Jak se měří koeficient zhutnění půdy?

Faktor zhutnění je poměr hustoty suché zeminy v tělese vozovky k maximální standardní hustotě této zeminy. Hustota půdy je jedním z hlavních ukazatelů fyzikálních vlastností půdy, což je poměr hmotnosti (hmotnosti) půdy k jejímu objemu g/cm3 (t/m3), proto její výpočet bude považován za klíč k vysoko- kvalitní konstrukce objektu. Hlavní a nejpřesnější metodou pro stanovení hustoty zemin a pískových podkladů a pro stanovení skutečného koeficientu zhutnění je metoda řezného prstence.

Hodnocení kvality zhutnění zeminy podloží metodou řezného prstence se provádí porovnáním koeficientu zhutnění zeminy v násypu nebo výkopu Kf s jeho požadovanými hodnotami Ktr. Kritériem pro kvalitní zhutnění je splnění podmínky.

Skutečná hodnota součinitele zhutnění je určena poměrem hustoty suché zeminy v násypu nebo výkopu Pf k její maximální standardní hustotě získané v laboratorním zařízení pro standardní zhutnění SOYUZDORNII Ptr(max), metoda pro stanovení maximální hustoty. půdy je popsána v tomto článku. Koeficient zhutnění je tedy určen vzorcem

Stanovení skutečné hodnoty hustoty půdy pomocí metody řezného prstence se provádí v souladu s GOST 5180-2015.

Pro testování se používají prstencové vzorkovače s antikorozním nátěrem, s vnitřním průměrem podle druhu zeminy minimálně 50–70 mm, výškou maximálně do průměru a minimálně do poloviny průměru, se stěnami o tloušťce nejméně 1,5 mm, jako je řezný prstenec PG – 200 pro jílovité půdy a řezný prstenec PG-400 pro písčité půdy.

Před zahájením práce se prsteny zváží, změří se jejich rozměry (vnitřní průměr a výška) a vypočítá se jejich vnitřní objem s přesností na 0,1 cm³.

Provedení testu

1. Kruh, očištěný od nečistot a namazaný zevnitř tenkou vrstvou vazelíny, se položí špičatým povrchem na předem urovnaný povrch půdy a zatlačí se 1–2 mm do země. Zkosení a ucpání prstence není povoleno.

2. V případě potřeby použijte úzkou špachtli nebo nůž k vyhloubení drážky kolem prstence, aby se vytvořil sloupec půdy. Opatrně a postupně nasazujte kroužek na sloupek. Znovu prorazí drážku a znovu přitlačí kroužek, dokud není zcela zaplněn testovanou zeminou a zemina je 1-2 mm nad kroužkem.

3. Pokud je zemina hustá, podkope se pod prstencem na kuželu a prstenec se zeminou se odstraní. Pokud je půda kyprá, seřízněte prstenec o 10–15 mm níž pomocí plochého nože nebo talíře. Současně se odebere vzorek půdy ke stanovení vlhkosti.

4. Odřízněte zeminu nad prstencem, urovnejte ji podél horního okraje a přikryjte ji skleněnou kovovou nebo plastovou předem zváženou deskou. Otočte kroužek a porovnejte půdu s okrajem kroužku. Jinými slovy, musíte se ujistit, že v prstenci je zachována půda přirozeného složení, která vyplňuje celý objem prstenu.

5. Otřete kroužek a zvažte jej s krytem desky a půdou na váze s přesností na 0,01 g. Jsou vyžadovány alespoň dva paralelní testy. Výsledek se zjistí jako aritmetický průměr.

6. Objemová hmotnost zeminy s přirozenou vlhkostí ρ se vypočte pomocí vzorce:

kde m1 je hmotnost vzorku půdy s prstencem a deskami r; m2 – hmotnost prstenu, g; m3 – hmotnost desky, g; V je objem půdy umístěné v dutině prstence (vnitřní objem prstence), cm³.

