3.Определение коэффициента уплотнения грунта
3.1. Определение коэффициента уплотнения грунта методом динамического зондирования
Для определения коэффициента уплотнения методом динамического зондирования используется прибор – плотномер динамический марки Д-51, представленный на рис. 1.1.
4
3
2
5
860
300
1
Рис. 1.1. Динамический плотномер:
1 – штанга с коническим наконечником; 2 – направляющая; 3 – гиря;
4 – рукоятка; 5 – наковальня
Плотномер динамический предназначен для оперативного послойного контроля степени уплотнения грунтов земляных сооружений в процессе их возведения на глубине до 30 см (без отбора проб) в полевых условиях. Применение плотномера не рекомендуется для грунтов содержащих частицы крупнее 2 мм более 25 % по массе (гравелистых песков), мерзлых грунтов, а также грунтов отсыпаемых в воду или находящихся ниже уровня поверхностных или грунтовых вод. Масса прибора 3,9 кг. Время одного измерения 1-2 минуты.
Метод динамического зондирования основан на принципе определения сопротивления грунта погружению зонда с коническим наконечником под действием последовательно возрастающего количества ударов груза постоянной массы, свободно падающего с заданной высоты.
При контроле уплотнения пылевато-глинистых грунтов без определения влажности грунта применяют методдвойного зондирования.
3.2. Определение коэффициента уплотнения грунта методом статической пенетрации
Для определения коэффициента уплотнения методом статической пенетрации используется прибор пенетрометр, представленный на рис. 1.2.
Пенетрометр предназначен для оперативного послойного контроля плотности насыпных и намывных грунтов в полевых условиях.
Рис. 1.2.Пенетрометр:
1 – ручка; 2 – нажимной винт; 3 – гайка; 4 – пружина; корпус; 5 – корпус; 6 – шток;
7 – кольцо; 8 – втулка; 9 – движок; 10 – шпилька; 11 – опорная плита; 12 – конусный наконечник; 13 – хвостовик.
Принцип измерения плотности основан на известном методе исследования физических и механических свойств грунтов путем определения сопротивления грунтов проникновению конических наконечников (пенетрации).
С помощью пенетрометра измеряют коэффициент уплотнения Куразличных грунтов.
Исследованию с помощью пенетрометра не подлежатгрунты песчаные и глинистые, содержащие частицы крупнее 10 мм более 25 % по массе, а также грунты всех видов в мерзлом и водонасыщенном состоянии.
Пенетрометр рекомендуется применять при текущем контроле подготавливаемых оснований под фундаменты, дорожных насыпей, гидротехнических сооружений. Глубина контроля от поверхности слоя до 10 см.
Длительность одного измерения не более 3 минут. Пенетрометр сохраняет свою работоспособность при влажности до 100 %.
Принцип действия пенетрометра основан на методе установления равновесия между внешней нагрузкой и силами реактивного сопротивления грунта по боковой поверхности конуса при различных значениях усилия вдавливания и глубины пенетрации.
Перед проведением испытаний необходимо провести тарировку силоизмерительного устройства плотномера.
Пенетрометр (рис. 1.2) состоит из сменного конусного наконечника 12 с уг- лом 30° при вершине, который соединен со штоком 6. Надетая на шток пружи- на 4 обеспечивает необходимое усилие пенетрации. Прибор собран в корпусе, состоящем из круглой опорной плиты 11, ручки 1 и дюралюминиевой трубки 5. Цилиндрический движок 9, состоящий из оргстекла, с круговой черной риской и кольцом 7 обеспечивает отсчет глубины погружения конуса в грунт по шкале, нанесенной на наружной поверхности корпуса. В начальном положении риска на движке совпадает с конечным делением шкалы. При погружении конуса в грунт шпилька 10 смещает движок 9 на соответствующее расстояние.Сила натяжения пружины регулируется устройством, состоящим из на- жимного винта 2, гайки 3 и втулки 8, которая установлена в проточке корпуса 5. Пружина 4 прикреплена к хвостовикам гайки 13 и втулки 8. Шток 6 в нажим- ной винт 2 упирается конической заточкой.
Такая конструкция прибора позволяет легко регулировать начальное натя- жение пружины, что обеспечивает возможность использования пенетро- метра как для весьма рыхлых песков, так и для значительно переуплотненных глин. Перед проведением испытаний необходимо отобрать пробы грунта для определения гранулометрического состава грунта.