2. Лабораторные работы

Методические рекомендации разработанные для направлений и

специальности 08.03.01, 08.04.01 и 08.05.01 имеет цель оказания студентам помощи в выполнении лабораторных работ по дисциплинам С« троительный контроль» и «Производственный контроль качества

при сооружении земляного полотна».

Лабораторные работы предусмотрено выполнять в лаборатории кафедры « тро тельство эксплуатация дорог». В конце каждой работы делаются выводы по полученным показателям и соответствии до-

толькоипосле защ ты студент допускается к сдаче зачета или экзамена.

пускаемых значен й, пр нятым по нормативным документам.

После выполнен я ла ораторных работ производится индивидуальная защ та по контрольным вопросам, приведенным в конце работы,

Инструкцбя по технике езопасности при выполнении

ла ораторных работ

1. Перед началом ра отАсо студентами проводится инструктаж по технике безопасности, после каждый студент расписывается в журнале по технике безопасности. Студенты не прошедшие инструктаж не допускаются к выполнению ла ораторных работ.

2. Каждый студент перед началом лабораторных работ обязан ознакомиться с содержанием лабораторной работы и порядком ее проведения. 3. При выполнении лабораторных работ перемещение студентов между

3. Лабораторные работы

3.1. Приемка смонтированной трубы до засыпки ее грунтом

Цель работы: Ознакомление с процессом приемки смонтированной трубы до засыпки ее грунтом

В ходе работ над проектами в существующую геодезическую основу могут быть внесены изменения, что обуславливает необходимость производить геодезические работы на некоторых участках трассы заново.

5

Поэтому комплекс подготовительных работ всегда начинают с восстановления и закрепления на местности всех элементов трассы и осей искусственных сооружений [1]. Для восстановления осей искусственных сооружений необходимо иметь на местности закрепленные пикеты и плюсовые точки трассы. Для правильного закрепления оси водопропускной трубы необходимо выполнить ряд работ в определенной по-

Сот оси трубы до 15-го п кета трассы составит 68 м, а до 16-го пикета трассы − 32 м. Следовательно, ближайшим пикетом до оси трубы является 16-й п кет.

следовательности [1].

Во-первых, необход мо установить ближайший к оси трубы пикет. Например, труба должна быть устроена на ПК 15+68, тогда расстояние

леткиПри. выполнен змерения необходимо следить, чтобы измери-

Во-вторых, нео ход мо промерить расстояние от геодезического

знака, обозначающего местоположение оси дороги на ближайшем пикете до оси трубы [1]. Измерения выполняются дважды при помощи ру-

тельная лентабрулетки располагалась строго по оси дороги. В рассматриваемом нами пр мере на местности от ПК 16 откладывается расстояние 32 м в сторону ПК А15.

В результате измерений на местности получают точку, которая является точкой пересечения продольных осей дороги и трубы. В этой

точке устанавливают деревянный столб, в который на уровне земли вбивается гвоздь. Таким образом, интересующаяДнас точка пересечения осей трубы и дороги зафиксирована на местности. Схема закрепления точки пересечения приведена на рисунке 3.1.

В-третьих, следует перенести на местность местоположение оси трубы и закрепить эту ось геодезическими знаками. ля этого при помощи теодолита (тахеометра) переносится уголИмежду осью дороги и осью трубы. Отложив угол между осью дороги и осью трубы сначала с одной стороны, а затем с другой, мы восстановим продольную ось трубы. В ходе выполнения измерения угла между осями трубы и трассой полученное местоположение оси трубы необходимо закреплять на местности.

Продольную ось трубы каждой стороны трассы закрепляют двумя контрольными точками (по 2 столба в каждую сторону), установленными на расстоянии 10−15 м от внешней границы будущего котлована. Эти знаки связывают между собой нивелированием и передают на них отметки от ближайших реперов.

