Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 23 )

7.5.5.12. Частицы грунта, задержавшиеся на сите, надлежит добавить к частицам, оставшимся на дне фарфоровой чашки, перенести их в заранее взвешенный фарфоровый тигель или стеклянный стаканчик, выпарить на песчаной бане, высушить в сушильном шкафу до постоянной массы.

7.5.5.13. Высушенные до постоянной массы частицы грунта следует просеять сквозь сита с размерами отверстий 0,5; 0,25 и 0,1 мм.

При анализе грунтов, содержащих органические вещества, частицы необходимо просеять сквозь набор сит с размерами отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм.

Частицы грунта, прошедшие сквозь сито с размерами отверстий 0,1 мм, нужно перенести в цилиндр с суспензией. Продолжительность взятия пробы принимается по табл. 25.

Таблица 25

Размер частиц менее, мм	Глубина взятия пробы, см	Продолжительность взятия пробы, с
0,05	25	10
0,01	10	15
0,005	10	20
0,001	7	30

7.5.5.14. При отборе пробы пипетку в закрытом положении необходимо поднять по штативу и опустить по центру в цилиндр с суспензией. По истечении положенного времени поворотом крана, соединяющего пипетку с аспиратором, производят всасывание суспензии в пипетку до измерительной черты.

7.5.5.15. Кран закрывают, вынимают пипетку и, отведя ее в сторону от цилиндра, опускают вниз до упорного кольца и переносят суспензию в заранее взвешенный стеклянный стаканчик или фарфоровый тигель.

7.5.5.16. Пипетку необходимо промыть небольшими порциями дистиллированной воды, сливая ее в тот же стаканчик или тигель из помещенной в верхней части штатива колбы, которая соединяется с пипеткой резиновым шлангом и одноходовым краном.

7.5.5.17. Пробы в стаканчиках следует выпарить на песчаной бане, высушить до постоянной массы при температуре 105±2 °С и взвесить на аналитических весах.

7.5.5.18. Массу средней пробы вычисляют по формуле (15), а процентное содержание фракций грунта, задержавшихся на ситах, - по формуле (14).

7.5.5.19. Содержание фракций грунта L с размерами частиц менее 0,05; 0,01; 0,005 и 0,001 мм следует вычислять по формуле:

, (22)

где A - масса фракций грунта в объеме пипетки, высушенных до постоянной массы, г; mo - масса абсолютно-сухой средней пробы грунта, взятой для анализа, г; Vn - емкость пипетки, см3; - суммарное содержание фракций грунта размером менее 1 мм, %.

7.5.5.20. Содержание фракций с размерами частиц от 0,05 до 0,01 мм вычисляют по разности между процентным содержанием фракций с размерами частиц менее 0,05 мм и 0,01 мм. Аналогично вычисляют процентное содержание фракций грунта с размерами частиц 0,01-0,005 мм и 0,005-0,001 мм.

7.5.5.21. При расчете фракций грунта с диаметром менее 0,001 мм выносится поправка на содержание введенного диспергатора, для чего из массы данной фракции грунта вычитается масса введенного сухого диспергатора в объеме пипетки.

7.5.5.22. Процентное содержание фракций грунта с размерами частиц 0,1-0,05 мм находят по разности: из 100% вычитают сумму процентного содержания всех фракций, определяемых с помощью пипетки (с учетом поправки на введение диспергатора) и методом ситового анализа.

Результаты анализа записываются в таблицу (приложение 1, форма 4).

7.5.6. Определение микроагрегатного состава

7.5.6.1. При инженерно-геологической характеристике грунтов необходимо знать как гранулометрический, так и микроагрегатный состав. Если гранулометрический состав характеризует предельную дисперсность грунта, то микроагрегатный состав отражает степень его агрегированности при данных условиях и может использоваться для характеристики структурных связей грунта.

7.5.6.2. Среднюю пробу грунта для определения микроагрегатного состава следует отобрать методом квартования в воздушно-сухом состоянии и просеять сквозь набор сит с размерами отверстий 10; 5; 2; 1 мм. Взвешивают фракции грунта, задержавшиеся на ситах и прошедшие в поддон.

Примечание. Если в образце нет крупных частиц, просеивание сквозь сито с размером отверстий 2 мм и более не производят.

7.5.6.3. Для образцов грунта, содержащих органические вещества, вышеизложенные операции производить не следует.

7.5.6.4. Масса средней пробы должна быть: для глин около 20 г, для суглинков - около 30 г, для супесей - около 40 г, для глинистых песков - 50-55 г.

7.5.6.5. Пробу грунта следует перенести в колбу емкостью 0,5 л, смывая остаток пробы в чашку или стаканчик струей воды, затем к пробе грунта в колбу добавить 250 см3 дистиллированной воды и залитый грунт оставить на сутки размокать. Колбу следует плотно закрыть резиновой пробкой и взбалтывать в течение 2 ч с интенсивностью 200 толчков в минуту на диспергаторе. Суспензию из колбы нужно перенести в литровый цилиндр. Сито с задержавшимися на нем частицами грунта необходимо перенести в фарфоровую чашку и залить водой так, чтобы частицы в сите были покрыты водой, и содержимое в сите следует несколько раз интенсивно встряхивать в чашке без растирания. Частицы, прошедшие через сито с размером отверстий 0,1 мм, переносят в цилиндр с суспензией.

