где w – влажность грунта в образце, рассчитанная по методике

ASTM D2216 10 [7] с точностью до 0,1 %.

Вес сухого грунта вычисляют по формуле

где К – коэффициент, корректирующий размерность, К=9,8066 при единицах измерения d в г/см3, а d в кН/м3.

Вычисленные значения веса сухого грунта и соответствующие им влажности используют для построения кривой уплотнения. Для контролируемых в РФ параметров уплотнения грунта достаточно построить график стандартного уплотнения, используя вычисленные по выражению (6) плотности сухого грунта и соответствующие им влажности.

Для контроля правильности испытания грунтов стандарты [5, 6] так же, как и ГОСТ 22733 2002 [2], регламентируют построение «линии нулевого содержания воздуха». Эта линия показывает изменение плотности сухого грунта или его удельного веса от влажности при полном насыщении его пор водой. Требования, регламентируемые документами [5, 6] и [2], различаются.

Согласно российскому стандарту, пары чисел di и wi для построения «линии нулевого содержания воздуха» при плотности частиц грунта s определяют, задаваясь значениями влажности, по формуле

где s плотность частиц грунта, определяемая по ГОСТ 5180 84 [1],

г/см3; w – максимальное значение плотности воды, соответствующее температуре 3,98 °С и равное 1 г/см3.

В стандартах [5, 6], наоборот, в качестве независимой переменной принимают влажность, которая рассчитывается для заданного значений удельного веса сухого грунта. Приводя выражение (8) к формуле, регламентируемой стандартами [4, 5], решим это уравнение относительно влажности и получим

30

Далее выразим плотности воды, сухого грунта и его минеральных частиц из уравнения подобных (7). Тогда получим

Выполняя подстановку формулы (10) в (9), приводим выражение

(9) к виду

В США в качестве характеристики удельного веса частиц грунта используют термин специальный удельный вес, представляющий собой отношение веса минеральной части к весу воды. Поэтому соотношение специального удельного веса и физического удельного веса частиц грунта можно дать в виде формул

Подставляя вторую зависимость (12) в (11), получим

Зависимость (13) является регламентируемой [5, 6] формулой для расчета влажности при построении линии нулевого давления, а формулы (8) – (13) иллюстрируют схожесть подходов [2] и [5, 6] к построению «линии нулевого содержания воздуха».

Кривые Проктора приведены на рис. 63.

31

Таблица 4. Коэффициенты приведения значений максимальной плотности и оптимальной влажности, установленных методами [5, 6], к характеристикам, полученным методом стандартного уплотнения [2]

Примечание. Приведение значений максимальной плотности и оптимальной влажности для основных разновидностей грунтов, определяемых методом стандартного уплотнения, к значениям, полученным методами Проктора, осуществляют путем умножения на соответствующие коэффициенты, приведенные в таблице.

Контрольные вопросы и задания

1.Дайте определение влажности грунта.

2.Дайте определение оптимальной влажности грунта.

3.Что такое плотность сухого грунта?

4.Какой единицей измерения характеризуется плотность грунта?

5.Дайте определение максимальной плотности грунта.

6.Какие параметры связывает «кривая Проктора»?

7.Как называется российский аналог «кривой Проктора»?

8.Какие приборы используются при проведении лабораторной работы?

9. Поясните порядок экспериментального определения максимальной плотности и оптимальной влажности по стандартному мето-

ду Проктора, регламентируемый ASTM D 698 12 е1.

10.Как происходит формовка образцов стандартным методом Проктора?

11.Как привести значения максимальной плотности и оптимальной влажности для грунтов, определяемых по российской методике

(ГОСТ 22733 2002), к значениям, полученным методами Проктора? 12. Поясните порядок экспериментального определения макси-

мальной плотности и оптимальной влажности по модифицированному методу Проктора, регламентируемый ASTM D 1557 12.

13. В чем различие стандартного и модифицированного методов Проктора?

33

Библиографический список

1.ГОСТ 5180 – 84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. – Введ. 1984 - 24 - 10. − М. : Госстрой

СССР : Изд-во стандартов, 1993. – 19 с.

2.ГОСТ 22733 – 2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. − Взамен ГОСТ 22733 – 77 ; введ. 2003 - 01 - 07. – М. : Госстрой России : ГУП ЦПП, 2003. – 19 с.

3.ГОСТ 25100 – 2011. Грунты. Классификация. − Взамен ГОСТ 25100 – 95 ; введ. 2013 - 01 - 01.– М. : Стандартинформ, 2013. – 42 с.

4.ASTM D 653 – 14. Standard Terminology Relating to Soil, Rock, and Contained Fluids. ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2014.

5.ASTM D 698 – 12e1. Standard Test Methods for Laboratory Com-

paction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400 ft – lbf / ft3 (600 KN – m / m3)). ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2012.

6.ASTM D 1557 – 12. Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft – lbf / ft3 (2,700 KN – m / m3)). ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2012.

7.ASTM D 2216 – 10. Standard Test Methods for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass. ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2010.

8.ASTM D 2487 – 11. Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System). ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2011.

9.ASTM D 4318 – 10e1. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2010.

10.ASTM E 11 – 13. Standard Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves. ASTM International, West Conshohocken, P.A., 2013.

34