6

Схема креплениятрубыоси тру ы приведена на рисунке 3.2. В-четвертых, нео ходимо выполнить закрепление на местности

всех элементов тру ы. АДля этого одновременно с закреплением оси трубы на ней делают отметки лотков входного и выходного оголовков. От закрепленной продольной оси разбивают очертания котлована и по контуру делают обноску деревянными досками, точность разбивки (±5) см. Созданную геодезическую основу, состоящую из закрепленных на местности оси и полосы отвода дороги, а также оси трубы и контуров котлована используют для разбивки временных сооружений, которые не-

необходимые для доставки ПК 15 ПК 15 ПК 16 ПК 16 4 1 2 2 3 5 L 6 16 оборудования, материалов, грунта и изделий, территории складирова-

7

Си б

Рисунок 3.2 Схема закрепленияАосиДводопропускной трубы [пособие трубы]: 1−5 – обозначения, поясненные на рис. 21; 6 – продольная ось трубы; 7 – границы траншеи под фундамент звеньев трубы; 8 − границы котлованов под оголов-

ки; 9 − деревянные столбы, служащие для фиксации оси трубы

Знаки геодезической основы (закрепленные столбы и высотные реперы) устанавливают так, чтобы были обеспеченыИих сохранность и полная неизменяемость на все время постройки трубы до сдачи в эксплуатацию.

В процессе строительства трубы выполняют следующие геодезические работы: проверку положения оси трубы; разбивку и проверку по ходу работ положения контура котлована под оголовки и секции или звенья трубы, а также определение отметок дна котлована; разбивку и проверку по ходу работ положения в плане и по высоте кладки фундаментов с учетом приданного строительного подъема; проверку положения в плане и профиле установленных звеньев или секций труб; разбивку подводящего и отводящего участков русла трубы.

8

3.2. Контроль геометрических параметров и параметров ровности при отсыпке земляного полотна

Цель работы: Ознакомится с контролем геометрических параметров и параметров ровности при отсыпке земляного полотна

Контроль качества сооружения земляного полотна включает: - правильность размещен я осевых линий земляного полотна и высотные отметки; - толщины сн маемого растительного слоя грунта и отсыпаемых слоев насыпи;

- ровность слоев земляного полотна;

уклон, крут зну откосов); - правильность геометр ческих форм водоотводных и дренажных кон-

9

Не реже одного раза каждые 100 м (в 3-х точках на поперечном

водоотводных сооружений;

геодезических приборов и инструментовД.

- толщины слоев.

Наиболее удобно производить такие проверки в местах размеще-

ния знаков рабочей разбивки с использованием шаблонов и различных И

Оценка ровности поверхности слоев земляного полотна произво-

дится с помощью сравнения фактических высотных отметок с данными проекта, а так же с помощью визуального осмотра (на поверхности слоя не должно быть искажений продольного и поперечного профиля в виде колеи, выбоин, просадок, следов от кулачкового катка или волн и др.). Фактические высотные отметки определяют нивелированием шаг которого не должен быть более 50 м в трех точках на поперечном профиле (ось и бровки).

Не реже чем через 100 м необходимо контролировать толщину слоев грунта над и под прослойкой геомембран измерение производится линейкой в трех точках на поперечном профиле (по оси и у бровок) [2].

10

При разбивки элементов земляного полотна в натуру выносят и закрепляют в первую очередь пикеты и вершины углов и поворотов, отмечают расположение оси дороги, главные и промежуточные точки кривых. Обязательным условием является дублирование разбивочных знаков за пределами полосы производства работ (например, вынос пикетных створов).

Рабочую разбивку следует выполнять от установленных реперов и

ки и ленты, электронные дальномеры и др.

На поверхности ленты рулетки или линейки нанесены штрихи обычно длинной 1 мм и подписывают цифрами у каждого сантиметра. Измерение расстояния между двумя точками (длины линии) производится путем совмещения штриха с подписью ноль приложенного к начальной точки линии и штриха с конечной точкой линии, отчет на измерительной ленте совпадающий со второй точкой и будет результатом

Таким способом можно точноДизмерить большинство геометрических параметров земляного полотна, следует производить измерения на поверхности слоя .

