2.Контроль степени уплотнения грунтов при возведении земляного полотна (методы и приборы).

СТБ 2176-2011 Земляные сооружения. Контроль степени уплотнения грунтов.

Оценка степени уплотнения грунта земляного сооружения производится по величине коэффициента уплотнения или плотности сухого грунта. Качество уплотнения определяют путем сравнения полученных значений с требуемыми по проекту или ТНПа.

Плотность сухого грунта в полевых условиях определяют объемно-весовым методом («метод режущего цилиндра»). Данный метод применяют для определения плотности однородных по гранулометрическому составу песчаных и пылевато-глинистых грунтов, не содержащих крупных включений.

Для отбора из уплотненного слоя образцов грунта ненарушенной структуры используют режущие кольца – пробоотборники с внутренним d не менее 70 мм и высотой h 0,5-0,8 внутреннего d. Толщина стенки кольца 1,5-3 мм, угол заточки наружного края – не более 30⁰. На подготовленную поверхность ставят режущее кольцо, смазанное вазелином. Заглубляют при помощи ударов молотком или специального ударника с падающим грузом. Осторожно извлекают, излишки грунта срезают, взвешивают с точностью до 1г и по формуле определяют плотность грунта: ,

где - масса грунта с режущим цилиндром и пластинками, г;

- масса режущего цилиндра, г;

- масса пластинок, г.

Объем кольца = 500 см³.

По полученным в результате испытаний значениям плотности и влажности образца определяют плотность сухого грунта в уплотняемом слое , г/см3, по формуле:

.

Коэффициент уплотнения грунта Kу в соответствующем слое определяют по формуле:

где — максимальная плотность сухого грунта, определенная в приборе СоюздорНИИ для стандартного уплотнения по ГОСТ 22733, г/см³.

Метод замещения объема (метод лунок). Применяют для определения плотности крупнообломочных грунтов, песчаных и пылевато-глинистых грунтов, содержащих крупные включения (гравия, щебня и т.д.). Применяется специальная аппаратура, позволяющая измерить объем сухого однородного песка, замещающего из лунки пробу грунта, или баллонный плотномер. Значение плотности влажного грунта находят делением массы грунта, удаленного из лунки (г) на объем лунки (см³). Для определения влажности грунта высушивают всю пробу грунта, взятую из лунки или, если это возможно, определяют влажность частиц грунта с d менее 10 мм, %, и вводят поправку на содержание частиц.

Метод взвешивания в воде. Используется плотнометр-влагометр системы Ковалева с объемом режущего цилиндра 200 см³ старой модификации для ускоренного определения плотности и влажности песчаных и глинистых грунтов с включениями более 2 мм до 10%.

Для грунтов без включения крупных частиц допускается использовать прибор Ковалева новой модификации с объемом режущего цилиндра 100м³.

Определение плотности грунта. Подготавливают площадку 30*30см, погружают в нее режущее кольцо. Его откапывают, излишки грунта срезают. Режущее кольцо переносят в нижнюю часть поплавка, который снизу герметично закрывается крышкой. Поплавок с сосудом погружают в ведро-футляр с водой, по шкале ВЛ снимают отсчет плотности влажного грунта.

Определение плотности сухого грунта. После определения плотности грунта пробу грунта высыпают в латунный сосуд, наливают воду на 3/4 объема. В сосуде грунт перемешивают до однородной суспензии. Затем сосуд соединяют с поплавком и все вместе погружают в воду, налитую в ведро-футляр осле выхода пузырьков, сосуд устанавливают на поддон, поплавок погружают в воду, берем отсчет по шкале «Ч»(«П», «Г»).

Метод динамического зондирования.

Метод ускоренного определения степени уплотнения грунтов динамическим зондированием по СТБ 1377 основан на принципе определения сопротивления грунта погружению зонда с коническим наконечником при забивке его последовательно возрастающим числом ударов груза постоянной массы, свободно падающего с заданной высоты.

Определение степени уплотнения грунтов методом динамического зондирования при глубине кон­троля до 30 см следует производить с помощью динамического плотномера по СТБ 1242 и при глубине контроля более 30 см от поверхности земляного сооружения — с помощью забивного зонда по СТБ 1241.

Метод пенетрации. В основе метода лежит принцип определения сопротивления грунта при внедрении конического наконечника под действием статической нагрузки на глубину, меньшую, чем высота наконечника. Опре­деление степени уплотнения грунтов методом статической пенетрации следует производить с по­мощью портативного пенетрометра.

