Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 29 )

7.11.6.4. Подготовленный таким образом монолит взвешивают в воздухе на лабораторных весах.

7.11.6.5. Затем монолит погружают в масло (вазелиновое или веретенное) по схеме, приведенной на рис. 13. Снова взвешивают. Образец должен находиться в масле не более 3 мин. С помощью ареометра определяют плотность масла.

Рис. 13. Схема размещения оборудования для взвешивания монолита в масле

1 - монолит; 2 - масло; 3 - емкость; 4 - подвеска; 5 - стол с прорезью;

6 - подставка с прорезью; 7 - весы лабораторные 5 кг; 8 - уравновешивающий груз.

7.11.6.6. Вынув монолит из масла, дают ему стечь с образца, который промокают фильтровальной бумагой и снова взвешивают на воздухе. Если обнаружится приращение в массе монолита более 10 г по сравнению с первоначальной массой, монолит бракуется из-за нарушения его сплошности. Вся выполненная работа производится заново с другим монолитом, отобранным рядом с той же контрольной точкой.

7.11.6.7. Монолит разрушают и рассеивают на сите № 5 с промывом мелких фракций. Остаток, получившийся на сите, высушивают до постоянной массы и после охлаждения взвешивают на технических весах.

7.11.6.8. Определяют содержание мелкозема в монолите по формуле:

ms = (m – mост) / [mост (1 + W) + (m – mост)], (42)

где m - масса монолита в воздухе, г; mост - масса в воздухе сухого остатка на сите № 5 после рассева и промывки монолита, г; W - влажность мелкозема грунта, определенная объемометрическим методом, доли единицы.

7.11.6.9. Определяют плотность сухого грунта монолита по формуле:

rd = m rм / [(m - mм) (1 + W ms)], (43)

где m rм / [(m - mм) = r - плотность грунта монолита, г/см3; mм - масса монолита в масле, г; rм - плотность масла, г/см3.

7.11.6.10. Определяют плотность мелкозема в монолите по формуле:

rs = (2,6 rd ms) / [(2,6 - rd (1 + ms))], (44)

где 2,6 - плотность частиц грунта крупностью более 5 мм, г/см3; ms - содержание мелкозема в монолите в долях единицы.

Результаты всех определений записывают в форме табл. 28.

7.11.6.11. Определяют степень уплотнения мелкозема грунта по формуле:

Id = rs / rtr, (45)

где rtr - требуемая плотность сложения мелкозема в грунте.

Требуемая плотность сложения мелкозема в грунте и допустимая степень уплотнения Id устанавливаются техническими условиями в зависимости от вида грунта и конструкции плотины.

Таблица 28

Дата определения	№ контрольной точки, глубина отбора монолита, см	Место расположения контрольной точки. Привязка	Масса монолита в воздухе m, г	Масса монолита в масле с подвеской m', г	Масса подвески в масле m", г	Масса монолита в масле mм = m' – m", г	Плотность масла rм, г/см3	Масса монолита при повторном взвешивании в воздухе m1, г	Увеличение массы монолита D = m – m1, (контрольное определение)	Масса сухого остатка после рассева на сите № 5 mост, г	Влажность мелкозема (d < 5 мм), определенная объемо-метрическим методом W, доли ед.
14.06.1990	820	На VI поп. в 25 м от оси к левому борту (основное тело ядра)	4575	2925	86,3	2838,5	0,878	4585	10 £ D	1182,8	0,09

Дата определения	Содержание мелкозема в монолите ms, , доли ед.	Плотность сухого грунта монолита , г/см3	Плотность мелкозема сухого грунта монолита , г/см3	Содержание d < 0,25 в мелкоземе, определенное экспресс-методом m0,25, г	Максимальная плотность мелкозема в зависимости от m0,25 rmax, г/см3	Степень уплотнения , доли ед.	Примечание
14.06.1990	0,73	2,17	2,03	75	2,01	1,01	Проба выдержана

7.12. Определение оптимальных значений плотности сухого грунта и его влажности

7.12.1. Общие положения

7.12.1.1. Оптимальные значения плотности сухого грунта и его влажности в теле плотины следует назначать с учетом следующих факторов:

- класса капитальности сооружения;

- материала и структуры расположения его в теле плотины;

- способа отсыпки материала и интенсивности возведения плотины;

- технико-экономических показателей, зависящих от методов и степени уплотнения грунтов.

