Drėgmė, kuriai esant maks. Galimas sutankinimo efektas vadinamas optimaliu drėgmės kiekiu.

Sūpynės metu pasiektas dirvožemio skeleto tankis. Drėgmė vadinama optimaliu dirvožemio tankiu.

5. Gruntų deformacijos priklausomybė nuo suspaudimo ir jos analizė.

Dirvožemio gniuždymas– jų gebėjimas mažėti (suteikti nuosėdų) veikiant išoriniam slėgiui. Grunto gniuždomumo laipsnis priklauso nuo grunto struktūros ir yra svarbi dirvožemio mechaninių savybių charakteristika, pagal kurią skaičiuojami pastatų ir įvairių konstrukcijų nuosėdos. Gruntų gniuždomumą lemia jų akytumo pasikeitimas veikiant apkrovai ir atsiranda dėl abipusių dalelių poslinkių. Vandens koloidinių plėvelių storio mažinimas išspaudžiant vandenį vandens prisotintose dirvose ir dėl kristalizacijos ryšių sunaikinimo labai struktūriniuose dirvožemiuose. Dėl to, kad dirvožemio gniuždymas yra susijęs su jų poringumo sumažėjimu, dirvožemio mechanikoje yra įprasta apibūdinti dirvožemio gniuždymą pagal poringumo koeficiento priklausomybę nuo tankinimo slėgio. Ši priklausomybė vadinama suspaudimas ir nustatomas eksperimentiškai laboratorinėmis sąlygomis, naudojant dviejų tipų prietaisus:

- odometras(vienašis suspaudimo įtaisas su standžiomis šoninėmis narvo sienelėmis, kuriose yra dirvožemio mėginys), dar vadinamas suspaudimo įtaisu;

- stabilizometras(triašis suspaudimo įtaisas su elastingomis šoninėmis sienelėmis, kurios uždaro gruntą).

GOST 22733-2002

TARPVALSTINIS STANDARTAS

DIRVOŽEMĖ

Laboratorinis nustatymo metodas
maksimalus tankis

TARPVALSTYBINĖ MOKSLINĖ IR TECHNINĖ KOMISIJA
DĖL STANDARTIZAVIMO, TECHNINIO REGLAMENTO
IR STATYBOS SERTIFIKAVIMAS (MNTKS)
Maskva

Pratarmė

1 SUkūrė Valstybinis kelių tyrimų institutas (FSUE SoyuzdorNII)

PRISTATO Rusijos valstybinis statybos komitetas

2 PRIIMTA Tarpvalstybinė statybos standartizacijos, techninio reglamentavimo ir sertifikavimo mokslinė ir techninė komisija (MNTKS) 2002 m. balandžio 24 d.

3 VIETOJE GOST 22732-77

4 ĮSIgaliojo 2003 m. liepos 1 d. kaip Rusijos Federacijos valstybinis standartas Rusijos valstybinio statybos komiteto 2002 m. gruodžio 27 d. dekretu Nr. 170

GOST 22733-2002

TARPVALSTINIS STANDARTAS

DIRVOŽEMĖ

Laboratorinis maksimalaus tankio nustatymo metodas

S.O.I.L.S.
Laboratorinis didžiausio tankio nustatymo metodas

Įvedimo data 2003-07-01

1 Taikymo sritis

Šis standartas taikomas natūraliems ir dirbtiniams išsklaidytam gruntui ir nustato didžiausio sauso grunto tankio ir jį atitinkančio drėgmės kiekio laboratorinio nustatymo metodą tiriant juos statybai.

Standartas netaikomas organiniams ir organiniams dirvožemiams bei dirvožemiams, kuriuose yra didesnių nei 20 mm dalelių.

2 Norminės nuorodos

Šiame standarte naudojamos nuorodos į šiuos standartus:

Suportai GOST 166-89. Specifikacijos

GOST 427-75 Metalo matavimo liniuotės. Specifikacijos

GOST 1770-74 Laboratoriniai stiklo dirbiniai. Cilindrai, stiklinės, kolbos, mėgintuvėliai. Bendrosios techninės sąlygos

GOST 5180-84 Dirvožemis. Fizinių savybių laboratorinio nustatymo metodai

GOST 8269.0-97 Skalda ir žvyras iš tankių uolienų ir pramoninių atliekų statybos darbams. Fizinių ir mechaninių bandymų metodai

GOST 9147-80 Porcelianiniai laboratoriniai reikmenys ir įranga. Specifikacijos

GOST 12071-2000 Dirvožemis. Mėginių parinkimas, pakavimas, transportavimas ir saugojimas

GOST 23932-90 Laboratoriniai indai ir įranga. Bendrosios techninės sąlygos

Laboratorinės svarstyklės GOST 24104-2001. Bendrieji techniniai reikalavimai

GOST 25100-95 Dirvožemis. Klasifikacija

GOST 29329-92 Statinio svėrimo svarstyklės. Bendrieji techniniai reikalavimai

GOST 30416-96 Dirvožemis. Laboratoriniai tyrimai. Bendrosios nuostatos.

3 Apibrėžimai

Šiame standarte vartojami šie terminai su atitinkamais apibrėžimais.

Didžiausias tankis (standartinis tankis) - didžiausias sauso grunto tankis, kuris pasiekiamas tiriant dirvą standartiniu tankinimo metodu.

Optimali drėgmė - dirvožemio drėgmės vertė, atitinkanti didžiausią sauso dirvožemio tankį.

Standartinis sandariklis - sluoksnis po sluoksnio (trys sluoksniai) dirvožemio mėginio sutankinimas su nuolatiniais tankinimo darbais.

Standartinis tankinimo grafikas - grafinis sauso dirvožemio tankio kitimo priklausomybės nuo drėgmės vaizdas, kai bandoma standartiniu tankinimo metodu.

Likę šiame standarte vartojami terminai pateikti GOST 5180, GOST 12071, GOST 25100, GOST 30416.

4 Bendrosios nuostatos

4.1 Standartinis sutankinimo metodas – tai sauso dirvožemio tankio priklausomybės nuo drėgmės kiekio nustatymas, kai sutankinami dirvožemio mėginiai, atliekant nuolatinį tankinimo darbą ir nuolat didėjant dirvožemio drėgmei.

Bandymų rezultatai pateikiami standartinio tankinimo grafiko pavidalu.

