5.2Методи контролю щільності ґрунтів

5.2.1Стандартний метод ущільнення

Метод стандартного ущільнення був запропонований Проктором. Його суть полягає в тому, що ґрунт за різної вологості ущільнюється пошаровим трамбуванням ударами гирі вагою 2,5 кг, що падає з висоти 30 см рис. 35. Спочатку при постійній вологості ущільнюють ґрунт зростаючим числом ударів. При цьому визначають значення  у залежності від числа ударів п. Починаючи з деякого значення п подальше збільшення числа ударів призводить до порівняно невеличкої зміни щільності ґрунту, тобто ущільнення стає м

Рис. 36 Залежність ефективної кількості ударів

алоефективним рис. 36. Така кількість ударів називається ефективною. Для піщаних і супіщаних ґрунтів ефективне число ударів 75, для суглинистих - 120.

Ґ

Рис. 35 Прилад стандартного ущільнення

рунт ущільнюють ефективною кількістю ударів при різноманітній вологості. На основі отриманих даних будують залежність щільність-вологість рис. 37.

В

Рис. 37 Залежність щільності від вологості

ологість, при якій спостерігається максимальна щільність, називається оптимальною по ущільненню, а відповідна їй щільність ґрунту максимальною стандартною щільністю.

Значення стандартної щільності _СТ можуть бути визначені також розрахунком по формулі

де  - питома вага скелета ґрунту  = 2,66-2,74 г/см³; Wo - оптимальна вологість у частках одиниці, Wo=0,6W_Т по наближеній формулі В.І. Біруля;  - вміст повітря в ґрунті при стандартній щільності в частках одиниці;  = 8-10% для супісків,  = 4-5% для суглинків,  = 3-4% для важких суглинків,  = 4-6% для глин.

5.2.2М Рис. 38 Схема методу лунок етод лунок

На рівному ущільненому шарі викопують лунку глибиною 3/4 товщини шару об'ємом 6-10 л (рис. 38). Ґрунт із лунки зважують. Над лункою встановлюють лійку  25 см. Через горловину насипають сухий пісок фракцією 0,5-2 мм (об'єм вимірюють з точністю до 5 см³⁾. Різниця загального об'єму піску та піску в лійці дає об'єм лунки. Відношення маси лунки до його об'єму визначає об'ємну масу вологого ґрунту. Потім висушують ґрунт та за відомими формулами визначають вологість та щільність ґрунту.

5.2.3Визначення вологоміром-щільноміром системи Ковальова

Прилад працює на принципі гідростатичного зважування і складається з латунного поплавка з трубкою, латунної посудини, відра-футляра та ріжучого кільця. На трубці поплавка нанесені чотири шкали показників щільності ґрунтів. Шкала з позначкою ВЛ для визначення щільності вологого ґрунту, шкала з позначками Ч, П, Г для визначення щільності сухого ґрунту: відповідно чорнозему, піску та глинистих ґрунтів.

5.2.4Метод динамічної пенетрації

Застосовується тільки як доповнення до основного методу контролю, здійснюється шляхом добору проб і визначення по ним щільності і вологості. При пенетрації щільність ґрунтів оцінюють по опору ґрунту, зануренню в нього стрижня з конічним наконечником (кут загострення 30). Опір ґрунту від його виду, щільності і вологості і характеризується числом ударів вантажу, необхідних для заглиблення стрижня на кожні 10 см.

5.2.5Радіаційні методи контролю

Дозволяють в короткий час визначати щільність і вологість ґрунту. Існують два методи радіаційного контролю:

• гамаскопічний: заснований на поглинанні гамма-випромінювання. Ґрунт, що знаходиться між джерелом і детектором випромінювання, просвічують широким пучком гамма-квантів. Детектором реєструється як пряме, так і розсіяне випромінювання.

• метод розсіяного гамма-випромінювання: детектор і джерело розділені свинцевим екраном, що поглинає пряме випромінювання, і реєструється тільки розсіяне випромінювання. Величина зареєстрованого гамма-випромінювання залежить від щільності матеріалу, активності джерела випромінювання, а також від довжини бази між джерелом та детектором. Метод застосовують для визначення щільності поверхневих прошарків ґрунту (до 15 см).