Методика методика визначення коефіцієнта відносного ущільнення пісків
Все що потрібно знати про показник ущільнення
Показник ущільнення грунту — це показник який відрізняється ставленням щільності мінеральної (якщо сказати простою мовою — твердої, "каркасної" складової) частини грунту до величини щільності тієї ж складовою, проте вже при високому ущільненні. Поняття найкраще ущільнення прийнято умовно.
Досягається вона при високому ущільненні вищевказаної скелета грунту при підходящої (дуже комфортною для ущільнення) вологи. Методика визначення вказана в ГОСТ 22733-2016 "Грунти. Метод лабораторного визначення найбільшої щільності". найбільшою щільності ».
Щільність скелета грунту (щільність сухого ґрунту,? D) — маса твердої складової грунту в одиниці об’єму грунту при природному (ненарушенной) структурі.
Найбільша щільність грунту — щільність грунту при підходящої вологи, іншими словами коли грунту знаходиться в стані з максимально потенційної щільність при підходящої вологи грунту.
Термін показник ущільнення поширюється згідно ГОСТ 22733-2016 на грунти природного (природного) і техногенного (зміненого) походження
Якщо коротко сказати, визначення найбільшої щільності проходить шляхом дій з "40 ударами вантажу з висоти 300 мм" по грунту, висушування і зважування.
Вимоги СП 45.13330.2012:
1. п. 7.8 СП 45.13330.2012 «Земляні споруди, основи і фундаменти» відсипання по приготовленої поверхні несучого шару товщиною 0,2 — 0,4 м з великого гравелисті піску , гравійного грунту з ущільненням його бульдозерами , по якому можуть вільно пересуватися і перебудовуватися автомобільний транспорт та інші будівельні машини та механізми.
1. Польовий метод метод визначення щільності щебеню:
1. Метод ріжучого кільця не дозволяється виконувати якщо є наявність фракцій більше 40 мм. (ГОСТ 22733).
2. Метод «за допомогою пескозагрузочного апарату», согластно ГОСТу 28514-90 «Будівельна геотехніка ».
Методика Методика визначення коефіцієнта відносного ущільнення пісків
Національний дорожній НДІ ФГУП «СоюздорНИИ»
МЕТОДИКА
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА
ВІДНОСНОГО УЩІЛЬНЕННЯ
ПІСКІВ
Методика визначення коефіцієнта ВІДНОСНОГО УЩІЛЬНЕННЯ ПІСКІВ, СоюздорНИИ, М., 2001..
Присвячена визначенню коефіцієнта відносного ущільнення пісків.
Розроблено на основі теоретичного аналізу, узагальнення досвіду проектування і будівництва земляних споруд, результатів польових і лабораторних досліджень.
Дан диференційований підхід до розрахунку коефіцієнта відносного ущільнення в залежності від різних факторів.
Наведено варіанти визначення даного показника.
вступ
Справжня робота присвячена проблемі, яка пов’язана з визначенням коефіцієнта відносного ущільнення пісків і методикою його визначення.
Методика розроблена на основі теоретичного аналізу, узагальнення наявного досвіду проектування і будівництва земляних споруд, результатів польових і лабораторних досліджень. У ньому дано диференційований підхід, що враховує
? характер джерела отримання піску;
? класифікаційні показники пісків (ГОСТ 8736-93 і ГОСТ 25100-95);
? транспортні схеми їх доставки до місця укладання;
? вимоги до ущільнення піщаного підстилаючого шару або полотна землі на самих різних горизонтах від верху покриття.
Викладено положення методики і дані відповідні поради, що включають (також) варіанти визначення коефіцієнта відносного ущільнення.
Реальну Методику розробили інженери Ю.М. Львович, А.К. Мірошкін (серйозний виконавець), канд. техн. наук Г.Б. Гершман за участю д-ра техн. наук Е.К. Кузахметова.
У роботі брали участь інженери Т.Н. Ібрагімова, В.Н. Губанова, Л.П. Андрієнко, С.С. Марина, лаборанти Л.П. Горобець, Т.А. Морозова, В.Д. Полехина.