Измерениям не должны препятствовать загрязнения на поверхностях в виде пыли и грязи или снежных образований. [4]

Результаты линейных измерений сравнивают с требуемым значением.

При необходимости обеспечения высокой точности измерений следует учитывать поправки на температурный коэффициент линейного расширения в случаях, если температура окружающей среды отлична от

20 °С.

11

Очень важной характеристикой является уклоны. Уклонами в дорожном строительстве называют изменения поверхности конструктивного элемента относительно горизонтального положения измеряется в промиллях или процентах. В процессе работы с земляным полотном

следует строго контролировать требуемые значениями поперечных и проектными значениями продольных уклонов, так как от этого показателя будет завесить скорость стока воды (в период выпадения жидких осадков) качества сопряжения слоев насыпи при послойной отсыпке.

Сровой ун версальной дорожной рейки и нивелира с геодезической рейкой. читается, что дорожной рейкой определяют уклоны в процессе операционного контроля, а геометрическое нивелирование предпочтительнее про звод ть при приемочном контроле. [4]

Уклоны могут определятся двумя способами, с помощью трехмет-

дорожнойрейки. Рейка предназначена для измерения уклонов и кон-

Рассмотр м на олее распространенный способ проверки уклонов в дорожном стро тельстве при помощи трехметровой универсальной

троля гор зонтальностибповерхностей с пределом до 1:10. Так же при помощи этого пр ора возможно определение прямолинейности и плоскостности поверхностиАконструктивного элемента, автомобильных дорог с пределом измерения до 10 мм на трехметровой базе.

Перед началом ра от нео ходимо произвести сборку рейки в рабочее положение и у едиться в ее рабочем состоянии. Сборка производиться с таким образом чтобы исключитьДзазоры между частями рейки (коленами), так же должен полностью отсутствовать люфт. Рабочее состояние проверяется по следующему регламенту, на ровной поверхности без посторонних предметов (загрязнений) необходимо приложить рейку и отметить ее положение мелом и определить значение уклона. Значение уклонов определяется путем вращенияИвинта измерительной головки, добиваются установки уровня в горизонтальное положение и в зависимости от конструкции в случае с пузырьковым уровнем фиксацию производят по центральному положению пузырька в ампуле уровня. За величину уклона принимают значение соответствующие положению стрелки по шкале лимба измерительной головки, затем поворачивают рейку на 180 º и устанавливают точно по отмеченным линиям в первоначальное место, после снимают значение повторно. Разность полученных значений не должна отличаться более чем на 3 ‰. Если значение разницы отчетов превышает предельное, то необходимо произвести корректировку путем ослабления винта шкалы и ее регулировки в сторону уменьшения величины уклона.

12

Значение, на которое необходимо повернуть головку рассчитывается и ровно половине разницы полученного значения. Такая тарировка производиться повторно до получения заданной величины отклонения.

Измерения производятся путем приложения реки к поверхности в продольном или поперечном направлениях и снятие контрольных от- Ссчетов. Полученные результаты сравнивают с требуемыми значениями. В процессе производства работ и их приемки необходимо производить измерен я вел ч ны заложения откосов. Большинство универсальных дорожных реек снабжены приспособлением для измерения за-

ложения откосов насыпей, выемок и кюветов. При таких измерениях рейкаэклиметра(пр веденная в рабочее положение) устанавливается непосредст-

венно на поверхность откоса перпендикулярно бровки земляного полотна. Значен е определяется путем снятия отчета со шкалы баланси-

рауказного в тре уемых значениях заложения откоса (на-

Так же вбпроцессе ра от с дорожными конструкциями необходимо производ ть змерен е точек вершин углов поворота, точек переходных кривых, реперов, промежуточных осевых точек, пикетных и плюсовых точек на прямыхАучастках. Эти измерения могут производится теодолитами. Теодолиты – геодезический прибор предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов в процессе топогра-

пример, 1:3, 1:4).

фической съемки.

