- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
- •2.1. Приборы, оборудование и средства измерений
- •2.3. Проведение испытания
- •2.4. Обработка результатов
- •Контрольные вопросы и задания
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Приборы, оборудование и средства измерений
- •3.4. Формовка образцов и определение их плотности
- •Контрольные вопросы и задания
- •Библиографический список
2.4. Обработка результатов
Используя полученные значения плотности грунта и его влажности, вычисляют плотность сухого грунта с точностью 0,01 г/см3. Расчеты производят по формуле
ρdi |
ρi |
, |
(10) |
1 0,01W |
|||
|
ei |
|
|
где i плотность грунта, г/см3; Wei влажность грунта при очередном испытании, %.
Влажность грунта при очередном испытании определяется как среднее значение влажностей, полученных из проб, взятых из верхней средней и нижней частей образца при очередном испытании.
Используя полученные результаты плотности сухого грунта и влажности, выполняется построение графика зависимости изменения значений плотности сухого грунта от влажности (прил. 2). По наи-
высшей точке графика для связных грунтов находят значение макси- |
|
И |
|
мальной плотности d max и соответствующее ему значение оптималь- |
|
ной влажности Wo. |
|
Для несвязных грунтов график стандартногоД |
уплотнения может |
не иметь заметно выраженногоАмаксимума. В этом случае значение оптимальной влажности пр н мают на 1,0 1,5 % менее влажности
Wei, при которой про сходбт отжатие воды. Значение максимальной плотности принимают по соответствующей ей ординате. При этом
1,0 % принимаютСдляипесков гравелистых, крупных и средней крупности; 1,5 % для мелких и пылеватых песков.
При содержании в грунте крупных частиц, которые перед испытанием были удалены из пробы, для учета влияния их состава корректируют установленное значение максимальной плотности сухого грунта. В этом случае расчет уточненного значения d max производят по формуле
|
, |
|
|
ρd max ρk |
|
, |
(11) |
|
|
ρd max |
|
|
|
|
|
||
|
ρ |
0,01 K (ρ |
ρ |
) |
||||
|
|
|
k |
k |
d max |
|
|
|
где k |
плотность крупных частиц, |
г/см3; К содержание крупных частиц в |
||||||
грунте, %. |
|
|
|
|
|
|
|
22
Уточненное значение оптимальной влажности грунта W o, %, определяют по формуле
W, 0,01 W 1 K . |
(12) |
|
o |
o |
|
Для контроля правильности испытания связных грунтов строят «линию нулевого содержания воздуха», показывающую изменение плотности сухого грунта от влажности при полном насыщении его пор водой. Пары чисел di и Wi для построения «линии нулевого содержания воздуха» при плотности частиц грунта s определяют, задаваясь значениями влажности, по формуле
ρdi |
ρs |
|
|
|
, |
(13) |
|
|
|||||
|
1 0,01 W ρ |
|
1 |
|
|
|
|
И |
|
||||
|
i s |
|
||||
|
|
ρ |
|
|||
|
|
|
W |
|
где s плотность частиц грунта, определяемая по ГОСТ 5180-84 [2], г/см3; W – максимальное значение плотности водыД, соответствующее ее температуре 3,98 оС и равное 1 г/см3.
Допускается принимать парыАчисел di и Wi по прил. 3 [3]. Нисходящая часть графика стандартного уплотнения не должна пересекать «линию нулевого содержаниябвоздуха».
При необходимости сравнения или приведения значений максимальной плотностииопт мальной влажности грунта к значениям, полученным методами Проктора, допускается использовать переходные коэффициентыС, пр веденные в прил. 4.
График стандартного уплотнения может быть использован для уточнения допускаемых коэффициентов увлажнения, значения которых приведены в табл. 5. Для этого график стандартного уплотнения целесообразно построить в координатах коэффициента уплотнения и коэффициента увлажнения. Затем из точек, соответствующих требуемому коэффициенту уплотнения, нужно провести нормаль к оси коэффициента увлажнения, полученные точки укажут нижний и верхний пределы допускаемых коэффициентов увлажнения. Пример такого определения представлен в прил. 5, в котором в качестве исходных данных приняты значения прил. 1 и 2. Из этого графика следует, что при требуемом коэффициенте уплотнения 0,98 минимальное допустимое значение коэффициента увлажнения суглинка тяжелого составляет 0,92, а максимальное 1,08. Допускаемые табл. 5 коэффициенты увлажнения варьируются в пределах 0,95–1,05. То есть требования
23
табл. 5 строже, чем полученные при испытаниях, в связи с чем в качестве предельных значений коэффициентов увлажнения целесообразно принять данные табл. 5.