Obecný proces je znázorněn na obrázku níže

Optimální koeficient zhutnění se pohybuje od 0,94 do 0,98. Normy pro uvedený koeficient jsou stanoveny GOST, stavebními předpisy a předpisy, jakož i konstrukční a pracovní dokumentací. Odchylky od požadované hodnoty součinitele zhutnění směrem dolů jsou povoleny nejvýše v 10 % definic jejich celkového počtu a nejvýše ve 4 % návrhových hodnot.

V souladu s požadavky SP 78.13330.2012 se kontrola hustoty suché zeminy provádí v každé technologické vrstvě podél osy podloží vozovky a ve vzdálenosti 1,5–2,0 m od okraje, a pokud je šířka vrstvy více než 20 m, a to i v prostorech mezi nimi. Hustotu zeminy je nutné kontrolovat při každém výměnném uchopení hutnicích strojů. Navíc u násypů do výšky 3 m je hustota kontrolována minimálně každých 200 m, u násypů s výškou nad 3 m – 50 m je navíc kontrolována hustota vrchní vrstvy , kontrola hustoty se provádí v každé vrstvě zásypu trubek, nad trubkami, v kuželech a na spojích s můstky.

Zemina, písek, hlína, drcený kámen a další podobné materiály používané ve stavebnictví mohou být buď husté, nebo volné. Ukazatele se výrazně liší s ohledem na klimatické podmínky a různé vlivy. Pro stanovení aktuálního parametru byla zavedena speciální hodnota – koeficient zhutnění půdy. Bere se v úvahu při výstavbě jakýchkoli stavebních projektů a zpevňování půdy. Jaký je koeficient zhutnění půdy a co se rovná pro různé materiály, řekneme dále.

V jakých případech je potřebný koeficient zhutnění půdy?

Koeficient zhutnění půdy je technický parametr. Je určena poměrem aktuální hustoty zeminy na místě a limitní hodnotou pro horninu daného typu. Koeficient závisí na mnoha faktorech. Například struktura, pórovitost, složení a propustnost.

Výpočet koeficientu je složitý postup, který se provádí v laboratoři pomocí vysoce přesných zařízení. Existují různé způsoby, jak zjistit koeficient zhutnění půdy, ale vedou k jedinému vzorci: K = ρd/ρdmax; kde K je koeficient, ρd je poměr hmotnosti vzorku pevné struktury k objemu, g/kubický. cm; ρdmax je poměr hmotnosti vzorku po vytvrzení k počátečnímu objemu, g/kubický. cm.

Nosné vlastnosti sypkého materiálu a odolnost vůči vodě jsou ovlivněny kvalitou zhutnění. Jeho bezpečnostní rezerva se zvyšuje z 10 % na 20 % se zvýšením nárazové síly pouze o 1 %. Při nekvalitním hutnění dochází k sesedání vrchní vrstvy, což přispívá k poškození a deformaci stavby a vede k drahým opravám. Před prací je proto nutné stanovit součinitel zhutnění drceného kamene frakce 20-40, ASG, shrabků, písku atd., aby se zabránilo sedání.

Koeficient zhutnění půdy musí být znám pro:

• nákupy surovin v požadovaném objemu pro stavbu půdních polštářů, kopání zákopů a jam;
• správný výpočet objemu betonu pro stavbu základů, podlah a jiných konstrukcí;
• kontrola množství přírodních nekovových nerostů dodaných na stavbu;
• stanovení smršťování půdy při instalaci základů nebo pokládání dlažebních desek.

Koeficient hustoty půdy podle GOST a SNIP

Hustota je důležitý parametr, který se používá k hodnocení fyzikálních vlastností a vhodnosti horniny pro řešení různých konstrukčních a inženýrských problémů. V Ruské federaci je stanovena v souladu se státními normami.

