Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 24 )

7.5.8.3. Выделение и разделение крупных фракций (200-20 мм) производят грохочением. Выделяют фракции размерами >200, 200-100, 100-60, 60-20 и <20 мм. При производстве этого анализа необходимо следить, чтобы на крупных обломках не оставалось прилипших песчано-глинистых частиц. Обломки, оставшиеся на сите, должны перед взвешиванием очищаться от прилипших частиц, которые пропускаются через грохот для дальнейшего разделения. Масса пробы для грохочения зависит от размеров обломков и определяется по формуле:

mp = rd · (5 · d90)3, (23)

где mp - масса пробы; rd - плотность сухого грунта; d90 - диаметр частиц, содержащихся в изучаемом грунте 90% по массе.

7.5.8.4. Частицы размером менее 20 мм подвергаются ситовому анализу (п.7.5.2). Проба для ситового анализа отбирается из той части породы, которая прошла через грохот с отверстиями 20 мм, и сокращается методом квартования до 1¸3 кг.

Определение гранулометрического состава песчаных и глинистых грунтов изложено в пп.7.5.2 и 7.5.3.

7.5.9. Линейный метод определения гранулометрического состава крупнообломочных грунтов

7.5.9.1. Линейный метод применяется, когда крупность материала настолько велика, что не позволяет применить стандартный ситовой анализ. При этом должны соблюдаться следующие три условия:

а) проба грунта должна быть представительной;

б) объем (масса) пробы должен быть достаточным;

в) измерения размеров фракций и их проекций должны выполняться методически правильно.

7.5.9.2. Поверхность крупнообломочного материала может опробоваться непосредственно в горной выработке после предварительного обрушения грунтовой массы, а также после выгрузки из автосамосвалов, железнодорожных платформ, судна. При этом представительность пробы обеспечивается по-разному:

- если материал не перевозят, то проба отбирается со всего обрушенного массива в шахматном порядке и на глубину;

- если материал перевозится, то проба берется накопительно, в зависимости от количества горной массы или другого грунта (например, каждая вторая, третья, пятая или десятая автомашина).

В обоих случаях отдельно взятые пробы ссыпаются на специальную площадку и объединяются. Достаточный объем (масса) пробы определяется по формуле

, (24)

где rd - плотность сухого грунта, ориентировочно 1,8-2,0 т/м3; D - диаметр наибольших фракций, м; K60,10 - коэффициент разнозернистости.

Например, масса пробы с наибольшим диаметром фракций D = 1 м, rd = 1,8 т/м3 и K60,10 = 25 составит mp = (10 · 1,8 · 1) / (2,5)0,1 = 13 т.

7.5.9.3. Материал условно разбивается на классы крупности: больше 1000 мм, 1000-800 мм; 800-600 мм; 600-400 мм; 400-200 мм, 200-100 мм, 100-50 мм и менее 50 мм. Желательно через такие же интервалы разметить и рейку, с помощью которой будут производиться измерения.

7.5.9.4. По всей поверхности пробы (кучи материала, отвала, нагруженного вагона, судна) условно проводится ряд параллельных линий с помощью натянутой нити или бичевы. Расстояние между соседними линиями берется больше диаметра наибольшей фракции. Если куча высокая и с крутыми бортами или материал отсыпан грядой или на откосе - линии нужно проводить так, чтобы избежать искажения результатов от сегрегации материала, т. е. радиально, если куча круглая, или параллельно, когда груда или материал на откосе, но сверху вниз, чтобы каждая линия проходила через зоны мелкого и крупного материала. Затем на каждой линии производится замер проекции бичевы на куски, лежащие под ней на поверхности пробы. При этом каждый кусок по своим фактическим размерам относится к той или иной фракции, и величина замеренного отрезка проекции заносится в соответствующую колонку табл. 27. Может оказаться, что измеряемый камень прикрыт другими кусками или проекция бичевы проходит через край (угол) куска. В этом случае камень относится к фракции, которая соответствует его истинным размерам, а величина проекции берется такой, какая она в действительности. Если линия проходит через несколько камней одной фракции, тогда замеряется длина их общей проекции, и она заносится в колонку, соответствующую размерам каждого из этих камней.

