Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 28 )

7.11.1.5. Взвешивание должно производиться с точностью до 0,01 г.

7.11.1.6. Для каждого образца грунта количество параллельных определений устанавливают в зависимости от степени неоднородности грунта, но не менее двух (независимо от метода определения):

Расхождение в результатах параллельных определении для однородных грунтов более 0,03 г/см3 не допускается.

7.11.1.7. За плотность образца грунта принимают среднее арифметическое значение результатов параллельных определений.

Окончательный результат выражают с точностью до 0,01 г/см3.

7.11.1.8. Результаты определений плотности должны сопровождаться указанием метода определения (метод режущего кольца или парафинирования), сложения грунта (ненарушенное природное, грунт из тела насыпи и т. д.), величины влажности, при которой было выполнено определение.

7.11.2. Метод режущего кольца

7.11.2.1. Определение плотности этим методом выполняется с помощью режущего кольца (рис. 5, п.7.2). Внутренний диаметр режущего кольца должен быть не менее 50 мм для глинистых грунтов и не менее 100 мм для песчаных. При определении плотности однородных глинистых грунтов допускается применять режущее кольцо с внутренним диаметром 40 мм и толщиной стенок до 0,3 мм. Высота режущего цилиндра должна быть не менее 50 мм и более 10d90. На каждом цилиндре выбивается номер и объем рабочей части без насадки.

7.11.2.2. Порядок проведения определения плотности:

а) выравнивают ножом поверхность грунта и ставят на него кольцо острым краем вниз; придерживая кольцо левой рукой, вырезают ножом под кольцом столбик грунта высотой 1-2 см, диаметром несколько большим, чем диаметр кольца; одновременно с этим слегка нажимают сверху на кольцо, насаживая его на столбик грунта, не допуская перекосов кольца; вырезание столбика грунта и погружение кольца в грунт продолжают до полного заполнения кольца грунтом; в песчаные грунты, из которых не удается вырезать столбик, кольцо вдавливают; срезают ножом избыток грунта, выступающий над кольцом, зачищают поверхность грунта в уровень с краем кольца и накрывают грунт плоским стеклом, пластинкой из плексигласа или металла;

подрезают столбик грунта на расстоянии 10 мм ниже уровня края кольца; если в песчаный грунт кольцо вдавливалось, обкапывают грунт вокруг ножом и подхватывают снизу лопаткой;

перевертывают кольцо с грунтом, зачищают поверхность грунта с этой стороны и также накрывают плоским стеклом, пластинкой из плексигласа или металла;

Примечание. При массовом отборе проб содержащийся в цилиндре грунт может быть для удобства помещен в полиэтиленовый мешочек или бюкс, масса которого известна. При этом необходимо вести параллельный отбор проб на влажность.

б) взвешивают кольцо с образцом грунта и покрывающими его стеклами или пластинками из плексигласа или металла;

в) определяют влажность грунта, содержащегося в кольце, согласно ГОСТ 5180-84; для этого из средней части образца грунта отбирают не менее двух проб или высушивают весь грунт, находящийся в кольце, перенеся его в заранее взвешенную тару;

г) плотность влажного грунта, г/см3, вычисляют по формуле:

r = (m1,к - mк - mpl) / V, (36)

где m1,к - масса влажного образца грунта с кольцом и покрывающими его стеклами или пластинками, г; mк - масса кольца, г; mpl - масса стекол или пластинок, г; V - объем грунта, заключенного внутри кольца, см3.

Плотность сухого грунта, г/см3, вычисляют по формуле:

rd = r / (1 + 0,01 · W), (37)

где W - влажность грунта, %.

7.11.3. Метод парафинирования

7.11.3.1. Метод парафинирования применяется для определения плотности глинистых, суглинистых или плотных песчаных грунтов, из которых можно взять нерассыпающийся кусок любой формы и массы.

7.11.3.2. Порядок проведения определения плотности:

а) образец грунта объемом не менее 30 см3 обрезают ножом, удаляя острые выступающие части и придавая ему овальную форму, и взвешивают;

б) покрывают образец парафиновой оболочкой, погружая на 1-2 с сначала одной, потом другой стороной в парафин, нагретый до температуры несколько выше точки его плавления (обычно 57-60 °С). Парафин не должен содержать посторонних примесей. Пузырьки воздуха, обнаруженные в застывшей парафиновой оболочке, удаляют, прокалывая над ними оболочку и заглаживая место прокола нагретой иглой; таким же образом покрывают образец вторым слом парафина и взвешивают образец;

в) взвешивают запарафинированный образец грунта в воде: для этого устанавливают над чашей весов на подставке (в виде скамеечки) сосуд с водой так, чтобы нагрузки от него не передавались на коромысло весов; делают на концах тонкой нити петли; надевают одну петлю на образец грунта, другую на серьгу коромысла весов; длина нити должна обеспечить полное погружение образца в воду;

г) вынимают из воды запарафинированный образец, вытирают его фильтровальной бумагой и еще раз взвешивают для того, чтобы проверить, не проникла ли внутрь оболочки вода; если обнаружится приращение массы более чем на 0,02 г по сравнению с первоначальной массой запарафинированного образца, образец забраковывают;

д) производят определение влажности образца грунта согласно ГОСТ 5180-84, для чего удаляют парафиновую оболочку и переносят весь образец в заранее взвешенный стеклянный или алюминиевый стаканчик;

е) плотность влажного грунта вычисляют по формуле

, (38)

где m1 - масса образца грунта до парафинирования, г; m1,p - масса образца грунта с парафиновой оболочкой, г; m1,W - масса образца грунта в воде, г; rp - плотность парафина, принимаемая равной 0,9 г/см3; rW - плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.