Základní ustanovení GOST 22733 o hustotě půdy:

1. Výpočet – hustota (ρ) je stanovena vg/metr krychlový. cm nebo kg/kubický. m, jako poměr hmotnosti suroviny k jejímu objemu: = ρ=Vm, kde m je hmotnost půdy v gramech nebo kilogramech, V je objem půdy v centimetrech nebo metrech krychlových.
2. Metody stanovení – laboratorní a terénní. První zahrnuje použití speciálních přístrojů a zařízení k přesnému měření hmotnosti a objemu. Používá se metoda kroužkového, parafínového a hydrostatického vážení. Práce v terénu zahrnuje použití hustoměrů a dalších přístrojů k měření indikátorů přímo na pracovišti. Používá se metoda jaderného hustoměru a pískového kužele.
3. Klasifikace – v závislosti na struktuře a hustotě se suroviny dělí na písek, hlínu, hlínu atd. Každá kategorie má své vlastní normativní hodnoty, které se používají k posouzení vhodnosti pro řešení konkrétních inženýrských problémů.

Koeficient zhutnění jílu

Hlína je oblíbený stavební materiál. Koeficient zhutnění takové půdy se vypočítá pomocí příkladu takto:

1. Měření objemu vzorku:

• nechť poloměr válce =5r= 5 cm a výška ℎ = 10h=10 cm;
• objem: = ×(5)2×10=785.4 cm3V=π×(5)2×10=785.4 metrů krychlových cm.

1. Měření hmotnosti suchého vzorku:

• nechť hmotnost suché hlíny = 1500 md= 1500 g;
• hustota suché hlíny = 1500785.4 = 1.91 g/cm3ρd= 785.41500 = 1.91 g/mXNUMX. cm.

1. Stanovení maximální hustoty suchého materiálu: maximální hustota suché horniny: = 2.1 g/cm3ρdmax= 2.1 g/mXNUMX. cm.
2. Výpočet koeficientu: =1.912.1=0.91Ku= 2.11.91 = 0.91.

Koeficient zhutnění hlíny lze vypočítat stejným způsobem.

Koeficient zhutnění písku pro sestavení správného odhadu

Koeficient potřebujete znát, abyste správně vypočítali objem písku nejen při objednávce, ale i při příjmu. Může být také použit pro zjištění, zda bylo přineseno správné množství písku. Koeficient zhutnění půdy je nutné vynásobit dodaným objemem a porovnat s hodnotou uvedenou v odhadu.

Koeficient také závisí na vlastnostech lomu a hloubce vrstvy:

1. Horní do 150 cm – koeficient zhutnění půdy je 0,95-0,98, co to znamená, jsme již zjistili.
2. Nižší od 150 cm bez přístupu k podzemní vodě – koeficient 0,90-0,95;
3. Spodní od 150 cm je zaplavitelná – koeficient 0,95.

Konečná hodnota závisí na ročním období, v zimě je vždy nižší. Mokrý písek se hůře zhutňuje, protože prostor mezi částicemi je vyplněn vodou. Důležité je také složení zrn. Například říční písek bude mít nižší koeficient než písek z lomu, protože jeho částice jsou přibližně stejně velké.

Pro výkopové práce je důležitý také koeficient zhutnění půdy:

1. Plnění dutin – koeficient 0,98.
2. Zásypy úzkých příkopů – koeficient zhutnění zeminy 0,98.
3. Zásypové jímky – koeficient 0,95.
4. Práce na silnici – koeficient 0,98-1.

Koeficient se liší podle různých typů zhutnění. Při ručním provedení bude vždy nižší než při použití vibračního zařízení. Důležitý je také způsob dopravy. Při dodávce autem nebo železnicí se počáteční objem snižuje rychleji než při přepravě vodou. Pokud je vzdálenost velká, přidá se dalších 30 % původního objemu, tzn. Takhle se to dá zhutnit. Všechny ukazatele koeficientu zhutnění půdy lze zobrazit v tabulce GOST.

Koeficient zhutnění horniny

Koeficient je také důležitý a odráží se v normách. Pokud byla hornina na odvalu déle než čtyři měsíce nebo byla zhutněna, přihlíží se k vlastnímu rozvolnění, které se zjišťuje na místě. Také pro výpočet požadovaného koeficientu zhutnění lze objem přepočítat několika způsoby. Jsou reflektovány v příslušné literatuře.