4.2 Bendrieji dirvožemio, įrangos, instrumentų ir laboratorinių patalpų laboratorinių tyrimų reikalavimai pateikti GOST 30416.

4.3 Dirvožemiui tirti standartiniu tankinimo metodu naudokite sutrikusios sudėties dirvožemio pavyzdžius, atrinktus iš kasyklų (duobių, duobių, gręžinių ir kt.), atodangose ​​arba sandėliuojamuose grunto masyvuose, skirtuose naudoti konstrukcijose pagal GOST 12071 reikalavimai.

4.4 Dirvožemio, padidėjus jo drėgmei, bandymų skaičius turi būti ne mažesnis kaip penki, taip pat jų pakakti maksimaliai sauso grunto tankio vertei nustatyti pagal standartinį tankinimo grafiką.

4.5 Leistinas lygiagrečių nustatymų, gautų pakartojamumo sąlygomis, rezultatų neatitikimas, išreikštas santykiniais vienetais, neturi viršyti 1,5 % didžiausios sauso dirvožemio tankio vertės ir 10 % optimalaus drėgnumo.

Jei skirtumai viršija leistinas vertes, reikia atlikti papildomus bandymus.

5 Įranga ir instrumentai

5.1 Įrenginys, skirtas grunto bandymui naudojant standartinį tankinimo metodą, turėtų apimti:

mechanizuoto arba rankinio dirvožemio sutankinimo įtaisas, kai krovinys krenta iš pastovaus aukščio;

dirvožemio mėginio forma.

Instaliacijos schema pateikta priede.

Pastaba - Leidžiama naudoti kitų konstrukcijų įrenginius, atlikus lyginamuosius kiekvieno dirvožemio tipo bandymus.

5.2 Dirvožemio tankinimo įrenginio konstrukcija turi užtikrinti, kad (2500 ± 25) g sverianti apkrova išilgai kreipiamojo strypo iš pastovaus (300 ± 3) mm aukščio nukristų ant (99,8–0,2) mm skersmens priekalo. Krovinio masės ir kreipiamojo strypo su priekalu masės santykis turi būti ne didesnis kaip 1,5.

5.3 Taikant mechanizuotą tankinimo būdą, įrenginyje turi būti mechanizmas kroviniui pakelti į pastovų aukštį ir smūgių skaitiklis.

5.4 Grunto mėginio formą turi sudaryti cilindrinė dalis, padėklas, suspaudimo žiedas ir antgalis.

5.5 Cilindrinės formos dalies aukštis turi būti (127,4 ± 0,2) mm, o vidinis skersmuo – (100,0 + 0,3) mm. Cilindrinės formos dalies metalo tempiamasis stipris turi būti ne mažesnis kaip 400 MPa. Cilindrinė formos dalis gali būti vientisa arba sudaryta iš dviejų nuimamų dalių.

5.6 Įrenginys turi būti dedamas ant standžios horizontalios plokštės (betoninės arba metalinės), sveriančios ne mažiau 50 kg. Paviršiaus nuokrypis nuo horizontalės turi būti ne didesnis kaip 2 mm/m.

5.7 Tiriant gruntą standartiniu tankinimo metodu, naudojami šie matavimo prietaisai, pagalbinė įranga ir įrankiai:

svarstyklės statiniam svėrimui 2-5 kg ​​vidutinės tikslumo klasės pagal GOST 29329;

laboratorinės svarstyklės 0,2-1,0 kg, 4 tikslumo klasė pagal GOST 24104;

liniuotė, kurios ilgis ne mažesnis kaip 300 mm pagal GOST 427;

100 ml ir 50 ml talpos matavimo cilindrai, kurių padalijimo kaina ne didesnė kaip 1 ml pagal GOST 1770;

metaliniai bandymo puodeliai, kurių talpa 5 litrai;

svėrimo puodeliai VS-1 su dangteliais;

šlifavimo įtaisas arba porcelianinis skiedinys su grūstuvu pagal GOST 9147;

džiovinimo spinta;

20, 10 ir 5 mm skersmens sietelių rinkinys;

eksikatorius E-250 pagal GOST 23932;

metalinė mentelė;

laboratorinis peilis tiesiu, ne trumpesniu kaip 150 mm ilgio ašmenimis.

5.8. Laboratorinės svarstyklės bandymo metu turi būti pajėgios pasverti dirvožemį ir pelėsius su ±1 g paklaida.

5.9 Matavimo priemonės turi būti patikrintos arba sukalibruotos, o bandymo įranga turi būti sertifikuota nustatyta tvarka.

6 Pasiruošimas bandymui

6.1 Dirvožemio mėginio paruošimas

6.1.1 Sutrikusios sudėties natūralios drėgmės dirvožemio mėginio masė, reikalinga dirvožemio mėginiui paruošti, turi būti ne mažesnė kaip 10 kg, jei dirvožemyje yra didesnių nei 10 mm dalelių, ir ne mažesnė kaip 6 kg, jei nėra dalelių, didesnių kaip 10 mm.

6.1.2. Tyrimui pateiktas sutrikusios sudėties dirvožemio mėginys džiovinamas kambario temperatūroje arba krosnyje, kol išdžiūsta ore. Nerišlius mineralinius dirvožemius džiovinimo krosnyje galima džiovinti ne aukštesnėje kaip 100 °C temperatūroje, rišlų – ne aukštesnėje kaip 60 °C temperatūroje. Džiūvimo metu žemė periodiškai maišoma.

6.1.3 Grunto užpildus sumalkite (nesmulkindami didelių dalelių) šlifavimo įrenginyje arba porcelianiniame skiedinyje.

6.1.4 Pasveriamas dirvožemis (mr) ir persijoti per sietus su 20 mm ir 10 mm skersmens skylutėmis. Tokiu atveju visa dirvožemio masė turi praeiti per sietą su 20 mm skersmens skylutėmis.

6.1.5 Pasverkite sijotas dideles daleles ( m k).

Jei didesnių nei 10 mm dirvožemio dalelių masė yra 5 % ar daugiau, tolesni tyrimai atliekami su dirvožemio mėginiu, kuris buvo permestas per 10 mm sietą. Jei didesnių nei 10 mm dirvožemio dalelių masė mažesnė nei 5%, toliau dirvą persijokite per sietelį su 5 mm skersmens skylutėmis ir nustatykite didesnių nei 5 mm dalelių kiekį. Šiuo atveju tolesni tyrimai atliekami su dirvožemio mėginiu, kuris buvo permestas per 5 mm sietą.