В начале работ по измерениюДуглов необходимо подготовить прибор к работе. В первую очередь производится установка штатива над точкой таким образом, чтобы плоскость головки была горизонтально, необходимо так же учесть рост наблюдателя. После установить теодолит на головку штатива и закрепить становым винтом. Следующим действием обычно производят горизонтированиеИтеодолита, с помощью подъемных винтов подставки выводят пузырек кругового уровня в центр окружностей, далее располагают цилиндрический уровень параллельно прямой которая, соединяет подъёмные винты подставки путем вращения алидады, вращая винты подставки выводят пузырек уровня на середину. Повернув алидаду на 90 °, вращая третий винт подставки повторна выводим уровень. На последнем этапе производим проверку, путем поворота алидады на 180 ° проверяем положения пузырька и уровня. В случае смещения пузырька необходимо произвести юстировку.

13

Так же нельзя забывать о центрировании прибора, в самом простом случае это производится с помощью отвеса который закрепляется на становой винт для этого его предварительно ослабляют, далее перемещая теодолит по плоскости головки штатива с целью центрирования над конкретной точкой, после необходимо проверить правильность юстировки центрира.

Приведя прибор в рабочее состояние можно приступать к измерению углов.

помощью опт ческого визира производится грубая наводка на

шкалы. Верхняябшкала позволяет определить целое число градусов и десятые доли минут, в Асвою очередь нижняя показывает секунды и единицы минут. Здесь следует отметить, что последовательность и порядок подготовки к работе и ра оты при оров может отличаться в зависимо-

сти от конструкции.

При измерении горизонтальныхДуглов используют в основном способ приемов, который в свою очередь состоит из двух полуприемов. Выполнение первого полуприема производят при положении вертикального круга слева от зрительной трубы. В положении когда откреплена алидада и жестко зафиксирован лимб производится наведение зрительной трубы на правую визирную цель. обиваемсяИпопадания знака в изображение трубы, жестко фиксируем алидаду и трубу при помощи винтов алидады и трубы наводим центр нитей на необходимый знак и берут отчет по горизонтальному кругу. После открепления трубы и алидады необходимо навести на левую визирную цель и произвести регистрацию второго отсчёта. Результатом является первого и второго отсчетов. Второй полуприем производят при положении вертикального круга справа. Для отличия показаний взятых в первом случае (полуприеме) необходимо сместить лимб на несколько градусов. Далее методика повторяется по аналогии с первым полуприемом. Так же измерение горизонтальных углов возможно и другими способами, например способом совмещения нулей лимба и алидады или способом повторений.

14

Измерение вертикальных углов используют вертикальный круг теодолита, который жестко закрепляют на оси зрительной трубы и вращение происходит совместно. Чтобы произвести непосредственное измерение наводят трубу на визирную цель при двух положениях вертикального круга слева и с права, при каждом из положений требуется

Спривести пузырек уровня в нулевое положение и берут отсчеты по вертикальным кругам кругу лева и права. Вычисление значения производится по разл чным формулам, которые как правило зависят от оцифровки верт кальных кругов.

вышений3.2.2. Измерение высотных отметок

Измерен я высотных отметок производят для определения премежду двумя точками поверхности, такие измерения можно

Для началабра от по измерению высотных отметок следует подготовить н вел р к ра оте. Последовательность обычно такая, устанавливают штат в (расстоян е между ножками выбирается таким образом, чтобы образовывался Аравносторонний треугольник) на уровне глаз смотрителя, с учетом высоты при ора. Головка штатива должна располагаться практически горизонтально. На следующим этапе производят

выполнять геодез ческ м при ором нивелиром.

крепления нивелира в штативу становым винтом. После начинаем настройку прибора, при помощи винтов необходимо добиться центрирования пузырька кругового уровня, далее повернув прибор на 180 º смотрят, есть ли смещение пузырька в круговом уровне, при видимом сме-

Непосредственное нивелирование производят при помощи подготовленного нивелира и нивелирной рейки. Нивелирную рейку следует устанавливать на таком расстоянии от прибора чтобы при наблюдении в визирную трубу можно было четко отсчитывать десятую долю наименьшего деления рейки. Существует два способа нивелирования, первый нивелирование из середины, а второй нивелирование вперед. При первом способе нивелир ставят таким образом чтобы приведенная в горизонтальное положение визирная ось позволяла наводиться на заднюю и переднюю точки для снятие отсчетов по рейке. Результат измерения ровно разности этих двух измерений. При таком способе плечо (расстояние от нивелира до рейки) стараются делать одинаковым.