Бажання і пропозиції і пропозиції по даній роботі просимо надсилати за адресою: 143900, Московська обл., Г. Балашиха-6, ш. Ентузіастів, 79, СоюздорНИИ.
Голова ради директорів ФГУП «СоюздорНИИ» В.М. Юмашев
1. Загальні положення
1.1. Ця Методика по визначенню коефіцієнта відносного ущільнення пісків розроблена в лабораторії полотна землі, геотехніки і геосинтетики СоюздорНИИ за договором № 70-00-ЗР від 1.03.2000 р.
1.2. Методика необхідна для визначення або уточнення коефіцієнта відносного ущільнення будівельних пісків (ГОСТ 8736-93 і ГОСТ 25100-95) під час проектування і будівництво полотна землі, підстилаючих шарів дорожнього одягу, конусів і зворотних засипок в котлованах, траншеях, дренажах та інших спорудах.
1.3. Показник відносного ущільнення визначає співвідношення обсягів пісків (в конкретному випадку), що розробляються або придбаних в тому чи іншому джерелі, до обсягів у відповідних конструктивних елементах при необхідній для кожного з них щільності (показник ущільнення згідно табл. 22 СНиП 2.05.02-85). Значення коефіцієнта відносного ущільнення потрібно включати в документацію проекту і паспорт джерела отримання пісків.
1.4. У загальному вигляді показник відносного ущільнення собою являє відношення щільності (скелета) «сухого піску» при необхідному коефіцієнті ущільнення (по Сніпу 2.05.02-85) до щільності (також скелета «сухого» матеріалу) у відповідному джерелі його отримання.
Примітка: в варіантах обчислення обсягів піску в ТС одним з елементів для визначення коефіцієнта відносного ущільнення пісків вважається їх насипна щільність.
1.5. Показник відносного ущільнення розраховується залежно від таких чинників і умов, які повинні бути показані в документації проекту (для планових джерел отримання піску) або узгоджені проектною організацією в варіантах зміни реквізитів паспорта джерел або заміни його на інші:
1) характеристики джерела отримання піску (кар’єр, штабель, гідронамив і т.п.);
2) паспорта джерела, в якому повинні бути представлені наступні дані:
? характеристика піску згідно з ГОСТ 8736-93 або ГОСТ 25100-95;
? параметри типовий найбільшою щільності і відповідної вологи согластно ГОСТу 22733-77;
? щільність піску в природному заляганні;
? зміна перерахованих параметрів по потужності джерела;
? показник відносного ущільнення з урахуванням необхідних коефіцієнтів ущільнення в влаштовуються конструктивних елементах (1,0; 0,98; 0,95);
? коефіцієнти відносного ущільнення при прямій транспортній схемі «джерело-магістраль»;
? насипна щільність згідно ГОСТ 8735-88;
3) транспортної схеми доставки піску до місця укладання; якщо під час робіт відбуваються зміна транспортної схеми якщо порівнювати з проектом (ПОС, ППР), то вона повинна бути узгоджена з проектною організацією і Замовником на період часу її дії;
4) кліматичних умов (негативні і позитивні температури); при роботах під час зими потрібно врахувати кількість мерзлих грудок, дозволяє і не допускаються в відповідному конструктивному елементі.
1.6. Список нормативних документів наведено в дод. 1 цієї Методики.
2. Методика визначення коефіцієнта відносного ущільнення
2.1. Поняття і визначення
2.1.1. Необхідний обсяг піску природної будови в зосереджених резервах або кар’єрах (
), Коли він згідно із транспортною схемою застосовується конкретно для пристрою конструктивних елементів полотна землі (насип або додаткові підстилають шари дорожнього одягу), слід визначати за формулою
де V 2 — геометричний об’єм грунту влаштовується конструктивного елементу (земляне полотно, додатковий підстильний шар) в ущільненому стані;
Лекція 3 мс 21.08 Проектування основ і фундаментів в складних інженерно-геологічних умовах
— показник відносного ущільнення (відношення необхідної щільності (скелета) сухого грунту в конструктивному елементі до щільності (скелета) сухого грунту в джерелі отримання).