6.1.6 Mėginiai imami iš sijotų didelių dalelių, siekiant nustatyti jų drėgnumąsavir vidutinis dalelių tankisrkpagal GOST 8269.0.

6.1.7 Mėginiai imami iš dirvožemio, kuris buvo prasiskverbęs per sietą, kad būtų nustatytas jo drėgnumas orui sausoje būsenojew gpagal GOST 5180.

6.1.8 Apskaičiuokite didelių dalelių kiekį dirvožemyje KAM, %, 0,1 % tikslumu pagal formulę

, (1)

Kur m k - sijotų didelių dalelių masė, g;

w g- išsijoto dirvožemio drėgnumas orui sausoje būsenoje, %;

Tp - orui sauso dirvožemio mėginio masė, g;

sav - sijotų didelių dalelių drėgnumas, %.

6.1.9 Dirvožemio mėginys imamas iš išsijoto dirvožemio, naudojant ketvirčio metodą. (T ¢ p) sveria 2500 g.

Visą bandymo ciklą leidžiama atlikti naudojant vieną pasirinktą mėginį.

Tiriant dirvožemį, kuriame yra dalelių, kurios lengvai sunaikinamos tankinant, imami keli atskiri mėginiai. Tokiu atveju kiekvienas mėginys tikrinamas tik vieną kartą.

6.1.10. Surinktą mėginį įdėkite į metalinį bandymo puodelį.

6.1.11 Apskaičiuokite vandens kiekį K, d, papildomai sudrėkinti pasirinktą mėginį iki pirmojo bandymo drėgnumo pagal formulę

, (2)

Kur T¢ p - paimto mėginio svoris, g;

w 1 - dirvožemio drėgnumas pirmajam bandymui, priskirtas pagal lentelę, %;

w g - oro sausos būklės išsijoto dirvožemio drėgnumas, %.

(Rašybos klaida.)

1 lentelė

6.1.12 Į pasirinktą dirvožemio mėginį keliais etapais, sumaišant žemę metaline mentele, įpilamas apskaičiuotas vandens kiekis.

6.1.13. Dirvožemio mėginį iš puodelio perkelkite į eksikatorių arba sandariai uždarytą indą ir laikykite kambario temperatūroje ne trumpiau kaip 2 valandas, jei dirvožemis nesukištas, ir mažiausiai 12 valandų, jei dirvožemis yra rišlus.

6.2 Įrenginio paruošimas bandymams

6.2.1 Pasverkite cilindrinę formos dalį ( t s).

6.2.2 Uždėkite cilindrinę formos dalį ant padėklo neužverždami varžtais.

6.2.3 Sumontuokite suspaudimo žiedą viršutinėje formos cilindrinės dalies pusėje.

6.2.4 Cilindrinę formos dalį pakaitomis priveržkite dėklo ir žiedo varžtais.

6.2.5 Nuvalykite vidinį formos paviršių skudurėliu, suvilgytu žibalu, mineraline alyva arba techniniu vazelinu.

6.2.6 Sumontuotą formą uždėkite ant pagrindo plokštės.

6.2.7 Patikrinkite kreipiamojo strypo ir cilindrinės formos dalies išlygiavimą bei laisvą krovinio judėjimą išilgai kreipiamojo strypo.

7 Bandymo atlikimas

7.1. Bandymas atliekamas nuosekliai didinant bandinio dirvožemio drėgmę. Pirmojo bandymo metu dirvožemio drėgmė turi atitikti nurodytą vertę . Su kiekvienu paskesniu bandymu dirvožemio drėgnumas turi būti padidintas 1–2 %, jei dirvožemis nėra surištas, ir 2–3 %, jei dirvožemis yra vientisas.

Vandens kiekis tiriamajam mėginiui sudrėkinti nustatomas pagal formulę (), imant jį kaipw g Ir w 1 atitinkamai drėgmės per ankstesnius ir kitus bandymus.

7.2 Dirvožemio mėginys tiriamas tokia tvarka:

Perkelkite mėginį iš eksikatoriaus į metalinį puodelį ir gerai išmaišykite;

Į surinktą formą iš mėginio įdėkite 5-6 cm storio žemės sluoksnį ir ranka lengvai sutankinkite jo paviršių. Sutankinimas atliekamas 40 apkrovos smūgių ant priekalo iš 30 cm aukščio, pritvirtinto ant kreipiamojo strypo. Panaši operacija atliekama su kiekvienu iš trijų dirvožemio sluoksnių, nuosekliai įkeliamų į formą. Prieš kraunant antrą ir trečią sluoksnius, ankstesnio sutankinto sluoksnio paviršius supurenamas peiliu iki 1-2 mm gylio. Prieš klojant trečią sluoksnį, ant formos montuojamas antgalis;

Sutankinus trečiąjį sluoksnį, nuimkite antgalį ir nupjaukite išsikišusią dirvos dalį, lygiai su formos galu. Išsikišusio nupjauto grunto sluoksnio storis turi būti ne didesnis kaip 10 mm.

Pastaba - Jei išsikišusi grunto dalis viršija 10 mm, būtina atlikti papildomą smūgių skaičių vieno smūgio dažniu 2 mm pertekliaus.

7.3 Įdubimai, susidarantys nuvalius mėginio paviršių dėl didelių dalelių praradimo, rankiniu būdu užpildomi gruntu iš likusios pasirinkto mėginio dalies ir išlyginami peiliu.

7.4 Pasverkite cilindrinę formos dalį su sutankintu dirvožemiu ( T i) ir apskaičiuokite dirvožemio tankįr i, g/cm 3, pagal formulę

, (3)

Kur m i - cilindrinės formos dalies masė su sutankintu gruntu, g;

t s -cilindrinės formos dalies masė be grunto, g;

V - formos talpa, cm3.

7.5 Nuimkite sutankintą grunto mėginį iš cilindrinės formos dalies. Šiuo atveju mėginiai imami iš viršutinės, vidurinės ir apatinės mėginio dalių, siekiant nustatyti dirvožemio drėgmę ( w i) nėra GOST 5180.

Iš formos išimtas dirvožemis įpilamas į puodelyje likusią mėginio dalį, susmulkinama ir išmaišoma. Užpildų dydis neturi viršyti didžiausio tiriamo dirvožemio dalelių dydžio.