15

При втором способе нивелирования прибор устанавливают в задней точки, производят измерения высоты нивелира и берут отсчет по рейке которая устанавливается в передней точки, результатом считают разностью высот инструмента и отсчета взятого по рейке.

В настоящие время существуют различные виды нивелиров, к от- Сдельным группам можно отнести цифровые и лазерные нивелиры. Цифровые нивелиры отличаются в первую очередь высокой точности измерений и автомат ческ м сбором информации. Такие приборы используются в комплекте со специальными рейками на лицевой стороне ко-

рисунка. Лазерные н вел ры используются для измерения превышений и передачи (с помощью пучка света) высотных отметок.[4]

торых нанесена растровая шкала чередующихся черных полос и белых нивелирапромежутков, в зав с мости от высоты они кодируются. Устройство позволяет декодировать световые волны от штрих-кодового

3.3. Определенбе ф з ко-механических характеристик грунтов

3.3.1. Определен е влажности грунта методом высушивания Адо постоянной массы

Цель работы: Определить влажность грунта методом высушивания до постоянной массы.

Необходимое оборудование:

-сушильный шкаф;

-лабораторные весы ;

-металлические или стеклянные бюксы; -шпатель.

Подготовка к испытанию Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15—Д

50 г. помещают в заранее высушенный, взвешенныйИи пронумерованный бюкс и плотно закрывают крышкой. При отборе пробы из образца нарушенной структуры грунт нужно тщательно перемешать, чтобы влажность распределилась по образцу равномерно. Если в исследуемом грунте присутствуют включения, то при отборе пробы на влажность нужно удалить все видимые включения.

Пробу грунта для определения гигроскопической влажности w, грунта массой 15—20 г следует отбирать методом квартования по из грунта в воздушно-сухом состоянии, растертого. просеянного сквозь сито с сеткой 1 мм и выдержанного открытым не менее 2 часа при данных температуре и влажности воздуха.

16

Пробу грунта в закрытом бюксе взвешивают.

Открытый бюкс помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105 ± 2) С.

Загипсованные грунты высушивают при температуре (80 ± 2) С. Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч. а остальные — в течение 5 Сч. Последующие высушивания песчаных грунтов производят в течение 1 ч. а остальных — в течение 2 ч. Загипсованные грунты высушивают в

течение 8 ч. Последующ е высушивания проводят в течение 2 ч.

После каждого высушивания закрытый бюкс охлаждают до тем-

Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.[5] Результаты испытаний следует внести в журнал приложения 1.

Цель работы: Определить влажность грунта на границе текучести. Границу текучести следует определять как влажность приготов-

ленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственного веса за 5 с на глубину 10 мм.

3.3.2. Определение границы текучестиИ

Подготовка к испытаниям Для определения границы текучести используют монолиты или

образцы нарушенного сложения, для которых требуется сохранение природной влажности.

Для грунтов, содержащих органические вещества, границу текучести определяют сразу после вскрытия образца.

17

Для грунтов, не содержащих органических веществ, допускается использование образцов грунтов в воздушно-сухом состоянии.

Образец грунта природной влажности разминают шпателем в фарфоровой чашке или нарезают ножом в виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), удалив из пего растительные ос- Статки крупнее 1 мм, отбирают из размельченного грунта методом кварто-

вания пробу массой около 300 г и протирают сквозь сито с сеткой № 1.

Пробу выдерж вают в закрытом стеклянном сосуде не менее 2 ч. Образец грунта в воздушно-сухом состоянии растирают в фарфо-

ровой ступке ли в раст рочной машине, не допуская дробления частиц грунтаспытанийи одновременно удаляя из него растительные остатки крупнее 1

мм, просе вают сквозь то сеткой № 1, увлажняют дистиллированной водой до состоян я густой пасты, перемешивая шпателем, и выдерживают в закрытом стеклянном не менее 2 ч. Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.