Необхідний обсяг піску, що обчислюється в ТС (автомобілі-самоскиди, ЖД напіввагони тощо), коли він буде в розпушеному стані, слід розраховувати за формулою
де V 2 — об’єм грунту влаштовується конструктивного елементу полотна землі в ущільненому стані (при необхідної щільності);
K1 — показник відносного ущільнення (відношення необхідної щільності сухого (скелета) піску в конструктивному елементі до насипної щільності сухого ґрунту, яка визначається при природній вологості в типовій 10-літрової ємності по ГОСТ 8736-93.
2.1.2. Потрібну кількість піску можна розраховувати за обсягом або по масі. У першому варіанті обмір роблять або шляхом постійної геодезичної зйомки виробляється джерела отримання матеріалу, або конкретно в ТС (ЖД вагонах, автомобілях, баржах і т.п.).
При расчітиваніі по масі відвантажується матеріал в вагонах або автомобілях зважують на ЖД або автомобільних вагах. Согластно ГОСТу 11830-66 масу вказують в транспортній накладній.
Кількість піску, що поставляється на баржах або судах, визначають за осіданням останніх.
2.1.3. Кількість піску перераховують з одиниць маси в одиниці об’єму та навпаки за значенням насипної щільності піску, яка визначається при вологи матеріалу під час відвантаження, согластно ГОСТу 8735-88. Насипна щільність і вологість піску для будівельних робіт вказуються в паспортах на кожну відвантажується партію.
2.1.4. Для приведення обсягу піску, що поставляється в вагоні або автомобілі, до обсягу в ущільненому стані, тобто в конструктивному елементі, отриманий вихідний обсяг множать на показник відносного ущільнення. Останній залежить від зернового складу і вологи матеріалу, способу навантаження і дальності візки.
2.1.5. При розробленні проектних рішень показник відносного ущільнення слід призначати в залежності від необхідної щільності матеріалу в конструктивному елементі або його відповідному горизонті (СНиП 2.05.02-85, табл. 22) приблизно:
? при обчисленні обсягів, що постачаються з промислових кар’єрів в ТС, — по Сніпу 4.02-91; 4.05-91;
? під час використання пісків природної щільності в джерелі отримання — по СНиП 2.05.02-85.
2.1.6. У тому випадку, коли ПОС і ППР припускають відсипання елементів полотна землі, додаткових підстилаючих шарів під час зими (конкретно або через проміжні накопичені обсяги — штабелі) обсяги пісків, які обчислюються в ТС, потрібно нарощувати на відповідні коефіцієнти, наведені в цій Методиці.
2.1.7. Додаткові обсяги ґрунту, які пов’язані з втратами під час перевезення, в залежності від способу і дальності візки відповідно до СНиП 3.02.01-87 необхідно приймати рівними
? 0,5% — при дальності візки до 1 км;
? 1% — при більшої дальності.
Дозволяється приймати більший відсоток втрат при достатньому обгрунтуванні і спільному вирішенні замовника і підрядника, споживача і господаря кар’єра.
2.1.8. Для визначення коефіцієнта відносного ущільнення потрібні наступні вихідні:
Визначення коєфіцієнта ущільнення через модуль пружності
? показник ущільнення і щільність грунту конструктивного елементу;
? класична найбільша щільність і ідеальна волога матеріалу;
2.1.9. В дод. 2 наведено більш повний список термінів і визначень.
2.2. Визначення та призначення коефіцієнта відносного ущільнення для пісків кар’єрів природної будови
2.2.1. Показник відносного ущільнення (
) Для кар’єрів або інших джерел піску природної будови ставиться проектною організацією за матеріалами інженерно-геологічних досліджень.
