Способ контроля качества уплотнениягрунта
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ы АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЗЬСМУ
Союз Советских
Социалистических
Республик ов834514
«.Ж
/Г.:-: (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 041178 (23) 2682413/29-33 (5Ф)М. Кл.з с присоедииеиием заявки é9 (23) Приоритет
G 01 N 33/24
Е 02 0 1/02
Государственный комитет
СССР но делам изобретениЮ и отирьпмй
Опубликовано 300531.бюллетень Й9 20
Дата опубликования описания 3005Я1 (53) УДК 624. 131. .431 (088.8) (72) Автор изобретения
1,".;,:,
Р " Ь А yg
Л.A. Смоляницкий и (7фэаявнтель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ
ГРУНТА
/
Изобретение относится к строительству, в частности к технике но геотехническому контролю качества уплотнения грунта, и может быть использовано при строительстве земляных сооружений.
Известен способ определения плотности грунта, в котором плотность грунта определяется расчетным путем по измеренным значениям объемного веса и влажности грунта.
Однако этот способ трудоемкий, дорогой и неоперативный. Так для определения влажности требуется сушка образцов 4-6 ч. Лабораторные.испытания выполняются квалифицированными сотрудниками геотехнической лаборатории. Для осуществления такого способа необходимо отбирать большое количество проб. Поэтому,. несмотря на то, что способ обеспечивает достижение достаточной точности определения, применение его неэфФективно. Кроме того, этот способ не обеспечивает возможность контроля качества уплотнения грунта на различных уровнях по глубине.
Наиболее близким к предлагаемому является способ (1(контроля качества уплотнейия грунта, предусматривающий проведение двух последовательных пенетраций с последующим сравнением, результатов первой и второй пенетраций, заключающийся в уплотнении небольшого объема испытываемого грунта (в 3-4 раза нревышаихцего объем наконечника пенетрометра) без изменения влажности грунта. Такое уплотнение может. быть осуществлено ударной нагрузкой, например молотком.
Испытание грунта по этому способу осуществляется следующим образом.
На отсыпаемом слое грунта тела дамбы (плотины) делают равную площадку диаметром 20-25 см. Определяют удельное солротивление пенетрации пенетрометром любой конструкции,, 2О обеспечивающим достаточную .точность измерений. После этого грунт на пло1дадке уплотняют ударной нагрузкой (молотком) до предельно возможной плотности (при данной влажности грунта) на двойную глубину погружения наконечника. После этого вновь определяют удельное сопротивление пенетрации тем же наконечником. С помощью тарировочной шкалы по результатам двух пенетраций находится сте834514 пень уплотнения проверяемого слоя:, грунта.
Недостатком этого способа является необходимость последовательного выполнения трех операций, а именно: первое пенетрационное испытание грунта, уплотнение грунта, второе пенетрационное испытание. Йесмотря на сравнительно высокую оперативность этого способа, необходимость выполнения трех последовательных операций все же трудоемко и требует дальнейшего упрощения. Другим более важным недостатком является невозможность испытаний в глубине массива. Третьимнекоторая субъективность, которая имеет место при уплотнении грунта, разные исследователи могут выполнять его с разной интенсивностью, что сни- жает точность измерений. Например, чем интенсивнее (чем чаще) ударять грунт при его уплотнении, тем существеннее влияют на результат измерения тиксотропные явления. Введение каких-либо дополнительных ограничений усложняет опыт.
Цель изобретения — повышение его производительности.
Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля качества уплотнения путем двух последовательных. зондирований грунта посредством штанги с наконечником с одновременным измерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнением полученных данных, второе зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником.
При погружении наконечник уплотняет грунт в стенках скважины, при этом грунт, по разному уплотненный в процессе отсыпки земляного сооружения и имеющий разнуч степень влажности, 40 в процессе извлечения наконечника ведет себя по разному.
