Материал: 2060
5.2. Определение плотности грунта с помощью плотномера - влагомера системы инж. Н.П. Ковалева
В период практики по инженерной геологии студенты определяют плотность сухого грунта способом режущего кольца. При этом, определив плотность грунта, вырезанного из массива режущим кольцом известного объёма V, и влажность грунта его высушиванием W плотность сухого грунта рассчитывается по формуле (38).
Для оперативности получения данных о степени уплотнения земляного сооружен я применяется плотномер-влагомер системы инж. Н.П. Ковалева.
помощью плотномера-влагомера системы инж. Н.П. Ковалева
( . 15) |
[10] в полевых условиях измеряются показатели плотности |
С |
|
грунтов ρ |
ρα с последующим расчетом их естественной влажности W. |
рис |
|
|
Нео ходимоеоборудование |
Плотномер-влагомер системы инж. Н.П. Ковалева, грунтовый |
|
нож, шпатель. |
|
|
Выполнениеработы |
|
б |
Перед началомАработы с прибором должно быть проверено поплавковое приспособление. Для этого в резервуар наливается вода до уровня, отмеченного верхней кольцевой отметкой, в воду опускается поплавковое приспособление с установленным на крышку-подставку
Определяется вид глинистого грунта по числу пластичности [4]. При
выполнении лабораторной ра оты вид грунта задается преподавателем.
режущим цилиндром и сосудом на поддоне.
Поплавковое приспособлениеДдолжно при этом погрузиться в
воду до нижней отметки на шкале . В случае, если этого не произошло, поплавок уравновешивается путем доливания воды в отвер-
стие трубки поплавка.
ОпределениеплотностиИгрунта
На поверхности грунта ножом выравнивается небольшая площадка, на которую устанавливается режущий цилиндр и через пяту вдавливается в грунт так, чтобы он полностью погрузился в грунт. Затем цилиндр осторожно извлекается, грунт, выступающий за края цилиндра, срезается, поверхность цилиндра очищается от налипшего грунта.
41
Цилиндр с грунтом устанавливается на крышку-подставку, и по шкале берется отсчет плотности . При этом сосуд на поддон не устанавливается.
Определениеплотностисухогогрунта
Грунт из режущего цилиндра извлекается с помощью шпателя и помещается в сосуд, после чего сосуд заполняется водой из резервуара на 3/4 объема. Грунт перемешивается до полной ликвидации комков и пузырьков воздуха, выходящих из пор грунта. Сосуд с пробой
грунта устанавл |
вается на поддон, и поплавок погружается в резерву- |
||||||
Сар с водой. |
|
|
|
|
|
||
Отсчет |
сухого грунта d берется для |
глинистых |
|||||
грунтов по шкале Г. |
|
|
|
|
|
||
К отсчету, взятому по шкале, прибавляется поправка: |
|
|
|||||
плотности |
|
|
|
d = 0,05 |
|||
|
для гл н, сугл нков и супесей легких пылеватых |
||||||
|
г/см3; |
|
|
|
|
|
|
|
для супесей тяжелых пылеватых d = 0,10 г/см3. |
|
|
||||
|
б |
|
|
||||
Естественная влажность грунта рассчитывается по формуле |
|
||||||
|
|
W |
d |
100% , |
|
(41) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||
где – плотность грунта, г/см3; |
|
– плотность сухого грунта, г/см3. |
|||||
|
|
|
d |
|
|
||
|
|
Д |
|
||||
|
|
|
|
|
И |
||
42
а) |
б) |
1
2
С |
|
|
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||
и |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
б |
|
|
||||||
|
||||||||
|
|
|
5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||||
|
А |
|||||||
|
|
Д |
||||||
Рис.15. Плотномер-влагомер системы инж. Н.П. Ковалева: |
||||||||
а-определение плотности грунта; б-определение плотности ске- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
лета грунта; 1-режущий цилиндр с грунтом; 2-трубка со шкалами; 3-резервуар с водой; 4-поплавок; 5-сосуд; 6-поддон
5.3. Определение плотности грунта методом замещения объема
Метод регламентирован ГОСТ 28514 [11]. Он заключается в установлении отношения массы пробы грунта к его объему при условии, что из слоя испытуемого грунта отбирают пробу необходимого объема, которую замещают однородной средой с известной плотностью.
43
Необходимоеоборудование
Для испытания применяют следующее оборудование и инструменты:1) пескозагрузочный аппарат с загрузочной камерой и задвижкой; 2) жесткий лист основания; 3) калибровочный сосуд цилиндрической формы с известным объемом; 4) сита с размерами квадратных ячеек: 63; 40; 31,5; 20; 10; 2 и 0,2 мм; 5) технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг, обеспечивающие погрешность не более 0,1%; 6) инструменты для выравнивания поверхности грунта и для углубления лунки (металлическая линейка, резец, молоток, нож и кисть); посуда для отбора пробы.
|
Проведениеиспытания |
лунки3 |
|
На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают |
|
Сплощадку, соответствующую размерам листа основания и закрепляют |
|
его, исключая смещен я. Под круглым отверстием листа выкапывают |
|
лунку с пр мерно верт кальными стенками таким образом, чтобы из- |
|
б |
|
бежать нарушен я естественного сложения. |
|
Глуб на |
должна о еспечивать минимальный объем про- |
бы в 1 000 см . |
звлеченный из лунки грунт тщательно собирают и |
измеряют его массу (m) (рис.16). |
|
|
А |
|
Д |
|
И |
Рис. 16. Схема пескозагрузочного аппарата:
1 – пескобак; 2 – песок; 3- задвижка; 4 – загрузочная камера; 5 – лист основания; 6 – лунка; 7 – калибровочный сосуд
44
Полностью наполненный песком пескозагрузочный аппарат массой mi (при закрытой задвижке) помещают на лист основания, расположенный над лункой, затем, открыв задвижку, высыпают песок в лунку. Как только визуальное движение песка прекращается, закрывают задвижку и, сняв аппарат, измеряют его массу (m4).
Значение массы песка, наполняющего лунку (m5), в граммах, определяют с округлением до 1 г по формуле
m5 = m1 (m2+ m4), |
(42) |
где m1 – масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г; |
|||||
m2 – масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру |
|||||
Сконической формы, г; m4 – масса пескозагрузочного аппарата после |
|||||
наполнен я лунки, г. |
|
|
|
||
|
|
О ра откарезультатов |
|
||
|
Значен плотности испытываемого грунта определяют в грам- |
||||
мах на куб ческ й |
|
с округлением до 0,01 г/куб.см по фор- |
|||
сантиметр |
|
|
|
||
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
m m5 0 , |
|
(43) |
где m – масса испытываемого грунта, удаленного из лунки, г; m5 – |
|||||
|
б |
средняя плотность напол- |
|||
масса песка, наполняющего лунку, г; ρo – |
|||||
|
|
А |
|
||
1.Критерий оценки степени уплотненияДземляного сооружения.
2.Определение коэффициента уплотнения грунтаИ.
3.Максимальная плотность сухого грунта.
4.Оптимальная влажность грунта.
5.Зависимость плотности сухого грунта от его влажности.
6.Формула взаимосвязи сухого грунта с его влажностью.
7.Способы определения плотности сухого грунта.
8.Определение плотности сухого грунта способом режущего кольца.
9.Определение плотности сухого грунта с помощью плотномеравлагомера системы Н.П. Ковалева.
10.Определение плотности сухого грунта способом замещения объема.
45