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. |
Какое условие является критерием качественного уплотнения |
|||
грунта? |
|
|
И |
|
7. |
|
|
|
|
По какой формуле определяется коэффициент уплотнения? |
||||
8. |
Назовите документ, который регламентирует требуемые значе- |
|||
ния коэффициента уплотнения. |
Д |
|||
|
|
|||
9. |
Какие приборы используются при проведении лабораторной |
|||
работы? |
А |
|
10. Поясните порядок экспериментального определения максимальной плотности в приборе СоюздорНИИ для стандартного уплотнения, регламентируемый ГОСТ 22733 2002?
11.Как происходит от ор грунта для испытаний?
12.По какому ГОСТуиопределяется влажность грунта?
13.Что показывает «л н я нулевого содержания воздуха»?
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ СТАНДАРТНЫМ И МОДИФИЦИРОВАННЫМ МЕТОДАМИ ПРОКТОРАб3.1. Общие сведения
Методы стандартного уплотнения, рассматриваемые в настоящем пособии, называют стандартным и модифицированным методами Р.Р. Проктора. Эта терминология удобна, так как само название методов подчеркивает как их отличие друг от друга, так и отличие от российского метода стандартного уплотнения.
Суть этих методов заключается в построении кривой уплотнения, отображающей зависимость плотности сухого грунта от его влажности при уплотнении трамбованием.
24
Отметим, что в США действуют две группы стандартов. К первой группе относят нормативные документы ASTM (Американское общество по испытаниям материалов), ко второй – AASHTO (Американская ассоциация служащих государственных автодорог и та1). В настоящем учебно-методическом пособии авторы придерживаются стандартов группы ASTM. Стандартный и модифицированный методы Проктора реализуются при помощи трех разных тестов: А, В и С. Каждый из этих тестов выполняется при строгом соблюдении условий, представленных в табл. 7.
Таблица 7. Требования к тестам А, В и С при выполнении лабораторных работ стандартным и модифицированным методами Проктора
Характери- |
Стандартный метод Проктора |
Модифицированный метод |
|||||||||||
ASTM D 698 [10] |
Проктора ASTM D 1557 [11] |
||||||||||||
стика |
|
||||||||||||
|
Тест А |
|
Тест В |
|
|
Тест С |
Тест А |
|
Тест В |
Тест С |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
Д |
5 |
6 |
7 |
|||
|
|
|
|
4 |
|
||||||||
Сито |
для |
№ 4 |
|
3/8 дюй- |
3/4 дюй- |
№ 4 |
|
4,75 и |
9,5 и |
||||
просеивания |
(4,75 мм) |
|
ма |
|
|
ма (19 |
И(4,75 мм) |
|
9,5 мм |
19 мм |
|||
грунта |
|
|
|
(9,5 мм) |
А |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
мм) |
|
|
|
|
|
||||
Остаток |
на |
|
|
Нет тре- |
Нет тре- |
|
|
|
|
Нет тре- |
|||
сите 4,75 мм, |
25 |
|
ований |
|
ований |
|
20 |
>20 |
бований |
||||
% по массе |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Остаток |
на |
Нет тре- |
|
|
|
Нет тре- |
Нет тре- |
|
|
|
|||
сите 9,5 |
мм, |
|
25 |
|
|
20 |
>20 |
||||||
бован й |
|
|
|
ований |
бований |
|
|||||||
% по массе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Остаток |
на |
С |
|
б |
|
|
|
|
|
Нет |
|
||
сите 19 мм, % |
Нет тре- |
|
Нет тре- |
|
30 |
Нет тре- |
|
требо- |
<30 |
||||
по массе |
|
бований |
|
бований |
|
|
бований |
|
ваний |
|
|||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Масса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трамбующего |
2,495 |
|
2,495 |
|
|
2,495 |
4,54 |
|
4,54 |
4,54 |
|||
груза, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Использован один из вариантов перевода названия ассоциации, используемый в термино-
логии строителей (оригинальное название American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)).
Другие варианты перевода [http://universal_ru_en.academic.ru/]:
Общая лексика: Американская ассоциация служащих автомобильных дорог штатов. Дорожное дело: Американская ассоциация руководителей дорожных и транспортных служб штатов.
Автодорожное право: Американская ассоциация дорожных и транспортных должностных лиц штатов.
25