телем и небольшбми порциями плотно (без воздушных полостей) укладывают в цилиндрическуюАчашку к балансирному конусу. Поверхность пасты заглаживают шпателем вровень с краями чашки.

Проведен е Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают шпа-

Балансирный конус, смазанный тонким слоем вазелина, подводят

к поверхности грунтовой пасты так, чтобы его острие касалось пасты. Затем плавно отпускают конус, позволяя ему погружаться в пасту под действием собственного веса.

грунтовую пасту извлекают из чашкиД, присоединяют к оставшейся. пасте, добавляют немного дистиллированной воды, тщательно перемешивают и повторяют испытание

Погружение конуса в пасту в течение 5 с на глубину 10 мм показы-

вает, что грунт имеет влажность, соответствующую границе текучести.

При погружении конуса в течение 5 с на глубину менее 10 мм, И

При погружении конуса за 5 с на глубину более 10 мм грунтовую пасту из чашки перекладывают в фарфоровую чашку, слегка подсушивают на воздухе, непрерывно перемешивая шпателем и повторяют операцию погружения конуса.

По достижении границы текучести из пасты отбирают пробы массой 15 - 20 г для определения влажности в соответствии с требованиями определения влажности методом высушивания до постоянной массы.

Полученное значение будет соответствовать влажности на границе текучести[5].

Результаты испытаний следует внести в журнал приложения 1.

18

3.3.3. Определение границы раскатывания

Цель работы: Определить влажность грунта на границе раскатывания. Границу раскатывания (пластичности) следует определять как

влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой Спаста, раскатываемая в жгут диаметром 3 мм, начинает распадаться на

кусочки длиной 3 - 10 мм. Подготовка к спытаниям

Подготовку грунта аналогичным способом с определением влаж-

ности на гран це текучести. иПроведен е спытаний

Подготовленную грунтовую пасту тщательно перемешивают, берут небольшой кусочек раскатывают ладонью на стеклянной или пла-

стмассовой пласт нке до о разования жгута диаметром 3 мм. Если при этой толщ не жгут сохраняет связность и пластичность, его собирают в

комок вновьбраскатывают до о разования жгута диаметром 3 мм. Раскатывать следует, слегка нажимая на жгут, длина жгута не должна превышать ш р ны ладони. Раскатывание продолжают до тех пор, пока жгут не начинает распадатьсяАпо поперечным трещинам на кусочки длиной 3 - 10 мм.

Кусочки распадающегося жгута собирают в стаканчики, накры-

ваемые крышками. Когда масса грунта в стаканчиках достигнет 10 - 15 г. По достижении границы раскатыватия из пасты отбирают пробы массой 15 - 20 г для определения влажности в соответствии с требованиями определения влажности методом высушивания до постоянной массы.

раскатывания[5]. Д Результаты испытаний следует внести в журнал приложения 1.

3.3.4. Определение плотности грунта методом режущего кольца

Полученное значение будет соответствовать влажности на границе И

Цель работы: Определить плотность грунта методом режущего кольца. Плотность грунта определяется отношением массы образца грунта

к его объему.

Подготовка к испытаниям Согласно требованиям таблице 3.2 выбирают режущее кольцо-

пробоотборник.

19

Таблица 3.2- Подбор режущего кольца

Пластинки с гладкой поверхностью (из стекла, металла и т.д.) нумеруют и взвешивают.

Проведение испытаний Кольцо-пробоот орник смазывают с внутренней стороны тонким сло-

ем вазелина или консистентной смазки.

Верхнюю зачищенную плоскостьДобразца грунта выравнивают, срезая излишки грунта ножом, устанавливают на ней режущий край кольца и винтовым прессом или вручную через насадку слегка вдавливают кольцо в грунт, фиксируя границу образца для испытаний. Затем грунт снаружи кольца обрезают на глубину 5 - 10 мм нижеИрежущего края кольца, формируя столбик диаметром на 1 - 2 мм больше наружного диаметра кольца. Периодически, по мере срезания грунта, легким нажимом пресса или насадки насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекосов. После заполнения кольца грунт подрезают на 8 - 10 мм ниже режущего края кольца и отделяют его.