Padidinkite mėginio drėgmę pagal. Įpylus vandens, žemė gerai išmaišoma, uždengiama drėgnu skudurėliu ir paliekama mažiausiai 15 minučių, jei dirvožemis nėra rišlus, ir mažiausiai 30 minučių, jei dirvožemis yra vientisas.

7.6 Antrasis ir vėlesni dirvožemio tyrimai turėtų būti atliekami pagal -.

7.7 Bandymas turėtų būti laikomas baigtu, kai per kitus du bandymus didėjant mėginio drėgmės kiekiui, nuosekliai mažėja sutankinto dirvožemio mėginio masės ir tankio vertės, taip pat kai smūgių metu , per pelėsių siūles išspaudžiamas vanduo arba išleidžiamas suskystintas gruntas.

Pastaba - Vienalytės granuliometrinės sudėties ir drenuojančių gruntų tankinimas sustabdomas atsiradus vandeniui pelėsių siūlėse, neatsižvelgiant į smūgių skaičių sutankinant mėginį.

7.8 Testavimo metu vedamas žurnalas, kurio forma pateikta priede.

8 Rezultatų apdorojimas

8.1 Remiantis dirvožemio tankio ir drėgmės vertėmis, gautomis atlikus nuoseklius bandymus, apskaičiuojamos sauso dirvožemio tankio vertės r di, g/cm 3 , 0,01 g/cm 3 tikslumu pagal formulę

, (4)

Kur r i- dirvožemio tankis, g/cm 3;

w i- dirvožemio drėgnis kito bandymo metu, %.

8.2. Sudarykite sauso dirvožemio tankio pokyčių priklausomybės nuo drėgmės grafiką (priedas ). Naudodami aukščiausią grafikos tašką rišliems dirvožemiams, raskite didžiausio tankio reikšmę (r d maks) ir atitinkama optimalios drėgmės vertė (w opt).

8.3 Nerišliems dirvožemiams standartinis tankinimo grafikas gali neturėti pastebimai ryškaus maksimumo. Šiuo atveju optimali drėgmės vertė yra 1,0–1,5 % mažesnė už drėgmę. w i, ties kuria išspaudžiamas vanduo. Didžiausio tankio reikšmė imama pagal atitinkamą ordinatę. Šiuo atveju žvyringam, stambiam ir vidutinio dydžio smėliams priimtina 1,0 %; 1,5% - smulkiam ir dulkėtam smėliui.

, (5)

Kur p k - didelių dalelių tankis, g/cm 3;

KAM- didelių dalelių kiekis dirvožemyje, %.

Optimali dirvožemio drėgmės vertėw¢ opt, %, nustatoma pagal formulę

w¢ opt = 0,01w opt(100 - K). (6)

8.5. Siekiant kontroliuoti vientisų dirvožemių tikrinimo teisingumą, nubrėžiama „nulinio oro kiekio linija“, rodanti pokytįsauso dirvožemio tankis nuo drėgmės, kai jo poros yra visiškai prisotintos vandens.

Skaičių poros r di Ir w isukurti „nulinio oro kiekio liniją“ esant dirvožemio dalelių tankiuir snustatomas nurodant drėgmės reikšmes pagal formulę

, (7)

Kur r s - grunto dalelių tankis, nustatytas pagal GOST 5180, g/cm 3;

r w- vandens tankis lygus 1 g/cm3.

Leidžiamos skaičių porosr di Ir w i pagal paraišką.

Standartinio tankinimo diagramos žemyn dalis neturėtų kirsti „nulinio oro kiekio linijos“.

8.6 Jei reikia lyginti ar priartinti maksimalaus tankio ir optimalios dirvožemio drėgmės reikšmes į gautas Proktoro metodais, leidžiama naudoti priede pateiktus perėjimo koeficientus.

Įrenginio, skirto gruntui tirti standartiniu tankinimo metodu, schema

1 - padėklas; 2 - nuimama forma; 3 - suspaudimo žiedas; 4 - antgalis; 5 - priekalas; 6 - krovinys, sveriantis 2,5 kg; 7 - kreipiamasis strypas; 8 - ribojantis žiedas; 9 - tvirtinimo varžtai; 10 - dirvožemio mėginys

PiešimasA.1

B PRIEDAS
(rekomenduojama)

Dirvožemio tyrimo žurnalas naudojant standartinį tankinimo metodą

B.1 lentelė

Dirvožemio tyrimo standartiniu tankinimo metodu rezultatų grafinio dizaino pavyzdys

Grafiko skalė: horizontaliai 1 cm – 1 %w;

vertikaliai 1 cm – 0,02 g/cm 3 užr d

B.1 pav

D PRIEDAS
(informatyvus)

Drėgmės skaičių porų lentelė w i ir sauso dirvožemio tankis r di sukurti „nulinio oro kiekio liniją“

D.1 lentelė

w opt

r dmax

w opt

r dmax

w opt

r dmax

w opt

Proctor standartinis metodas

1,0

1,0

0,99

1,02

0,96

1,03

0,97

1,02

Modifikuotas Proctor metodas

1,02

0,87

1,05

0,84

1,06

0,85

1,06

0,88

Pastaba- Pagrindinių dirvožemio tipų maksimalaus tankio ir optimalaus drėgnumo verčių, nustatytų standartiniu sutankinimo metodu, vertės prilyginimas prie Proktoro metodais gautų verčių padauginus iš atitinkamų koeficientų, pateiktų stalo.

Raktažodžiai : dirvožemio tankis, sauso dirvožemio tankis, dirvožemio drėgmė, standartinis tankis, optimalus dirvožemio drėgnis, standartinis tankinimo grafikas

Laboratorinis darbas Nr.5

Bendrosios nuostatos. Projektuojant ir statant žemės darbus iš smėlio ir molingų uolienų, būtina užtikrinti didžiausią jų stabilumą ir tvirtumą. Tai pasiekiama sutankinant uolienas (valcavimas, sutankinimas, vibracinis tankinimas) iki maksimalaus tankio esant optimaliai drėgmei.

Pylimo dirvožemis yra trifazis (dirvožemis + oras + vanduo), o jo tankinimas vyksta dėl dirvožemio dalelių judėjimo ir kartu su oro išstūmimu iš porų. Įdėjus tiek pat pastangų, tankinimas priklauso nuo dirvožemio drėgmės.

