Способ определения степени и однородности уплотнения грунта по глубине земляного сооружения

 

Использование: в строительстве земляных сооружений при контроле уплотнения грунтов земляного полотна автомобильных и железных дорог, а также грунтов обратных засыпок. Способ определения степени и однородности уплотнения грунтов включает забивку конического наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев и отбор из них проб грунта. Отобранный из однородного слоя грунт уплотняют непосредственно в земляном сооружении до максимальной плотности при естественной влажности. В уплотненный образейц размером не менее 5 диаметров наконечника производят повторную забивку конического наконечника. Сравнивают результаты первого и повторного зондирований, и по градуировочной зависимости определяют степень уплотнения данного однородного слоя грунта. Обрабатывают данные, полученные только ниже критической глубины зондирования. Изобретение позволяет повысить точность измерений и сокращает сроки контроля. 2 ил.

Изобретение относится к строительству земляных сооружений и может быть использовано при контроле уплотнения грунтов обратных засыпок.

Известен способ контроля качества уплотнения грунта путем двух последовательных пенетраций, при котором первую пенетрацию осуществляют в исследуемом грунте при естественном достигнутом уплотнении, а вторую в грунте, дополнительно уплотненном ударной нагрузкой до максимальной плотности, после чего определяют коэффициент уплотнения грунта путем сравнения результатов двух пенетраций с использованием тарировочной зависимости [1] Известен способ контроля качества уплотнения, предусматривающий отбор проб грунта, уплотнение образцов, забивку в них наконечника прибора динамического контроля и построение тарировочных графиков для каждого вида грунта [2] Недостатком этих способов является то, что контроль производится только в поверхностном слое, т. е. на глубину, не превышающую высоты наконечника прибора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения степени и однородности уплотнения грунтов, включающий забивку наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев, отбор из них проб грунта для испытания и определение по полученным результатам с учетом предварительно построенных тарировочных кривых степени уплотнения [3] Цель изобретения повышение точности измерений и сокращение сроков контроля.

Цель в способе определения степени и однородности уплотнения грунта по глубине земляного сооружения, включающем забивку конического наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев, отбор из них проб грунта для испытания и определение по полученным результатам с учетом предварительно построенных тарировочных кривых степени уплотнения, достигается тем, что при испытании из каждой пробы грунта изготавливают образец максимальной плотности при естественной влажности высотой, превышающей критическую глубину зондирования непосредственно в земляном сооружении. Затем производят забивку в образец конического наконечника и сравнивают величины динамических сопротивлений грунта в слое земляного сооружения и в уплотненном образце. Результаты сравнения используют для определения степени уплотнения грунта однородного слоя, причем рассматривают значения динамического сопротивления, полученные ниже критической глубины зондирования.

С целью определения влияния глубины зондирования на величину динамического сопротивления забивке конического наконечника проводили специальные исследования, в результате которых установлено, что при одной и той же плотности грунта сопротивление последнего забивке наконечника возрастает пропорционально глубине погружения, однако, начиная с определенной глубины, равной восьми диаметрам наконечника, становится постоянным (фиг. 1).

Так как сопротивление грунта забивке конуса ниже глубины h 8d (где d диаметр конического наконечника), называемой критической глубиной зондирования, в однородном по составу и плотности грунте остается практически постоянным, то при оценке степени и однородности уплотнения грунта необходимо учитывать только результаты испытаний, полученные ниже критической глубины, т.е. ниже глубины, равной 8d.

Способ осуществляют следующим образом. Устанавливают наконечник прибора для динамического зондирования на выровненную и защищенную поверхность грунта и производят его забивку ударами свободно падающего груза. Фиксируют количество ударов и глубину погружения наконечника. При забивке на требуемую глубину наконечник прибора извлекают и строят график изменения сопротивления грунта забивке конуса по глубине. По графику определяют слои с одинаковым сопротивлением зондированию (однородные слои), из которых затем производят отбор грунта. Вынутый грунт уплотняют в приямке, устроенном в теле земляного сооружения, нагрузкой, эквивалентной нагрузке стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-90. После этого по центру уплотненного образца устанавливают наконечник прибора и производят его забивку, фиксируя количество ударов и глубину погружения наконечника. Полученное значение величины динамического сопротивления сравнивают со значением, полученным при первой забивке наконечника в слой, из которого отбирают грунт для уплотнения образца, т.е. находят величину отношения a P_д2/P_д1 (где Р_д1и Р_д2 соответственно динамическое сопротивление грунта при первом и повторном зондировании), и по градуировочной зависимости К_у f(a) определяют величину К_у коэффициент уплотнения.

П р и м е р. Для забивки конического наконечника диаметром 16 мм на глубину 20-30 см сделано 15 ударов груза (N₁ 15). После отбора грунта с глубины 20-30 см производят его уплотнение в приямке глубиной 30 см и диаметром 10 см 40 ударами трамбовки от прибора стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-90 на каждый слой толщиной 5 см. Производят повторную забивку наконечника прибора в уплотненный образец грунта. Полученное в интервале глубины 20-30 см количество ударов N₂ 18 сравнивают с полученным ранее количеством N₁ 15 (а N₂/N₁ 18/15 1,2). По полученному значению а 1,2 с использованием градуировочной зависимости К_у f(a) определяют величину коэффициента уплотнения К_у 0,96 (фиг. 2).

Преимущество данного способа заключается в том, что результаты контроля (степень уплотнения) получают на месте проведения работ без последующих лабораторных испытаний. Точность полученных результатов высокая, т.к. первое и повторное зондирование осуществляют для одного и того же грунта при постоянной влажности.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ И ОДНОРОДНОСТИ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА ПО ГЛУБИНЕ ЗЕМЛЯНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий забивку конического наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев, отбор из них проб грунта для испытаний и определение по полученным результатам с учетом предварительно построенных тарировочных кривых степени уплотнения грунта, отличающийся тем, что при испытании из каждой пробы грунта изготавливают образец максимальной плотности при естественной влажности высотой, превышающей критическую глубину зондирования, непосредственно в земляном сооружении, затем производят забивку в образец конического наконечника и сравнивают величины динамических сопротивлений грунта в слое земляного сооружения и в уплотненном образце, а результаты сравнения используют для определения степени уплотнения грунта однородного слоя, причем рассматривают значения динамического сопротивления, полученные ниже критической глубины зондирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2