Встряхивание сита в чашке с водой и перенесение в цилиндр частиц, прошедших сквозь сито, нужно производить до тех пор, пока вода в чашке не будет прозрачной.

Частицы грунта, задержавшиеся на сите, следует перенести в чистую чашку, а из нее в заранее взвешенный фарфоровый тигель или стеклянный стаканчик, выпарить на песчаной бане и высушить до постоянной массы.

Затем частицы грунта просеивают сквозь сита с размерами отверстий 0,5; 0,25 и 0,1 мм. Для грунтов, содержащих органические вещества, - сквозь сита с размерами отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм. Частицы грунта, прошедшие сквозь сито 0,1 мм, переносят в цилиндр с суспензией.

Далее производится отбор пробы пипеткой согласно п.7.5.5. Результаты анализа обрабатываются без учета поправки на диспергатор.

7.5.7. Комбинированный способ определения гранулометрического состава гравийно-галечниковых грунтов

7.5.7.1. Ситовой способ применяется в том случае, если в пробах грунта содержится менее 10% частиц размером меньше 0,1 мм. При более высоком содержании этих частиц дополнительно к ситовому применяется ареометрический способ, (п.7.5.3) с помощью которого устанавливаются размеры частиц до 0,005 мм.

7.5.7.2. Масса проб зависит от величины и содержания крупных частиц и назначается следующим образом:

- грунт, не содержащий частиц размером более 2 мм - 0,1 кг;

- грунт, содержащий частицы размером 2¸10 мм - 0,5 кг;

- гравийный грунт, содержащий частицы размером до 20 мм - 1¸3 кг;

- гравийный грунт, содержащий частицы до 40 мм - 4¸6 кг;

- галечниковый грунт, содержащий частицы размером до 100 мм - 8¸15 кг;

- галечниковый грунт, содержащий частицы размером до 200 мм - 20¸40 кг;

- галечниковый грунт, содержащий включения размером более 200 мм - 50¸100 кг.

7.5.7.3. Проба выделяется квартованием из общей пробы, отобранной для определения плотности. Пробы высушиваются в сушильном шкафу, на электропечи или на воздухе до воздушно-сухого состояния. Для рассева служит стандартный набор грунтовых сит, включающий 7 сит с отверстиями 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм, крышку и поддон. Для выделения фракций крупнее 10 мм пользуются крупными ситами из комплекта КСИ для рассева нерудных материалов, или изготовляют сита с круглыми отверстиями 20, 40 и 60 мм на металлических круглых рамках диаметром не менее 300 мм или квадратных рамках со стороной не менее 300 мм.

7.5.7.4. Для определения размера частиц крупнее 60 мм следует применять проволочные кольца-калибры различных диаметров: 80, 100, 120, 150, 200, 250 и 300 мм в зависимости от ожидаемого размера крупных включений. Кольца изготавливаются с рукояткой из проволоки толщиной от 3 до 6 мм.

7.5.7.5. Частицы крупнее 60 мм выбираются из пробы, калибруются с помощью колец, складываются по фракциям и взвешиваются. Масса каждой фракции записывается. После этого пробы просеиваются на крупных ситах, которые собираются в колонке на поддоне (верхнее сито 60 мм, нижнее - 20 мм).

7.5.7.6. Рассев выполняется путем раскачивания поддона с колонкой сит. Рекомендуется использовать виброустановку для рассева грунта в колонке сит. После первого просеивания остатки на ситах перемешиваются, а отдельные агрегаты растираются и производится повторное просеивание. Грунт каждой фракции и остаток, прошедший через нижнее сито, взвешиваются. Для контроля сравниваются сумма масс всех фракций и остаток с первоначальной массой навески, взятой для анализа. Расхождением до 1% можно пренебречь. Процентное содержание фракций и остатка менее 20 мм вычисляется по формуле (14).

7.5.7.7. Остаток, прошедший через сито 20 мм, подвергается дополнительной подготовке. Подготовка состоит в том, что грунт, высушенный до воздушно-сухого состояния, растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Растертый образец тщательно перемешивается и распределяется тонким слоем на листе плотной бумаги или картона и делится ножом на квадраты со сторонами 3,5-4 см. Из каждого квадрата совком или ложкой отбирается понемногу грунта. Дальнейшее разделение грунта на фракции до 0,1 мм производится в соответствии с п.7.5.2.

7.5.7.8. Если фракции с диаметрами частиц менее 0,1 мм содержится в грунте по массе более 10%, то гранулометрический анализ должен быть продолжен ареометрическим способом (п.7.5.3) для разделения этих фракций на более мелкие.

7.5.8. Гранулометрический состав крупнообломочных грунтов

7.5.8.1. Гранулометрический состав крупнообломочных грунтов определяется в следующей последовательности:

- анализ грубых обломков (глыбы, валуны, камни);

- анализ крупных обломков (галька, щебень);

- ситовой анализ (песок);

- анализ пылевато-глинистых частиц.

7.5.8.2. Анализ грубых обломков выполняется непосредственно в обнажении или в стенках горной выработки при помощи накидной сетки или по фотоснимкам.