Mažai drėgni dirvožemiai yra blogai sutankinti, nes dirvožemio agregatai (gabalai) yra labai tvirti, o tarp dirvožemio dalelių susidaro trintis, neleidžianti joms judėti sutankinimo metu. Drėgmei padidėjus iki tam tikros ribos, didėja dirvožemio skeleto tankis. Vandens prisotintas dirvas sunku sutankinti dėl kitos priežasties. Sutankinimo efektas (smūgis, ritininis praėjimas ir kt.) dažniausiai būna trumpalaikis. Todėl apkrovą daugiausia suvokia porų vanduo, kuris nespėja išspausti iš dirvožemio, o dirvožemio karkasas nespėja įsitraukti į darbą.

Dirvožemio drėgmės lygis, prie kurio pasiekiamas tam tikras dirvožemio sutankinimas atliekant mažiausią reikalingą tankinimo darbą, vadinamas optimaliu.

Esant optimaliai drėgmei, galima pasiekti didžiausią sutankinimą, nes tokiu atveju dirvožemio dalelės, turinčios tepalą ant kontaktų vandens plėvelės pavidalu, juda viena kitos atžvilgiu ir kompaktiškiau priglunda; į dirvožemio tūrį. Esant optimaliai drėgmei, dalis porų tūrio užpildoma oru, kuris yra suspaustas ir netrukdo tankinti.

Optimali drėgmė priklauso nuo dirvožemio sudėties, tankinimo efekto pobūdžio, jo intensyvumo ir sutankinimui skiriamo darbo kiekio. Pavyzdžiui, optimali priesmėlio drėgmė yra 9–15 proc. , priemoliai 15-22% ir kt. Kuo intensyvesnis tankinimo efektas (tarkime, kuo didesnis volo svoris), tuo mažesnė optimali drėgmė.

Statybos normos (SNiP P-D.5-72) reikalauja, kad grunto tankinimas klojant kelio pylimą kėbule turi būti atliekamas esant optimaliai drėgmei. Jei drėgmė yra žemesnė už optimalią, turite naudoti dirbtinę dirvožemio drėgmę; virš optimalaus – džiovinimas.

Įranga. Standartinis tankinimo įrenginys (4 pav., 11 lentelė). Sietas su 5 mm skersmens skylutėmis; lėkštės ir techninės svarstyklės su svarmenų ir svarmenų rinkiniu; buteliai drėgmei nustatyti; graduotas cilindras; kepimo skarda su ore sausu dirvožemiu; peilis; samtelis; mentele; džiovinimo spinta; grūstuvas ir grūstuvas; metalinis 3-4 litrų talpos puodelis dirvožemio mišinio paruošimui.

11 lentelė

Standartinio sandarinimo įtaiso charakteristikos

Ryžiai. 4. Standartinio sandarinimo įtaiso Soyuzdorni schema

1 - puodelių laikiklis; 2 - padalintas cilindras; 3 - antgalis; 4 - ribojantis žiedas; 5 - stovas su sandarikliu; 6 - apkrova; 7 - užveržimo žiedas; 8 - užveržimo varžtas

Parengiamieji darbai

1. Paimkite 3,0–3,5 kg sveriančios ore išdžiūvusios dirvos mėginį.

2. Jei dirvoje yra gabalėlių, jie pirmiausia susmulkinami skiedinyje.

3. Pasirinktas ir susmulkintas dirvožemio mėginys sijojamas per sietelį su 5 mm skylutėmis.

4. Prietaisas surenkamas. Darbinio cilindro pusės sujungiamos, ant jų uždedamas vientisas cilindras ir tokiu pavidalu cilindras tvirtai priveržus varžtus pritvirtinamas prietaiso inde taip, kad atsiskyrimo plokštuma būtų statmena tvirtinimo varžtai.

5. Pasverkite tuščią standartinį kompaktišką prietaisą ant plokštelių svarstyklių,

6. Sutepkite cilindro vidų techniniu vazelinu.

Darbo eiga.

1. Į metalinį puodelį pasveriamas 3,0 kg per sietelį persijotas orasausos žemės mėginys.

2. Nustatykite vandens kiekį, kurį reikia įpilti į pradinį dirvožemio mėginį, kad gautumėte tokį drėgmės kiekį: 1, 6, 8, 10, 12, 14%, naudodami formulę

čia g – drėkinamo dirvožemio masė, g; W – reikalinga drėgmė ; W 1- pradinės būklės dirvožemio drėgmė, %.

Laboratoriniuose darbuose, norint padidinti drėgmę 2-3%, įpilkite 50 g vandens.

3. Naudodami stiklinę į puodelį su žeme įpilkite reikiamą kiekį vandens, atsargiai judindami, kol jis tolygiai sudrėkins.

4. Prietaiso cilindro darbinis tūris užpildomas sudrėkintu gruntu iki trečdalio cilindro aukščio.

5. Į cilindrą įkišamas perforatorius su strypu ir tamperiu.

6. Atliekamas standartinis tankinimas (žr. II lentelę).

7. Strypas su tamperiu nuimamas ir į cilindrą įpilama dirvožemio iki dviejų trečdalių jo aukščio. Sutankinimas atliekamas panašiai kaip 6 veiksme.

8. Nuimkite strypą su tamperiu, įstatykite antgalį ir į cilindrą įpilkite naujo tūrio grunto. Įterpimą į dirvą reikia nutraukti, kai dirvožemio paviršius maždaug 10 mm viršija viršutinį skilimo cilindro kraštą. Dirvožemio tankinimas panašus į 6 veiksmą.

9. Užbaigus sutankinimą, strypas su tamperiu išimamas iš cilindro, antgalis ir išsikišęs gruntas atsargiai nupjaunami peiliu išilgai viršutinio krašto.

10. Įrenginys su sutankintu gruntu pasveriamas ant plokštelinių svarstyklių I g tikslumu.

11. Žemė iš cilindro supilama atgal į puodelį, išmaišoma ir imamas 10-15 g svorio mėginys drėgmei nustatyti termostatiniu metodu.

12. Eksperimento rezultatai užfiksuoti 12 lentelėje.

13. Visas dirvožemis, tiek po eksperimento, tiek pradinis, sumaišomas

14. Pastraipose aprašytos operacijos. 3-12, kartokite 5 kartus, kiekvieną kartą įpildami 50 g vandens.

Nustatymo rezultatai.