7.5.9.5. Для получения надежных результатов общее число замеренных кусков должно быть достаточно велико (около 1000 шт.). По окончании замеров производится подсчет суммарной длины проекции по каждой фракции (lф, мм), а затем суммарной длины проекции всех фракций (Lобщ, мм). Содержание (частный выход, m %) материала каждой фракции определяется по формуле:

m = (lф / Lобщ) · 100 %. (25)

Полученные результаты представляются в виде графика гранулометрического состава грунта и таблиц 26 и 27.

Таблица 26

Форма записи результатов определения гранулометрического состава крупнообломочного материала линейным методом

Диаметр фракций материала, мм Длина проекции, мм	Наименование материала, место отбора, дата отбора
-1000	-800	-600	-400	-200	-100	-50
+800	+600	+400	+200	+100	+50	+0
450	350	480	260	180	60	40
600	400	520	170	90	80	80
840	550	340	380	130	170	120
520	250	370	120	160	260	450
950	680	560	280	70	40	670
Итого	Итого	Итого	Итого	Итого	Итого	Итого
lф1 = 3296	lф2 = 4944	lф3 = 6180	lф4 = 10300	lф5 = 6185	lф6 = 4120	lф7 = 6175

Всего: Lобщ = lф1 + lф2 + … + lф6 + lф7 = 41200.

Таблица 27

Форма записи результатов анализа гранулометрического состава горной массы

Крупность материала, фракция, мм	Длина проекции, мм	Выход, %	Наименование грунта, дата опробования, кол-во замеров, ориентировочная масса пробы
частный	суммарный (остаток на "сите")
-1000+800	3296	8	8
-800+600	4944	12	20
-600+400	6180	15	35
-400+200	10300	25	60
-200+100	6185	15	75
-100+50	4120	10	85
-50+0	6175	15	100
Итого:	41200	100	-

Оценка морфологии зерен песка различного генезиса дана в приложении 11.

7.6. Определение влажности грунтов

7.6.1. Метод высушивания пробы

7.6.1.1. Влажность образца грунта определяют как содержание в нем воды, удаляемой высушиванием при 100-105 °С до постоянной массы, выраженное в процентах к этой постоянной массе.

7.6.1.2. Влажность образцов грунта, доставленных в лабораторию, определяется по ГОСТ 5180-84.

7.6.1.3. Определение влажности грунта следует производить методом высушивания пробы до постоянной массы при заранее заданном температурном режиме.

7.6.1.4. Для каждого образца грунта необходимо производить не менее двух определений влажности.

Допустимая разница в параллельных определениях приводится ниже.

Влажность грунта, %	1-5 ... 5-10 ... 10-50 ... 50-100 ... >100
DW, %	0,2 ... 0,6 ... 2,0 ... 4,0 ... 5,0

7.6.1.5. Для определения влажности грунтов применяют следующую аппаратуру: стеклянный стаканчик с крышкой для взвешивания (по ГОСТ 23932-79Е) или алюминиевый стаканчик ВС-1 с крышкой, технические весы, сушильный шкаф, эксикатор (по ГОСТ 23932-79Е) с кальцием хлористым (по ГОСТ 4460-77), прокаленным в муфельной печи.

7.6.1.6. Взвешивают стаканчик с крышкой, берут пробу массой не менее 10 г и помещают в стаканчик; стаканчик с пробой плотно закрывают крышкой.

7.6.1.7. Пробу грунта в закрытом стаканчике взвешивают с точностью до 0,01 г.

7.6.1.8. Стаканчик открывают и вместе с крышкой помещают в нагретый сушильный шкаф. Пробу высушивают до постоянной массы при температуре 105 (±2) °С. Загипсованные грунты высушивают при температуре 80 (±2) °С.

7.6.1.9. Песчаные грунты высушивают в течение 3 часов, а остальные - в течение 5 часов. Контроль постоянства массы пробы производят путем проведения последовательных 2-3 взвешиваний после дополнительного высушивания, которое для проб песчаных грунтов производится в течение 1 ч, остальных - в течение 2 ч.

7.6.1.10. После каждого высушивания пробу в стаканчике охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием до комнатной температуры и взвешивают. Высушивание производят до получения разности масс пробы не более 0,02 г при двух последних взвешиваниях.

Если при повторном взвешивании грунтов, содержащих органические вещества, наблюдается увеличение в массе, за результат взвешивания принимают также наименьшую массу.