4.2. Лабораторные работы по определению плотности грунта

Необходимость определения плотности сухого (скелета) грунта вытекает из анализа формулы (4.5), в соответствии с которой определяется коэффициент уплотнения грунта в земляном полотне. Рассмотренные выше правила определения максимальной стандартной плотности позволяют утверждать, что для каждой разновидности грунта она зависит от метода выполнения испытаний. Например, для одного и того же грунта наименьшее значение максимальной стандартной плотности получается при использовании стандартного метода Р. Проктора, а наибольшее ее значение будет получено при испытаниях модифицированным методом Р. Проктора. Таким образом, максимальная стандартная плотность есть величина постоянная для одного и того же грунта при ее определении одним из трех способов, описанных нами выше. Поэтому коэффициент уплотнения можно

Представленные в табл. 4.12 формулы являются в равной степени достоверными, но наиболее просто и с достаточной для инженерных

169

целей точностью определяются экспериментальные значения плотности грунта и его влажности. Поэтому расчет плотности сухого грунта рационально производить по значениям плотности и влажности грунта, полученным в результате испытаний.

Определение плотности и влажности грунтов производится в соответствии с требованиями [11, 36, 63]. Для этого производится отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов грунта в соответствии с требованиями [38], используя точечный метод отбора.

В зависимости от свойств грунта выбирают метод определения плотности и влажности, а в зависимости от метода отбирают образцы ненарушенного сложения (монолиты) или нарушенного сложения. Методы определения характеристик выбираются в зависимости от

су грунта в единице объема в условиях залегания грунта в насыпи,

выемке или естественном состоянии. Для этого из земляного полотна или резерва необходимо точечнымБметодом отбора взять образцы не-

нарушенного сложения (монолиты). В лабораторных условиях измеряют массу грунта, Иа объем образца соответствует объему кольца

пробоотборника. В зависимости от вида грунта и его состояния выбирают режущее кольцо-пробоотборник в соответствии с указаниями табл. 4.13.

Таблица 4.13. Требования к размерам кольца-пробоотборника

Кольца-пробоотборники изготавливают из стали с антикоррозионным покрытием или из других материалов, не уступающих по твердости и коррозионной стойкости.

170

В настоящее время изготавливают комплекты колецпробоотборников КОПГ-01 (КПГ-01), КП-402, ПГ-50, ПГ-200, ПГ400, соответствующие требованиям табл. 4.28. Общий вид таких комплектов пробоотборников представлен на рис. 4.81.

2

2

3 – ручка-насадка

Согласно требованиям [11] лабораторная работа по определению плотности грунта методом режущего кольца включает в себя три эта-

чество колец, которые нумеруются и взвешиваются (рис. 4.82). Кроме колец подготавливают пластинки с гладкой поверхностью (из стекла, металла и т. д.), которые тоже нумеруются и взвешиваются (рис. 4.83). У каждого кольца при помощи штангенциркуля измеряются внутренний диаметр и высота с погрешностью не более 0,1 мм. По результатам измерений вычисляют объем кольца с точностью до

0,1 см3.

171

При отборе проб для Бконтроля качества уплотнения грунтов руководствуются требованиями [25], согласно которым контроль плотности грунта выполняютИв каждом технологическом слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5 – 2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20См – также и в промежутках между ними. Плотность грунта необходимо проверять на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин. В насыпях высотой до 3 м плотность контролируется не реже чем через 200 м. Плотность грунта в насыпях высотой более 3 м и в верхнем слое контролируют не реже чем через 50 м.

Контроль плотности следует производить на глубине, равной 1/3 толщины уплотняемого слоя, но не менее 8 см.

Для отбора пробы в резервах, выемках и нулевых отметках подготавливают ровную площадку, а грунт изымают на глубину 8 см. При отборе пробы из насыпи изъятие грунта производится из верхней части технологического слоя на глубину 1/3 от его толщины, но не менее чем на 8 см (рис. 4.84). То есть при толщине технологического слоя 30 см из его верхней части необходимо удалить 10 см грунта, а при толщине – 20 см грунт удаляется на 8 см. Поверхность полученной площадки выравнивают, срезая излишки грунта ножом (рис.

4.85).

172

смазывают тонким ИслоемБвазелина или консистентной смазки. На подготовленную поверхность устанавливают режущий край кольца и слегка вдавливаютСкольцо в грунт на глубину 2 – 3 мм (рис. 4.86). Снаружи кольцо на глубину 5–10 мм ниже режущего края обрезается от окружающего грунта (рис. 4.87). Обрезка производится таким образом, чтобы сформировался столбик грунта, диаметр которого на 1–2 мм больше наружного диаметра кольца.

Затем периодически, по мере срезания грунта, легкими нажимами пресса или насадки насаживают кольцо на столбик грунта, не допуская перекосов (рис. 4.88). После заполнения кольца грунт, расположенный на 8–10 мм ниже режущего края кольца, подрезают ножом на конус и отделяют кольцо с грунтом (рис. 4.89).

173

174

Грунт, выступающий за края кольца, срезают ножом от себя под углом 45 (рис. 4.90) и зачищают поверхность грунта вровень с краями кольца (рис. 4.91). Торцы кольца с грунтом закрывают пластинками.

Кольца, закрытые пластинками, доставляют в лабораторию и взвешивают, определяя массу грунта в кольце, закрытого пластинка-

ми (рис. 4.94).

175