I. Pagal šį apibrėžimą kiekvienam eksperimentui nustatykite drėgmę, drėgną tankį ir dirvožemio skeleto tankį naudodami formules:

dirvožemio drėgmė

kur g - drėgno dirvožemio masė, g; g su - sauso dirvožemio masė, g; g b - svėrimo butelio svoris, g.

dirvožemio tankis

Kur P 1- baliono su sutankintu gruntu masė, kg; R 2 - tuščio cilindro masė, kg; V- cilindro tūris, m3; Dirvožemio skeleto tankis

2. Sudarytas dirvožemio karkaso tankio priklausomybės nuo drėgmės tankinimo metu grafikas (5 pav.). Diagramos skalės:

išilgai ordinačių ašies I cm = 0,02 g/cn 3 (skeleto tankis);

ant abscisių ašies I cm = 2% (drėgmė).

3. Grafiko pagalba nustato optimalios drėgmės reikšmę – kreivės posūkyje, kuris atitinka maksimalią standartinę įmoką.

4. Nustatykite reikiamą dirvožemio tankį:

,

Kur K 0 - minimalus tankinimo koeficientas K = 0,8-1,0. Visi šie apibrėžimai pateikti 12 lentelėje.

Ryžiai. 5. Dirvožemio karkaso tankio priklausomybės nuo drėgmės tankinimo metu grafikas

12 lentelė

Forma duomenims įrašyti, kai nustatoma optimali drėgmė ir didžiausias dirvožemio tankis

Gruntavimas_______________________________________________________

Dirvožemio apkrova__________________________________________________

„Putikų“ skaičius__________________________________________________

Pridėto vandens kiekis____________________

21. Optimali dirvožemio drėgmė ir jos nustatymo metodai

Veiksmingas dirvožemio sutankinimas įmanomas, kai natūralios (faktinės) dirvožemio drėgmės vertės yra artimos optimalioms vertėms. Optimali drėgmė – dirvožemio drėgmė, kuriai esant standartiškai sutankinant pasiekiamas didžiausias sauso dirvožemio (dirvožemio karkaso) tankis.

Optimalus drėgmės kiekis nustatomas laboratorinėmis sąlygomis arba apytiksliai apskaičiuojamas pagal drėgmės kiekį tekėjimo taške W T :

Kur – perėjimo koeficientas, priklausantis nuo dirvožemio tipo

Didžiausias tankis yra pagrindinė pradinė charakteristika priskiriant grunto tankinimo koeficientą pylimo korpuse ir stebint sutankinimo kokybę.

Optimali drėgmė yra vienas iš kriterijų vertinant galimybę ir būdus panaudoti gruntą pylimui užpildyti, taip pat svarbus tankinimo proceso parametras.

Bandymas atliekamas standartiniu tankinimo įrenginiu Sojuzdornia.

25 paveikslas – Soyuzdornia įrenginio, skirto standartiniam dirvožemio tankinimui, schema

1– padėklas; 2 – 1000 cm 3 talpos padalintas cilindras; 3 – žiedas;

4 – antgalis; 5–priekalas; 6 – krovinys, sveriantis 2,5 kg;

9 – suveržimo varžtai.

Remiantis bandymų metu gautomis sutankintų mėginių tankio ir drėgmės vertėmis, (sauso) dirvožemio karkaso tankis ( sk) nustatomas su paklaida iki 0,01 g/cm 3

Sudarykite griaučių tankio priklausomybės nuo dirvožemio drėgmės grafiką, abscisių ašyje nubraižydami sutankintų mėginių drėgnumą 1 cm -2% skalėje, o dirvožemio karkaso tankį - 1 cm - 0,05. g/cm 3 ordinačių ašyje. Raskite gautos priklausomybės maksimumą ir atitinkamas maksimalaus dirvožemio skeleto tankio vertes (  sk) ordinačių ašyje ir optimali drėgmė ( W opt) x ašyje.

Skaitymo verčių tikslumas turi būti skirtas  max – 0,01 g/cm 3, o už W didmeninė prekyba – 0,1 proc.

26 pav. – Dirvožemio skeleto tankio priklausomybės vaizdavimo pavyzdys

nuo drėgmės su standartiniu tankinimu

22. Dirvožemio tankinimo kokybės kontrolės metodai

Operatyviai stebint dirvožemio tankinimo kokybę, leidžiama (SNiP 3.06.03-85) naudoti pagreitintus ir lauko greitojo metodus bei priemones.

Lauko sąlygomis galima nustatyti dirvožemio tankį ir drėgmę

1 – pagal tūrio-svorio metodo principą naudojant modernizuotą tankumo matuoklį-drėgmės matuoklį N.P. (rišamiems gruntams).

27 paveikslas - tankio matuoklis-drėgmės matuoklis N.P

Pagrindinė įrenginio dalis yra plūduriuojantis įtaisas. Jis susideda iš kūno 7 su vamzdeliu 3, ant kurių keturios skalės taikomos įvairioms dirvoms. Viena skalė ( r) skirtas jų skeleto tankiui nustatyti r sk: „H“ – humusingi, „P“ – priesmėlio ir „G“ – molingi dirvožemiai. Vamzdis baigiasi dangteliu 2.

Vamzdžio viduje yra kalibravimo svarelis 6 . Norėdami užtikrinti plūdės stabilumą vertikalioje padėtyje, naudokite stovus 8 pritvirtintas padėklas 9 masyvaus disko pavidalu. Plūdės įtaisas yra rezervuaro korpuse 4 as bandymo metu ir transportavimo padėtyje.

Nustatant šlapio grunto tankį, į baką pilamas vanduo iki fiksuoto vidinio lygio žymos 5 ir plūdė nuleidžiama be indo 10. Ant plūdinės dangos sumontuotas pjovimo žiedas 1 su grunto mėginiu, paimtu iš grunto, o šlapio grunto tankis (g/cm 3) nustatomas pagal vandens lygį skalėje.

Norint nustatyti skeleto tankį, dirvožemio mėginys iš pjovimo žiedo pilamas į indą 10, Supilkite į jį vandenį ir gerai išmaišykite, kol išnyks gabalėliai. Iš suskystinto dirvožemio išleidus oro burbuliukus, indas dedamas ant padėklo, plūdė panardinama į vandenį ir pagal dirvožemio tipą atitinkančią skalę nustatomas jos karkaso tankis.