2.2.2. При відсутності або недостатній кількості даних інженерно-геологічних досліджень на натуральні кар’єри з піску показник відносного ущільнення для визначення обсягу грунту в кар’єрі приймається приблизно по Сніпу 2.05.02-85. За погодженням із замовником, проектною організацією та виконавцем робіт значення коефіцієнта відносного ущільнення якщо є наявність важливих розбіжностей повинні бути відкориговані в процесі розробки кар’єру.
2.2.3. Щоб встановити практичне значення коефіцієнта відносного ущільнення або дізнатися його проектні значення, необхідно виконати вибіркове обстеження кар’єра в межах відмінних геологічних елементів по всій корисної потужності кар’єра з відбором проб грунту як ненарушенного (для установки природного щільності і вологи), так і порушеного (для визначення в умовах лабораторії класифікаційних і фізичних показників піску в кар’єрі) складання.
2.2.4. Проби пісків повинні відбиратися согластно ГОСТу 12071-84 і будь-яка з них забезпечуватися супровідної етикеткою з вказанням потрібних даних.
2.2.5. Для відбору проб пісків ненарушенного складання в кар’єрах і штабелях з стійкими косяками необхідно застосовувати ріжучі кільця об’ємом не менше 500 см 3. Дозволяється відбирати проби грунту конкретно з вертикальних стінок шурфу або в забої.
Перед відбором обов’язково слід почистити оголені пухкі поверхні до досягнення природної структури.
2.2.6. З кожного однорідного горизонту слід відбирати як мінімум кілька проб ненарушенного складання і одну пробу масою близько п’яти кілограм порушеного складу.
2.2.7. Проби грунту непорушеного складу грунтовно пакуються в пакети з поліетилену для збереження природної вологості.
2.2.8. Проби грунту непорушеного складу в кар’єрах і штабелях з нестабільними схилами слід відбирати з горизонтальних майданчиків шляхом влаштування шурфів або приямків.
2.2.9. Проби ґрунту порушеного складу в кар’єрах і штабелях відбирають совком або лопаткою знизу вгору з найрізноманітніших місць в межах потужності кожного однорідного шару.
2.2.10. Однорідні горизонти пісків виділяють візуально по крупності частинок, кольором і т.п. Товщину кожного однорідного горизонту потужністю не менше 1 м виміряють рулеткою.
2.2.11. Проби грунту непорушеного складу обробляють в лабораторії згідно ГОСТ 5180-84.
У лабораторії для будь-якого однорідного горизонту встановлюють середні значення щільності ґрунту (r), щільності (скелета) сухого грунту (r d) І вологи (W).
Розбіжності між результатами визначень для будь-якого однорідного горизонту не повинно бути більше:
? ± 0,04 г / см 3 — для r і r d;
? ±0,6% — для W.
2.2.12. За результатами лабораторних визначень щільності (скелета) сухого грунту і виявленої в процесі дослідження потужності кожного однорідного горизонту розраховують середньозважену щільність (скелета) сухого ґрунту в кар’єрі або резерві за формулою
де r i — усереднене значення щільності сухого (скелета) грунту для будь-якого однорідного горизонту грунту з піску, виділеного візуально;
hi — потужність кожного однорідного окремо виділеного горизонту піску, см.
2.2.13. Пробу піску порушеного складу в лабораторії сушать до повітряно-сухого стану, а потім методом квартування з неї поступово виділяють дві окремі проби масою 2000 і 2500 г для визначення виходячи з цього зернового складу по ГОСТ 8735-88 або ГОСТ 12536-79, найбільшою щільності і підходящої вологи по ГОСТ 22733-77. Випробування по визначенню зернового складу піску повинно передувати випробуванню для установки найбільшою щільності і відповідної вологи.
2.2.14. За даними зернового складу визначають модуль крупності і групу піску по крупності відповідно до ГОСТ 8736-93 або його вигляд відповідно до ГОСТ 25100-95.