Допустим грунт очень хорошо уплотнен при оптимальной влажности (до максимальной плотности). Сопротивление первому зондированию очень велико. При погружении наконечника грунт будет претерпевать в основном упругое уплотнение, поэтому диаметр сква- 50 жины выше погруженного наконечника уменьшится (скважина сожмется) и сопротивление извлечению наконечника будет большим.
Если грунт плохо уплотнен и влажность грунта низка (ниже или даже близка к оптимальной), сопротивление .первому зондированию — погружейию наконечника, может быть высоким, так как грунт имеет твердую консистенцию. Однако в процессе погружения наконеч Я) ника уплотнение грунта в стенках скважин будет остаточным (неупругим) и извлекаться наконечник будет легко
Если грунт очень влажный и водонасыщенный, первое зондирование покажет низкое сопротивление грунта, но уплотнение его в стенках скважины при погружении наконечника только упругое, или же произойдет выдавливание грунта в скважину, поэтому при извлечении наконечника (второе зондирование) сопротивление относительно велико. Если грунт влажный, но неводонасыщен и слабо уплотнен, сопротивление грунта при извлечении наконечника невелико.
При извлечении. наконечника (при втором зондировании) существенное влияние на результат измерения оказывает вакуум, возникающий в скважине.
Этот фактор может быть учтен двумя противоположными путями. Первый путь заключается в устройстве разрезного наконечника и полых шта@г, таким образом, что при подъеме обеспечивается поступление воздуха s скважину и вакуум исчезает. Другой путь, наоборот, заключается в использовании влияния вакуума для усиления эффекта при извлечении наконечника, т.е. при втором зондировании. Если грунт водонасыщен и стенки скважины уплотняются в основном упруго, вакуум обязательно создается при извлечении наконечника, что затрудняет его извлечение. Если грунт неводонасыщен (и более того имеет много защемленного воздуха в порах), то вакуум не создается. Величина разряжения воздуха в скважине зависит, конечно, от Глубины погружения наконечника и увеличивается с глубиной, т.е. с длиной скважины, из которой наконечник извлекается. Поэтому использование создающегося вакуума очень удобно при зондировании на одинаковую глубину, например при микрозондировании в пределах одного уложенного слоя грунта, толщиной, например, 30 см.
T.е. при микрозондировании наконечник должен погружаться всегда на од-. ну и например на
15 см.
Способ осуществляется следующим образом.
Наконечник погружается статической нагрузкой с постоянной скоростью на определенную глубину (повышающую его диаметр не менее, чем в 3 раза), при этом измеряется сопротивление зондированию. Далее наконечник статической нагрузкой, направленной вверх, равномерно извлекается. (;опротивление грунта извлечению (второе зондирование) наконечника также измеряется. Результаты этих измерений первого и второго зондирования сравниваются и по тарировочному графику или таблице находятся плотность или коэффициент уплотнения грунта (отношение плотности к максимальной плотности при оптимальной влажности).
Тарировочиый график строится так.
834514
Формула изобретения
Составитель В. Латушкин
Техред H.Асталош Корректор Г. Назарова
Редактор:Ю. Ковач
Тираж 907 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4059/66
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Цроектная, 4
В контейнер укладывают грунт с Заданной плотностью и производят зондировочные испытания, как описано выше.
Опыт повторяют с грунтами другой плотности. По полученным данным строят тарировочный график или таблицу.
Глубина погружения наконечника должна быть не менее трех его диаметров.
Это объясняется известным фактом, заключающимся в том, что в однородном грунте, если отсутствует трение штанг о стенки скважины, сопротивление зондированию возрастает до погруження наконечника на глубину не более трех его диаметров и далее остается постоянным даже при разных углах заострения конуса.
Использование предлагаемого способа при геотехническом контроле позволяет исключить отбор проб из скважины, стандартное определение объемного веса, влажности и максимальной плотности грунта. При этом колонковое бурение заменяется шнековым, которое цешевле, чем колонковое.
Способ контроля качества уплотнения грунта путем двух последовательных зондирований грунта посредством
10 штанги с наконечником с одновременным измерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнением полученных данных, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения его производительности, второе зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 626150, кл. Е 02 0 1/00, 1977.