Грунт, выступающий за края кольца, срезают ножом, зачищают поверхность грунта вровень с краями кольца и закрывают торцы пластинками.

При пластичном или сыпучем грунте кольцо плавно, без перекосов вдавливают в него и удаляют грунт вокруг кольца. Затем зачищают поверхность грунта, накрывают кольцо пластинкой и подхватывают его снизу плоской лопаткой.

20

Кольцо с грунтом и пластинками взвешивают.[5] Обработка результатов

Плотность грунта , г/см3, вычисляют по формуле

w - влажность грунта, %.

Результаты испытаний следует внести в журнал приложения 1.

3.3.6. Определение коэффициента уплотнения экспресс методом (динамический метод)

Цель работы: Определить значение коэффициента уплотнения экспресс методом.

- динамический плотномер; - влагомер.

Проведение испытаний На выровненное место строго вертикально устанавливают прибор и

ударами гири погружают стержень с наконечником на глубину 20 см, число ударов гири при этом не учитывается.

Продолжают забивать стержень уже считая количество ударов необходимых для его погружения на глубину с 20 см до 30 см по рискам на стержне. Результаты измерения записывают в журнал.

21

После окончания замера прибор с помощью ручки извлекают из грунта и приступают к испытанию на другой точке .На одном месте проводится не менее трех пенетраций, расстояние между точками зондирования должно составлять не менее 30 см.

Коэффициент уплотнения грунта устанавливается по графикам по осредненному значению количества ударов - для песка без определения влажности, для связных грунтов после определения относительной влажности грунта по ГОСТ 5180-15[5] и ГОСТ 22733-2016[6].

Метод стандартного уплотнения заключается в установлении зависимости плотности сухого грунта от его влажности при уплотнении об-

падающим грузомоборудованс постоянной высоты (типа прибора СОЮЗДОРНИИ);

- форма для образца грунтаА; - весы лабораторные;

- устройство для механизированного или ручного уплотнения грунта

- стаканчики весовые (алюминиевыеДбюксы) с крышками; - устройство растирочное или ступка фарфоровая с пестиком; - шкаф сушильный; - набор сит с диаметром отверстий 10 и 5 мм; - эксикатор Э-250;

- линейка металлическая длиной не менее 300 мм; - цилиндры мерные вместимостью 100 мл и 50 мл ценой деления не

более 1 мл;

- чашки металлические для испытаний вместимостью 5 л; И

- шпатель металлический; - нож лабораторный с прямым лезвием длиной не менее 150 мм; - штангенциркуль.

Подготовка к испытанию Подготовка пробы грунта

22

Масса образца грунта нарушенного сложения при естественной влажности, необходимая для подготовки пробы грунта, должна быть не менее 10 кг при наличии в грунте частиц крупнее 10 мм и не менее 6 кг при отсутствии частиц крупнее 10 мм.

Представленный для испытания образец грунта нарушенного сложения высушивают при комнатной температуре или в сушильном шкафу до воздушно-сухого состояния. Высушивание в сушильном шкафу несвязных м неральных грунтов допускается проводить при температуре не более 100 ° . связных – не более 60 *С. В процессе сушки фунт пе-

риодически перемеш вают.

тирочном10 мм и 5 мм. При этом олее 70 % всей массы грунта должно пройти через сито с отверст ями диаметром 10 мм.

Взвеш вают отсеянные крупные частицы не прошедшие через сито с отверстиями д аметром 5 мм. Дальнейшее испытание проводят с про-

mp – масса образца грунта в воздушно-сухом состоянии, г; wk – влажность отсеянных крупных частиц. %.

Отбирают из просеянного грунта методом квартования пробу грунта для испытания массой 2500 г.

Допускается проводить весь цикл испытаний с использованием одной отобранной пробы.