Использование пенетрометра для контроля степени уплотнения грунтов предусматривает проведение испытаний при различной глубине погружения наконечника в грунт. С этой целью на выров­ненную и зачищенную поверхность грунта укладывают друг на друга два-три кольца общей высотой от 40 до 60 мм. По центру колец устанавливают наконечник прибора и вдавливают его в грунт до тех пор, пока опорная площадка не прижмется к верхнему кольцу. Второе и последующие вдавливания нако­нечника производят в этой же точке, но при каждом испытании снимают по одному кольцу.

Последнее испытание проводят без колец. После каждого вдавливания наконечника производят отсчет по шкале с точностью до 0,5 мм и записывают в журнал. Таким образом получают три-четыре ступени нагружения с различными значениями усилия вдавливания Р_i, и глубины пенетрации h_i.

Метод динамического нагружения.

Для операционного контроля качества уплотнения грунтов на строительной площадке может быть использован метод динамического нагружения ударами падающего груза посредством круглого жесткого штампа диаметром D, мм, при максимальном усилии Q, Н, и времени его действия t, с. Степень уплотнения определяют в слоях толщиной не более 30 см.

3.Устройство оснований и покрытий из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими (смешением на месте, однопроходными машинами из готовых смесей, приготовленных в установках)

Приготовление смеси. Смеси следует приготавливать, как правило, в смесителях принуди­тельного перемешивания. Допускается приготовление смеси методом смешения на дороге.

Разгрузку и подачу каменных материалов в приемные бункера дозаторного отделения смесительной установки следует выполнять погрузчиками или транспор­терами, оборудованными питателями.

Точность дозирования: вяжущие – до 2 % от массы, заполнители – до 5 %, вода и водные растворы химических добавок – до 2 %.

Устройство оснований (покрытий). Основания (покрытия) из каменных материалов, укрепленных неоргани­ческими вяжущими, следует устраивать, как правило, в сухую погоду при среднесуточ­ной температуре воздуха не ниже 5 °С.

Уплотнять материал слоя следует, как правило, катками на пнев­матических шинах или вибрационными катками. Число проходов катка по одному следу принимают равным соответственно 16 и 10 и уточняют пробным уплотнением слоев.

По окончании уплотнения следует производить отделку поверхности автогрейдером или профилировщиком с последующим уплотнением гладковальцовым катком массой 6-8 т за два-четыре прохода по одному следу.

Для ухода за основанием (покрытием), устраиваемым с использованием це­мента, следует распределять по поверхности грунта 50% быстро- или среднераспадающиеся эмульсии с использованием битума или других орг. вяжущих из расчета 0,5-0,8 л\м².

При устройстве вышележащего слоя дорожной одежды в день устройства основания (нижнего слоя покрытия) уход за ним не производится.

Движение построечного транспорта и устройство вышележащего слоя по основанию, устраиваемому с применением шлака и золы, разрешается сразу после окончания уплотнения.

Движение построечного транспорта и устройство вышележащего слоя по основанию (покрытию), устроенному с применением цемента в качестве основного вя­жущего или добавки, разрешается только после достижения прочности не менее 70% от проектной.

Особенности производства работ при пониженной и отрицательной температуре. Приготовление и укладка каменных материалов, укрепленных неоргани­ческими вяжущими материалами, при среднесуточной температуре воздуха в пределах от 5 до минус 15 °С должны осуществляться с принятием специальных мер: утеплени­ем основания, подогревом воды, заполнителей, введением в смесь водных растворов хлористых солей.

При отриц. температурах влажность песка и щебня при хранении в штабеле не должна превышать 3-4%. Применение смерзшегося песка допускается только после отсева комьев крупнее 10 мм.

Поверхность основания следует утеплять засыпкой слоем песка или супеси толщиной не менее 10 см или укрывать др. утеплителями, с тем, чтобы до замерзания укрепленный материал набрал прочность не иене 70% проектной.

После оттаивания, при необходимости, осуществляют выравнивание и доуплотнение слоя.

Контроль качества работ. Через каждые 100 м следует контролировать:

• высотные отметки по оси дороги

• ширину

• толщину слоя неуплотненного материала по его оси

• поперечный уклон

• ровность (просвет под рейкой длиной 3 м на расстоянии 0,5 - 1 м от каждой кромки покрытия (основания) в пяти контрольных токах, расположенных на расстоянии 0,5 м от концов рейки и друг от друга).

Дополнительно контролируют:

• влажность укрепленной смеси, прочность укрепленного материала и плотность солевых растворов при отриц. температуре – не реже одного раза в смену

• точность дозирования компонентов смеси контрольным взвешиванием – не реже одного раза в 7 смен

• качество уплотнения, соблюдение режима ухода – постоянно.

Качество уплотнения следует проверять путем контрольного прохода катка массой 10-13 т по всей длине контролируемого участка, после которого на основании (покрытии) не должно оставаться следа и возникать волны перед вальцом.

.