Jak se měří hustota půdy?

Výzkum se provádí v laboratořích pomocí pěchovadla. Postup se provádí v několika fázích:

1. Odběr vzorku na staveništi – zemina by měla mít normální vlhkost a neměla by obsahovat více než 25 % částic o velikosti 2 mm. Nepoužívejte zmrzlý nebo příliš vlhký kámen.
2. Umístění vzorku do formy, kde bude provedeno kalení.
3. Pěchování ve třech sadách po čtyřiceti úderech – bere se v úvahu hmotnost 1 litru zpracovávaných surovin a počítá se hustota.
4. Postupné zvyšování vlhkosti – až o 2 % v 1 kroku a operaci opakujte.
5. Vynesení grafu hustoty horniny v závislosti na obsahu vlhkosti.

Měření dynamickým penetrometrem

Běžná metoda založená na síle reakčního odporu při vkládání hrotu penetrometru do půdy pod zatížením. Vlastnosti postupu závisí na typu zařízení:

1. Typ B-1 – hustota se odhaduje hodnotou měrného penetračního odporu. Určeno výpočtem na základě velikosti síly při zavádění hrotu a vychýlení jehly indikátoru vlivem působení na momentový kroužek.
2. Typ S086 – používá se pro zaměření s hlínou. Rozdíl je ve špičce – je použit model ve tvaru kužele, který umožňuje dodatečně měřit koeficient pevnosti.
3. Typ D-51 – liší se metodou zkoušení. Sonda je zanořena do horniny vlivem nárazů břemene o konstantní hmotnosti.

Každé z uvedených zařízení má nevýhody, takže s jejich pomocí je nemožné určit koeficient zhutnění půdy bez chyb. Přesný rozbor se provádí pouze v laboratoři.

Měření razítkem

Měří se modul pružnosti, na jehož základě se určuje hustota. Používá se zařízení, jehož konstrukce zahrnuje desku, akcelerometr, tyč se zátěží a tenzometr. Hmota narazí na rovinu a poté se zvedne do své výchozí polohy. Identifikované indikátory jsou vyjádřeny jak v čisté formě, tak v grafické podobě. Takto se počítá deformace a elasticita.

Jak zvýšit koeficient relativního zhutnění půdy?

Ne v každém případě zemina na staveništi splňuje požadované požadavky na zatížení. To znamená, že musíte ASG zhutnit následujícími způsoby:

• použití zpevňujících sloučenin;
• prostřednictvím tepelného zpracování;
• instalace štětovnice nebo výztuže.

Pokud je koeficient zhutnění půdy v horní vrstvě nedostatečný, provádí se zhutnění pěchováním. Používají se vibrátory nebo válečky. Pro hluboké zpracování se provádí řízený výbuch a máčení. Dalším způsobem je instalace pilot.

Jaké vybavení použít

Na velkých stavbách se používají instalace se zesílenými vibračními deskami. Při úpravě malé základové nebo kamenné cesty dávají řemeslníci přednost ručnímu vybavení. Například pěchovadlo na dřevo. Vyrábí se z dostupných materiálů. Pro páku je použit dřevěný polotovar o průřezu 100-150 mm. K sestavení konstrukce se také používá ocelová plošina o tloušťce více než 2 mm, malý kulatý blok, lepidlo a samořezné šrouby.

Při stavbě budov s několika podlažími se používá betonová deska. Je zvednut jeřábem o 2 metry, poté je shozen na pracovní plochu. Instalace je účinná pro kalení do velkých hloubek. Postup se opakuje, dokud není získán návrhový koeficient zhutnění půdy SP pro konkrétní místo.

Další léčebnou metodou je použití velkého množství vody a kopečku. Oblast je naplněna kapalinou, dokud se nevytvoří louže. Po jejím zmizení se vytvoří hustý polštář pro budoucí výstavbu.