2.2.15. Типову найбільшу щільність піску при ущільненні необхідно приймати все залежить від форми кривої типового ущільнення і крупності піску:
? якщо крива залежності pd oт вологи (W) Виражається горизонтальною лінією без помітного піку, то найбільшою щільності буде підходити перша найвища точка на горизонтальній ділянці кривої, а підходящої вологи — вологість, відповідна цій точці;
? якщо крива залежності pd грунту від вологи W має відмітний пік (причому в невеликому діапазоні вологи), попередній початку віджимання води, що характерно для перевірки однотипних за зерновим складом пісків (ступінь неоднорідності по ГОСТ 25100-95 менше 3), то за найбільшу щільність необхідно приймати не найвищу точку графіка, а точку зліва від межі, що відповідає значенню вологи, зменшеної на 1% для великих, середніх і дуже маленьких пісків і на 1,5% — для дрібних і інших типів пісків.
2.2.16. Показник відносного ущільнення піску в залежності від необхідної щільності ґрунту в конструктивному елементі визначають за формулою
де
— необхідна щільність (скелета) сухого грунту в конструктивному елементі; ставиться на основі лабораторних визначень найбільшою щільності по ГОСТ 22733-77 (r d max) і необхідного коефіцієнта ущільнення по СНиП 2.05.02-85;
— середньозважена щільність (скелета) сухого ґрунту в кар’єрі (резерві) природної будови.
З урахуванням необхідного коефіцієнта ущільнення піску K тр в конструктивному елементі полотна землі або підстильному шарі основи дорожнього одягу значення необхідної щільності (скелета) визначається за формулою
2.3. Визначення та призначення коефіцієнта відносного ущільнення для обсягів піску, що обчислюються в ТС
2.3.1. За показник відносного ущільнення піску K 1 при обчисленні його обсягів в ТС (автомобілі-самоскиди, ЖД вагони, баржі тощо) необхідно приймати співвідношення між необхідною щільністю піску в конструктивному елементі полотна землі і підстильному шарі і щільністю сухого (скелета) піску в ТС.
2.3.2. Необхідна щільність піску в конструкції полотна землі (насип або підстильний шар дорожнього одягу) автодоріг визначається відповідно до СНиП 2.05.02-85 і ГОСТ 22733-77.
2.3.3. Щільність піску в ТС рекомендується визначати або шляхом безпосереднього її вимірювання в автомобільному кузові або ЖД вагоні об’ємно-ваговим методом із застосуванням ріжучих кілець об’ємом 500 см 3 і більше, або через насипну щільність при природній вологості (ГОСТ 8735-88).
2.3.4. При підрахунку щільності піску об’ємно-ваговим методом проби грунту слід відбирати на глибині 20 — 25 см від поверхні піску в ТС з кутів на видаленні від стінок не менше ніж на 0,5 м, а також в самому центрі кузова або вагона. Відбір проб виконується за схемою «конверт».
2.3.5. Відібрані проби пакува в пакети з поліетилену з етикетками. В умовах лабораторії визначають щільність піску, щільність (скелета) сухого піску і природну вологість.
2.3.6. Розбіжність в результатах паралельного визначення щільності і щільності (скелета) сухого піску (
) За величиною не повинно бути більше 0,04 г / см 3. Вологість піску визначають, округляючи результати до 0,1%.
2.3.7. Типову найбільшу щільність і оптимальну вологу визначають на середній пробі піску, що виділяється методом квартування з декількох одиничних проб однієї партії піску.
2.3.9. При підрахунку коефіцієнта відносного ущільнення піску через насипну щільність значення останньої встановлюють согластно ГОСТу 8735-88 при природній вологості піску шляхом наповнення типовий 10-літрової ємності з висоти 1 м.
2.3.10. Заповнення необхідно виконувати за 2 — 3 прийоми, засинаючи пісок з мірного відра або якогось іншого судини постійним потоком. Ця процедура повинна проводитися не менше 3 разів.
2.3.11. Після будь-якого перевірки ємність з піском зважують на терезах, відбирають проби для визначення вологи і розрахунком встановлюють насипну щільність піску в сухому стані. Результати округлюють до десяти кілограм / м 3 .