Dirvožemio drėgmė nustatoma naudojant specialias nomogramas arba formulę

2 – skylių metodas (tūrio pakeitimo metodas) (nesandarioms, sušalusioms ir stambioms dirvoms).

Ant sutankinto dirvožemio sluoksnio išlyginkite nedidelį plotą ir iškaskite 3/4 sluoksnio storio gylio ir 6-10 litrų tūrio duobę.

Kruopščiai surenkamas dirvožemis iš duobės ir nustatoma jo masė.

Skylės tūriui nustatyti virš jos įrengiamas dvigubas skardos piltuvas (28 pav.).

28 pav. Dirvožemio tankio nustatymas skylių metodu

Sausas smėlis su iki 2 mm dydžio grūdeliais (be molio ir dulkių dalelių) supilamas į angą ir apatinį piltuvą naudojant 0,1 - 0,25 l talpos matavimo cilindrą, nekratant.

Iš viso užpildyto smėlio tūrio atėmus piltuvėlyje esantį tūrį, gaunamas smėlio tūris skylėje, t.y., skylės tūris. Dirvožemio tankis gaunamas iš duobės ištraukto dirvožemio masės ir duobės tūrio santykio.

Dirvožemio drėgmė nustatoma išdžiovinus iki pastovios masės. Dirvožemio skeleto tankis nustatomas pagal formulę

3 – dinaminis zondas (dinaminis penetrometras)

Prietaisą sudaro strypas 5 su kūginiu antgaliu, kreiptuvas 3 su kėlimo aukščio ribotuvas ir rankena 1, 4 priekalai ir 2 svareliai. Svorio masė 2,5 kg, kūgio pagrindo plotas 2 cm 2, zondavimo gylis 30 cm nuo sluoksnio paviršiaus.

Bandymo metu įrenginys montuojamas vertikaliai, o kūgio formos antgalis kalamas svareliu. Patraukę kūgį iki 20 cm, užfiksuokite smūgių skaičių, reikalingą kūgio galiuką panardinti iki paskutinių 10 cm gylio. Pakėlus antgalį 30 cm, prietaisas nuimamas naudojant rankenas ir bandymas pradedamas kitame taške. Jei reikia atlikti kelis lygiagrečius bandymus vienoje vietoje, atstumas tarp zondavimo taškų turi būti ne mažesnis kaip 30 cm.

Sutankinimo kokybė vertinama pagal sąlyginį dirvožemio dinaminį atsparumą.

Dirvožemio tankiui nustatyti naudojami kalibravimo grafikai arba koreliacinės priklausomybės.

29 pav. – Dinaminis tankio matuoklis

Atliekant kelio sankasos konstrukcijos eksploatacinę kokybės kontrolę, būtina kontroliuoti grunto tankį (SNiP 3.06.03-85) kiekviename technologiniame sluoksnyje išilgai kelio sankasos ašies ir 1,5-2,0 m atstumu nuo krašto bei su sluoksnio plotis didesnis nei 20 m – taip pat ir tarpuose tarp jų.

Grunto tankio kontrolė turi būti atliekama kiekvienoje tankinimo mašinų pamainoje, bet ne rečiau kaip kas 200 m, kai pylimo aukštis iki 3 m, ir ne rečiau kaip kas 50 m, kai pylimo aukštis didesnis kaip 3 m.

Viršutinio sluoksnio tankis turi būti tikrinamas ne rečiau kaip kas 50 m.

Papildoma tankio kontrolė turi būti atliekama kiekviename užpildymo sluoksnyje vamzdžių gembėse, virš vamzdžių, kūgiuose ir vietose, kur jie susikerta su tilteliais.

Tankio kontrolė turėtų būti atliekama gylyje, lygiame 1/3 sutankinto sluoksnio storio, bet ne mažesniame kaip 8 cm.

Nukrypimai nuo reikalaujamos tankinimo koeficiento vertės link sumažėjimo leidžiami ne daugiau kaip 10% nustatymų nuo bendro jų skaičiaus ir ne daugiau kaip 0,04.

Naudojamo dirvožemio drėgmės kontrolė paprastai turėtų būti atliekama jo gavimo vietoje (draustinyje, karjere) bent kartą per pamainą ir visada kritulių metu.

Rengiantis statybai atliekami specialūs tyrimai ir bandymai, nustatantys sklypo tinkamumą būsimiems darbams: imami grunto mėginiai, apskaičiuojamas gruntinio vandens lygis ir tiriamos kitos grunto savybės, padedančios nustatyti statybos galimybę (ar jos nebuvimą). .

Tokios veiklos vykdymas padeda pagerinti technines charakteristikas, ko pasekoje išsprendžiama nemažai statybos proceso metu kylančių problemų, pavyzdžiui, grunto nusėdimas nuo konstrukcijos svorio su visomis iš to išplaukiančiomis pasekmėmis. Pirmasis jo išorinis pasireiškimas atrodo kaip įtrūkimų atsiradimas ant sienų, o kartu su kitais veiksniais tai sukelia dalinį ar visišką objekto sunaikinimą.

Sutankinimo faktorius: kas tai?

Dirvožemio tankinimo koeficientu turime omenyje bematį rodiklį, kuris iš tikrųjų yra apskaičiavimas pagal dirvožemio tankio ir dirvožemio tankio maks. santykį. Grunto tankinimo koeficientas skaičiuojamas atsižvelgiant į geologinius parametrus. Bet kuris iš jų, nepriklausomai nuo veislės, yra akytas. Jis yra persmelktas mikroskopinių tuštumų, užpildytų drėgme ar oru. Kasant dirvožemį, šių tuštumų tūris žymiai padidėja, todėl padidėja uolienų purumas.

Svarbu! Tūrinių uolienų tankis yra daug mažesnis nei tos pačios sutankinto dirvožemio savybės.

Būtent nuo grunto tankinimo koeficiento priklauso, ar reikia paruošti aikštelę statyboms. Remiantis šiais rodikliais, pagrindui ir jo pagrindui paruošiamos smėlio pagalvės, toliau sutankinančios gruntą. Jei ši detalė bus praleista, ji gali susitraukti ir pradėti smukti dėl konstrukcijos svorio.