Плотность сухого грунта (г/см3) вычисляется по формуле (37).

7.11.4. Определение минимальной плотности песка

7.11.4.1. Для измерений необходимо иметь сосуд цилиндрической формы диаметром 5-6 см и объемом не менее 250 см3 или металлический стакан (СУГ-1) без съемной части. В стеклянный сосуд или металлический стакан вставляют стеклянную воронку с длинным носиком или надетый на ее нижний конец кусок резиновой трубки. Предварительно следует высушить и просеять через сито с диаметром отверстий 2 мм пробу грунта объемом примерно в 1,5 раза больше объема стакана; крупные и гравелистые пески следует просеять через сито с диаметром отверстий 5 мм.

7.11.4.2. Песок в воздушно-сухом состоянии необходимо насыпать в воронку. Затем воронку медленно поднимают так, чтобы конец воронки все время находился на расстоянии не более 1 см от поверхности песка. После заполнения стакана избыток песка необходимо удалить ножом или металлической линейкой вровень с краями стакана, не допуская при этом уплотнения песка. Определение следует выполнять на массивном столе, чтобы избежать влияния вибрации и случайных ударов. Стакан с песком взвешивается с точностью до сотых грамма. Результаты взвешиваний записываются в журнал (приложение 1, форма 7).

7.11.4.3. Плотность песка в предельно рыхлом сложении (rd, min, г/см3) вычисляют по формуле:

rd, min = (m2 – m1) / V, (39)

где m2 - масса стакана с песком, г; m1 - масса стакана, г; V - объем стакана, см3.

7.11.5. Определение максимальной плотности песка

7.11.5.1. Подготовку к испытаниям следует проводить в соответствии с п.7.11.4.1.

7.11.5.2. Песок в воздушно-сухом состоянии следует насыпать в стакан равными порциями. Уплотнение каждой порции необходимо производить постукиванием о стенки стакана деревянным пестиком с резиновым наконечником в течение 5 мин. Уплотнение пылеватых песков необходимо производить слоями во влажном состоянии трамбованием в металлическом стакане объемом 1000 см3 на копре СоюздорНИИ (рис. 12) или вручную гирей массой 2 кг при высоте подъема 30 см. Толщина уплотняемого слоя 1-2 см. После наполнения стакана избыток песка следует удалить ножом или линейкой, поверхность грунта зачистить вровень с краем стакана и взвесить стакан с грунтом с точностью до сотых грамма. Результаты взвешиваний записываются в журнал (приложение 1, форма 7).

Рис. 12. Схема прибора СоюздорНИИ для стандартного уплотнения грунтов

1 - поддон; 2 - разъемный цилиндр емкостью 1000 см3; 3 - кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня;

6 - груз массой 2,5 кг; 7 - направляющий стержень; 8 - ограничительное кольцо;

9 - зажимные винты.

Для пылеватых песков после уплотнения грунт необходимо перемешать и определить влажность в соответствии с п.7.6.

7.11.5.3. Максимальную плотность песка rd,max, г/см3 вычисляют по формуле:

rd,max = (m2 – m1) / V; (40)

а для пылеватых песков

rd,max = (m2 – m1) / [V (1 + 0,01 W)]. (41)

7.11.6. Контроль качества уплотнения глинистого грунта с крупнообломочными включениями по плотности мелкозема

7.11.6.1. В контрольной точке укатанного слоя грунта из нижней части этого слоя отбирают монолит массой 3-5 кг. Отбор монолита производят из стенки ранее подготовленного шурфа вручную с помощью кирки и лопаты. Подготовку шурфа можно механизировать, применив экскаватор "обратная лопата" типа "Беларусь".

Одновременно из того же грунта, откуда отбирается монолит, оттирают на сите № 5 мелкозем в количестве 1-2 кг для определения его влажности объемометрическим методом, а также процентного содержания в нем фракций с диаметром частиц менее 0,25 мм экспрессным методом, разработанным НИСом Гидропроекта.

Отобранный монолит и мелкозем к месту исследования следует транспортировать только упакованными в водонепроницаемую пленку. Исследования этих образцов должны начаться не более, чем через 15 минут с момента окончания отбора образцов грунта.

7.11.6.2. После отбора монолита шурф-лунку засыпают грунтом слоями по 10-15 см, уплотняют ручной трамбовкой до заданной проектом плотности сложения.

7.11.6.3. После доставки на место исследования монолит обрезают ножом, удаляя острые выступающие части и придавая ему форму, близкую к овальной, заглаживают имеющиеся волосяные трещины легким поглаживанием.