Примечания: 1. Метод определения не распространяется на грунты, содержащие более 30% частиц крупнее 10 мм, а также заторфованные грунты.

2. При подготовке пробы грунта для определения максимальной плотности и оптимальной влажности с последующей оценкой прочностных свойств методом прямого плоского среза грунт необходимо просеять через сито 2 мм (ГОСТ 12248-78).

7.12.2. Метод Проктора

7.12.2.1. Оптимальные значения влажности и плотности сухого грунта обычно определяются на основании лабораторных испытаний грунта по методу стандартного уплотнения (по Проктору) [135]. Уплотнение производится в приборе типа СоюздорНИИ, который состоит из подстаканника, разъемного цилиндра (рекомендуемый диаметр цилиндра 100±0,1 мм), верхнего стакана, стойки с уплотнителем, груза массой 2,5 кг, ограничительного кольца с винтом, зажимного кольца и зажимного винта (рис. 14).

Рис. 14. Прибор для стандартного уплотнения грунта

1 - подстаканник; 2 - разъемный цилиндр; 3 - верхний стакан; 4 - стойка с уплотнителем;

5 - груз; 6 - зажимное кольцо; 7 - зажимной винт; 8 - ограничительное кольцо; 9 - грунт (проба)

Помимо прибора СоюздорНИИ испытания могут производиться в аналогичных приборах или ручной трамбовкой с точным соблюдением требований, изложенных в табл. 29.

Таблица 29

Метод уплотнения	Количество уплотняемых слоев в цилиндре	Масса груза, кг	Высота подъема груза, см	Количество ударов
ГОСТ 22733-77	3	2,5	30	40
Стандарт Проктора	3	2,5	30	25
Усиленный стандарт Проктора	5	3,0	50	25
Стандарт Корпуса военных инженеров США (модернизированный стандарт Проктора)	5	4,5	46	25

7.12.2.2. Для испытания может быть взят грунт естественной влажности, если она относительно невелика. При высокой естественной влажности грунта требуется его предварительное подсушивание и просеивание через сито с отверстием 0,5 мм.

Образец грунта массой 3-3,5 кг тщательно перемешивают с целью обеспечения равномерного распределения влажности. Уплотнение грунта производится ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 30 см. Разъемный цилиндр заполняют в три приема, каждый раз примерно на 1/3 высоты. Число ударов груза по каждому слою равно 1/3 общего числа ударов, назначенного для уплотнения.

Общее число ударов груза о материал принимается: для песчаных грунтов - 60; супесчаных грунтов - 75; суглинистых и глинистых грунтов - 120.

После окончания уплотнения снимают верхний стакан и выступающий грунт осторожно срезают почвенным ножом по верхней кромке разъемного цилиндра.

7.12.2.3. Разъемный цилиндр с подстаканником и уплотненным грунтом взвешивают с точностью до 1 г и определяют плотность влажного уплотненного грунта r по формуле

r = (m1 – m2) / V, (46)

где m1 - масса разъемного цилиндра с подстаканником и грунтом; m2 - масса пустого разъемного цилиндра с подстаканником; V - объем нижнего стакана (в приборе СоюздорНИИ объем разъемного стакана равен 1000 см3).

Определение влажности грунта производится по ГОСТ 5180-84.

7.12.2.4. После определения плотности и отбора проб на влажность грунт из стакана высылают в чашку, где находится неиспользованная в данном опыте часть грунта. Затем в грунт доливают воду в таком количестве, чтобы увеличить его влажность примерно на 2-3%. Обычно на 3 кг грунта (емкость прибора) добавляют 50-70 см3 воды. Перемешав тщательно грунт, производят вновь испытание вышеописанным способом, но при более высокой влажности. Так производят испытания до тех пор, пока плотность влажного грунта не станет уменьшаться.

После окончания испытания и определения влажности подсчитывают плотность сухого грунта (ГОСТ 5180-84).

7.12.2.5. На основании данных, полученных в результате испытаний, составляют кривую зависимости плотности сухого грунта от влажности (рис. 15). За оптимальную влажность принимают влажность, при которой плотность сухого грунта максимальная. Пределы допустимых отклонений значений влажности от оптимальной Wopt определяются требованиями проекта или технических условий, но не должны превышать Sr = 0,8¸0,9.