2.3.12. Розбіжність паралельних визначень насипної щільності не повинно бути більше ± 10 кг / м 3 .
де
— насипна щільність піску по ГОСТ 8735-88.
2.4. Визначення коефіцієнта відносного ущільнення піску з урахуванням зимових умов
2.4.1. Під час зими відвантажується пісок буде в сипкомерзлих стані, з цієї причини показник відносного ущільнення повинен ставитися через насипну щільність, яка визначається за ГОСТ 8735-88 при природному стані піску.
2.4.2. Температура типовий ємності для визначення насипної щільності повинна підходити температурі навколишнього повітря.
2.4.3. Процедура визначення насипної щільності і розрахунок коефіцієнта відносного ущільнення подібні до зазначених в п.п. 2.3.8 — 2.3.13 і дод. 4.
Додаток 1
перелік
нормативних документів і стандартів
1. СНиП 2.05.0.2-85 «Авто дороги».
2. СНиП 4.02-91 і СНіП 4.05-91 «Збірник кошторисних норм і розцінок на будівельні роботи. Збірник 1. Роботи пов’язані з землею ».
3. СНиП 3.02.01-87 «Земляні споруди, основи і фундаменти».
4. ГОСТ 25100-95 «Ґрунти. Класифікація ».
5. ГОСТ 11830-66 «Будматеріали. Норма точності зважування ».
6. ГОСТ 8735-88 (СТСЕВ 5446-85) «Пісок для будівельних робіт. Методи випробувань ».
7. ГОСТ 8736-93 «Пісок для будівельних робіт. техумови ».
8. ГОСТ 12536-79 «Ґрунти. Методи лабораторного визначення гранулометричного (зернового) та мікроагрегатного складу ».
9. ГОСТ 22733-77 «Ґрунти. Метод лабораторного визначення найбільшої щільності ».
10. ГОСТ 5180-84 «Ґрунти. Метод лабораторного визначення фізичних характеристик ».
11. ГОСТ 30416-96 «Ґрунти. Лабораторні перевірки. Загальні положення».
12. ГОСТ 12071-84 «Ґрунти. Відбір, упаковка, транспортування і зберігання зразків ».
Додаток 2
ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ
показник ущільнення (Kу) — відношення щільності (скелета) сухого грунту в конструктиві полотна землі до типової найбільшою щільності (скелета) сухого ґрунту, яка визначається приладом СоюздорНИИ (ГОСТ 22733-77).
Необхідний показник ущільнення грунту (K тр ) — показник ущільнення (частки типовий щільності), передбачений в проекті робіт або встановлений в СНиП 2.05.02-85 для певного горизонту від верху покриття.
Показник відносного ущільнення (K1) — відношення необхідної щільності (скелета) сухого грунту в насипу (
), Встановленої з урахуванням коефіцієнта ущільнення по табл. 22 СНиП 2.05.02-85, до його щільності, прийнятої при обчисленні об’ємів грунту.
приблизно K1 дозволяється приймати по табл. 14 обов’язкового дод. 2 СНиП 2.05.02-85.
Необхідний обсяг робіт з землею (
) — твір проектного геометричного обсягу грунту в насипу або в іншому конструктивному елементі дорожньої конструкції (V2) і значення коефіцієнта відносного ущільнення (K1).
Проектний геометричний обсяг грунту (V2) — обсяг грунту, певний розрахунком в проекті для відповідного конструктивного елементу полотна землі або підстилаючого шару дорожнього одягу з урахуванням необхідного коефіцієнта ущільнення.
Середня зважена щільність сухого ґрунту в кар’єрі (резерві)
— відношення суми щільності сухого ґрунту окремих шарів (
), Помножених на потужність шарів (hi), До сумарної потужності шарів (a hi), Представлених в паспорті кар’єра.
Насипна щільність піску
— відношення маси піску, висушеного до постійної маси, до обсягу, засипаному в типову ємність місткістю 10 л при природній вологості (ГОСТ 8735-88).
