Способ контроля качества уплотнениягрунта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(6) Дополнительное к авт. свид-ву 0411.8 (21) 2 б 8241329-33 (51)М. Кй. с присоединением заявки йо(23) Приоритет а 01 И 33 Д 4Е 02 0 1/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и отирвпрй(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТАИзобретение относится к строительству, в частности к технике до геотехническому контролю качества уплотнения грунта, и может быть использовано при строительстве земляных сооружений.Известен способ определения плотности грунта, в котором плотность грунта определяется расчетным путем по измеренным значениям объемного веса и влажности грунта.Однако этот способ трудоемкий, дорогой и неоперативный. Так для определения влажности требуется сушка образцов 4-6 ч. Лабораторные.испытания выполняются квалиФицированиыми сотрудниками геотехнической лаборатории. Для осуществления такого способа необходимо отбирать большое количество проб. Поэтому,. несмотря на то, что способ обеспечивает достижение достаточной точности определения, применение его неэФФективно. Кроме того, этот способ не обеспечивает возможность контроля качества уплотнения грунта на различных уровнях по глубине.Наиболее близким к предлагаемому является способ 1) контроля качества уплотнейия грунта, предусматривающий проведение двух последовательныхпенетраций с последующим сравнением,результатов первой и второй пенетраций, заключающийся в уплотНении небольшого объема испытываемого грунта(в 3-4 раза нревышаихцего объем наконечника пенетрометра) без изменениявлажности грунта. Такое уплотнениеможет. быть осуществлено ударной нагрузкой, например молотком.Испытание грунта по этому способуосуществляется следующим образом.На отсыпаемом слое грунта теладамбы (плотины) делают равную площадку диаметром 20"25 см. Определяютудельное сопротивление пенетрациипенетрометром любой конструкции 2 О обеспечивающим достаточную .точностьизмерений. После этого грунт на плоЪадке уплотняют ударной нагрузкой(молотком) до предельно возможнойплотности (при данной влажности грунд 5 та) на двойную глубину погружениянаконечника. После этого вновь оп"ределяют удельное сопротивление пенетрации тем же наконечником. С помощью тарировочной шкалы по результатам двух пенетраций находится степень уплотнения проверяемого слоя, грунта.Недостатком этого способа является необходимость последовательного выполнения трех операций, а именно: первое пенетрационное испытание грунта, уплотнение грунта, второе пенетрационное испытание. Йесмотря насравнительно высокую оперативностьэтого способа, необходимость выполнения трех последовательных операций.все же трудоемко и требует дальнейшего упрощения. Другим более важнымнедостатком является невозможность испытаний в глубине массива. Третьимнекоторая субъективность, котораяимеет место при уплотнении грунта,разные исследователи могут выполнять его с разной интенсивностью, что снижает точность измерений. Например,чем интенсивнее (чем чаще) ударятьгрунт при его уплотнении, тем существеннее влияют на результат измерения тиксотропные явления. Введение каких-либо дополнительных ограничений усложняет опыт. 25Цель изобретения - повышение его производительности.Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля качества уплотнения путем двух последовательных.зондирований грунта посредством штанги с наконечником с одновременным измерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнением полученных данных, второе зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником.При погружении наконечник уплотняет грунт в стенках скважины, при этом грунт, по разному уплотненный в процессе отсыпки земляного сооруженияи имеющий разнуч степень влажности,40 в процессе извлечения наконечника ведет себя по разному. Допустим грунт очень хорошо уплотнен при оптимальной влажности (до максимальной плотности), Сопротивление первому зондированию очень велико. При погружении наконечника грунт будет претерпевать в основном упругое уплотнение, поэтому диаметр сква жины выше погруженного наконечника уменьшится (скважина сожмется) и сопротивление извлечению наконечника будет большим.Если грунт плохо уплотнен и влажность грунта низка (ниже или даже близка к оптимальной), сопротивление .первому зондированию - погружейию наконечника, может быть высоким, так как грунт имеет твердую консистенцию.Однако в процессе погружения наконеч 0 ника уплотнение грунта в стенках скважин будет остаточным (неупругим) и извлекаться наконечник будет легкоЕсли грунт очень влажный и водо- насыщенный, первое зондирование покажет низкое сопротивление грунта, но уплотнение его в стенках скважины при погрУжении наконечника только упругое, или же произойдет выдавливаниегрунта в скважину, поэтому при извлечении наконечника (второе зондирование) сопротивление относительно велико. Если грунт влажный, но неводонасыщен и слабо уплотнен, сопротивлениегрунта при извлечении наконечниканевелико.При извлечении наконечника (привтором, зондировании) существенноевлияние на результат измерения оказывает вакуум, возникающий в скважине.Этот фактор может быть учтен двумяпротивоположными путями, Первый путьзаключается в устройстве разрезного наконечника и полых штацг, таким образом, что при подъеме обеспечивается поступление воздуха в скважину и вакуум исчезает. Другой путь, наоборот, заключается в использовании влияния вакуума для усиления эффекта при извлечении наконечника, т,е. при втором зондировании, Если грунт водонасыщен и стенки скважины уплотняются в основном упруго, вакуум обязательно создается при извлечениинаконечника, что затрудняет его извлечение. Если грунт неводонасыщен (и более того имеет много защемленного воздуха в порах), то вакуум не создается. Величина разряжения воздуха в скважине зависит, конечно, от Глубины погружения наконечника иувеличивается с глубиной, т.е. с длиной скважины, из которой наконечникизвлекается. Поэтому использованиесоздающегося вакуума очень удобнопри зондировании на одинаковую глубину, например при микрозондировании в пределах одного уложенного слоя грунта, толщиной, например, 30 см. Т.е, при микрозондировании наконечник должен погружаться всегда на од-, ну и ту же глубину, например на 15 см. Способ осуществляется следующим образом.Наконечник погружается статической нагрузкой с постоянной скоростью на определенную глубину (повышающую его диаметр не менее, чем в 3 раза), при этом измеряется сопротивление зондированию. Далее наконечник статической нагрузкой, направленной вверх, равномерно извлекается. Сопротивление грунта извлечению (второе зондирование) наконечника также измеряется. Результаты этих измерений первого и второго зондирования сравниваются и по тарировочному граФику или таблице находятся плотность или коэффициент уплотнения грунта (отношение плотности к максимальной плотности при оптимальной влажности).Тарировочиый график строится так,В 34 514 формула изобретения Составитель В. ЛатушкинТехред И.Асталош Корректор Г. Назарова Редактор:Ю. Ковач Тираж 907 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 4059/бб филиал ППП "Па 1 ентф, г. Ужгород, ул. Цроектная, 4 В контейнер укладывают грунт с Заданной плотностью и производят зондировочные испытания, как описано выше. Опыт повторяют с грунтами другой плотности. По полученным данным строят тарировочный график или таблицу. Глубина погружения наконечника должна быть не менее трех его диаметров. Это объясняется известным фактом заключающимся в том, что в однородном грунте, если отсутствует трение штанг о стенки скважины, сопротивление зондированию возрастает до погружения наконечника на глубину не более трех его диаметров и далее остается постоянным даже при разных углах заострения конуса.Использование предлагаемого способа при геотехническом контроле позволяет исключить отбор проб из скважины, стандартное определение объемного веса, влажности и максимальной плотности грунта. При этом колонковоебурение заменяется шнековым, котороецешевле, чем колонковое,1 Способ контроля качества уплотнения грунта путем двух последовательных зондирований грунта посредством 10 штанги с наконечником с одновременнымизмерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнениемполученных данных, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения его производительности, второе 5 зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 626150, кл. Е 02 0 1/00, 1977.