При испытании грунтов, содержащих частицы, легко разрушающиеся при уплотнении, отбирают несколько отдельных проб. В этом случае каждую пробу испытывают только один раз.

Помещают отобранную пробу в металлическую чашку для испытаний.

23

Рассчитывают количество воды Q, г. для доувлажнения отобранной пробы до влажности первого испытания по формуле:

где m1р, — масса отобранной пробы, г:

w1 — влажность грунта для первого испытания, назначаемая по таб-

лице 3.3, %:

wg — влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %.

ее винтами. Д Устанавливают зажимное кольцо на верхний бортик цилиндрической

Взвешивают цилиндрическую часть формы (тс).

части формы.

Зажимают цилиндрическую часть формы попеременно винтами поддона и кольца.

Устанавливают цилиндрическую часть формы на поддон, не зажимая И

Протирают внутреннюю поверхность формы ветошью, смоченной керосином, минеральным маслом или техническим вазелином.

Устанавливают собранную форму на плиту основания.

Проверяют соосность направляющей штанги и цилиндрической части формы и свободный ход груза по направляющей штанге.

Проведение испытания

24

Испытание проводят, последовательно увеличивая влажность грунта испытываемой пробы. При первом испытании влажность грунта должна соответствовать значению. При каждом последующем испытании влажность грунта следует увеличивать на 1 %—2 % для несвязных грунтов и

на 2 %—3 % — для связных грунтов.

Сперемеш вают:

Количество воды для увлажнения испытуемой пробы определяют по формуле (3.5). принимая в ней за wg и w1, влажности при предыдущем и

очередном спытан ях соответственно.

Испытан е пробы грунта проводят в следующем порядке:

- переносят пробу з эксикатора в металлическую чашку и тщательно

трехислоев грунта, последовательно загружаемых в форму. Перед за-

• загружают в со ранную форму из пробы слой грунта толщиной 50— 60 мм слегка уплотняют рукой его поверхность. Проводят уплотнение

40 ударами груза по наковальне с высоты 300 мм. зафиксированной на

глубину третьего слоя на формуАустанавливают насадку; • после уплотнения

направляющей штанге. Аналогичную операцию проводите каждым из

грузкой второго третьего слоев поверхность предыдущего уплотнен-

ного слоя взрыхляют ножом на 1—2 мм. Перед укладкой

третьего слоя снимают насадку и срезают выступающую часть грунта заподлицо с торцом формы. Толщина выступающего слоя срезаемого грунта должна быть не олее 10 мм.

Примечание — Если выступающая часть грунта превышает 10 мм. необходимо выполнить дополнительное число ударов из расчета один удар на 2 мы превышения.

где mi – масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом,

г;

тc – масса цилиндрической части формы без грунта, г; V – вместимость формы, см3.

25

Извлекают из цилиндрической части формы уплотненный образец грунта. При этом из верхней, средней и нижней частей образца отбирают пробы для определения влажности грунта.

Извлеченный из формы грунт присоединяют к оставшейся в чашке части пробы, измельчают и перемешивают. Размер агрегатов не должен

СВторое последующ е испытания грунта следует в той же последовательности.

превышать наибольшего размера частиц испытуемого грунта.

Увеличивают влажность пробы. После добавления воды грунт тщательно перемеш вают. накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 м н для несвязных грунтов и не менее 30 мин для связных

грунтов.

Испытан е следует сч тать законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшен е значений массы и плотности уплотняемого об-

wi – влажность грунта при очередномДиспытании. %.

грунта от влажности. По наивысшей точке графика для связных грунтов находят значение максимальной плотности и соответствующее ему значение оптимальной влажности.[6].

Строят график зависимости изменения значенийИплотности сухого

Для контроля правильности испытания связных грунтов строят линию нулевого содержания воздуха, показывающую изменение плотности сухого грунта от влажности при полном насыщении его пор водой.

26

Пары чисел pi и wi для построения линии нулевого содержания воздуха при плотности частиц грунта ps определяют, задаваясь значениями влажности, по формуле

27