených ze směsí, jejichž zrnitostní složení splňuje požadavky GOST 25607-94. Stanovení hustoty půdy se provádí pomocí obecně uznávaných metod v souladu s GOST 28514-90 „Stanovení hustoty půdy metodou náhrady objemu“. Objemová hmotnost testované vrstvy je stanovena s přesností 0,01 g/cm3.

Standardní zhutnění jako metoda kontroly stupně zhutnění půdy

V případě použití standardní metody s povinným odběrem zemin ze zhutněné vrstvy jsou vybrané vzorky analyzovány v laboratorních podmínkách, tzn. Provádí se standardní zhutnění, maximální hustota při optimální vlhkosti je stanovena podle GOST 22733-2016. Na základě získaných dat se vypočítá koeficient zhutnění. Tato metoda je přesnější, ale časově náročná, proto se používá jako ověřovací metoda při použití expresních metod. Pokud při použití expresních metod všechny práce zaberou 1-2 dny, pak laboratorní testy a stanovení zhutnění půdy standardní metodou zhutnění trvají až 3-5 dní. Získané výsledky poskytují doporučení pro zvýšení hustoty při nízkých rychlostech zhutňování.