Dirvožemio tankinimo indikatoriai

Dirvožemio tankinimo koeficientas parodo dirvožemio sutankinimo lygį. Jo reikšmė svyruoja nuo 0 iki 1. Betoninio juostinio pamato pagrindui norma laikoma >0,98 balo.

Tankinimo koeficiento nustatymo specifika

Dirvožemio karkaso tankis, kai gruntas yra standartiškai sutankintas, apskaičiuojamas laboratorinėmis sąlygomis. Pagrindinis tyrimo planas apima dirvožemio mėginio įdėjimą į plieninį cilindrą, kuris suspaudžiamas veikiant išorinei žiauriai mechaninei jėgai – krintančio svorio poveikiui.

Svarbu! Didžiausios dirvožemio tankio vertės stebimos uolienose, kurių drėgmės kiekis šiek tiek didesnis nei įprasta. Šis ryšys pavaizduotas toliau pateiktoje diagramoje.

Kiekvienas gruntas turi savo optimalų drėgmės kiekį, kuriam esant pasiekiamas maksimalus sutankinimo lygis. Šis rodiklis taip pat tiriamas laboratorinėmis sąlygomis, nustatant skirtingą uolienų drėgnumą ir lyginant tankinimo laipsnius.

Tikri duomenys yra galutinis tyrimo rezultatas, išmatuotas visų laboratorinių darbų pabaigoje.

Tankinimo ir koeficiento skaičiavimo metodai

Geografinė padėtis lemia dirvožemio kokybinę sudėtį, kurių kiekviena turi savo ypatybes: tankį, drėgmę ir gebėjimą nusėsti. Štai kodėl taip svarbu parengti priemonių rinkinį, skirtą kokybiškai pagerinti kiekvieno tipo dirvožemio savybes.

Jūs jau žinote tankinimo koeficiento sąvoką, kurios dalykas yra griežtai tiriamas laboratorinėmis sąlygomis. Šį darbą atlieka atitinkamos tarnybos. Dirvožemio tankinimo indikatorius nustato dirvožemio poveikio būdą, dėl kurio jis gaus naujas stiprumo charakteristikas. Atliekant tokius veiksmus, svarbu atsižvelgti į naudos procentą, taikomą norint gauti norimą rezultatą. Pagal tai apskaičiuojamas dirvožemio tankinimo koeficientas (lentelė žemiau).

Dirvožemio tankinimo būdų tipologija

Egzistuoja įprastinė tankinimo būdų padalijimo sistema, kurios grupės formuojamos remiantis tikslo – deguonies pašalinimo iš dirvožemio sluoksnių tam tikrame gylyje – pasiekimo metodu. Taigi skiriami paviršutiniški ir giluminiai tyrimai. Pagal tyrimo tipą specialistai parenka įrangos sistemą ir nustato jos panaudojimo būdą. Dirvožemio tyrimo metodai yra šie:

• statinis;
• vibracija;
• perkusija;
• sujungti.

Kiekvienas įrangos tipas rodo jėgos taikymo metodą, pvz., pneumatinį volą.

Iš dalies tokie metodai naudojami nedidelėje privačioje statyboje, kiti – išskirtinai statant stambius objektus, kurių statyba derinama su vietos valdžios institucijomis, nes kai kurie iš tokių pastatų gali paveikti ne tik tam tikrą sklypą, bet ir aplinkinius objektus. .

Tankinimo koeficientai ir SNiP standartai

Visos su statyba susijusios operacijos yra aiškiai reglamentuojamos įstatymų, todėl yra griežtai kontroliuojamos atitinkamų organizacijų.

Dirvožemio tankinimo koeficientai nustatomi SNiP 3.02.01-87 punktu ir SP 45.13330.2012. Norminiuose dokumentuose aprašyti veiksmai buvo atnaujinti ir atnaujinti 2013-2014 m. Juose aprašomi įvairių tipų grunto tankinimai ir grunto pagalvės, naudojamos statant pamatus ir įvairios konfigūracijos pastatus, taip pat ir požeminius.

Kaip nustatomas tankinimo koeficientas?

Paprasčiausias būdas nustatyti dirvožemio tankinimo koeficientą yra pjovimo žiedo metodas: pasirinkto skersmens ir tam tikro ilgio metalinis žiedas įsmeigiamas į dirvą, kurio metu uoliena tvirtai pritvirtinama plieninio cilindro viduje. Po to svarstyklėje išmatuojama prietaiso masė, o svėrimo pabaigoje atimamas žiedo svoris ir gaunama grynoji grunto masė. Šis skaičius padalinamas iš cilindro tūrio ir gaunamas galutinis dirvožemio tankis. Po to jis dalijamas iš didžiausio galimo tankio rodiklio ir gaunama apskaičiuota vertė - tam tikro ploto tankinimo koeficientas.

Tankinimo koeficiento skaičiavimo pavyzdžiai

Apsvarstykite, kaip nustatyti dirvožemio tankinimo koeficientą naudojant pavyzdį:

• didžiausio dirvožemio tankio reikšmė – 1,95 g/cm 3;
• pjovimo žiedo skersmuo - 5 cm;
• pjovimo žiedo aukštis - 3 cm.

Būtina nustatyti dirvožemio tankinimo koeficientą.

Su šia praktine užduotimi susidoroti daug lengviau, nei gali atrodyti.

Pirmiausia cilindrą visiškai įkalkite į žemę, o po to jis pašalinamas iš dirvožemio, kad vidinė erdvė liktų užpildyta žeme, tačiau lauke nepastebėta dirvožemio kaupimosi.

Peiliu nuo plieninio žiedo pašalinamas dirvožemis ir pasveriamas.

Pavyzdžiui, dirvožemio masė yra 450 gramų, cilindro tūris yra 235,5 cm 3. Skaičiuodami pagal formulę, gauname skaičių 1,91 g/cm 3 - dirvožemio tankis, iš kurio dirvožemio tankinimo koeficientas yra 1,91/1,95 = 0,979.

Bet kurio pastato ar statinio statyba yra atsakingas procesas, prieš kurį ateina dar svarbesnis statomos aikštelės paruošimo, siūlomų statinių projektavimo, bendros žemės apkrovos apskaičiavimo momentas. Tai taikoma visiems be išimties pastatams, kurie yra skirti ilgalaikiam naudojimui, kurių trukmė matuojama dešimtimis ar net šimtais metų.