определение ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ

1ПР4П.КТ1ЕНИЕ 1Ш0Т1ЮСТИ ЧЛСЕЩ ГРШГА ШтЮЖТШШУШЛ ГуГЕТОДОМ (ГОСТ 5180-84)

Данный метод определения плотности частиц гнта распространяется на все тепы песчаных и пылевато-глинистых грунтов, кроме засо-лен:арс и набухающих. Плот-]:ость частвд грунта ус-та}1аБ.ливается экспериглента--льпо как отношение кассы частщ сухого грунта к их объему Г 57,115J.

Для определения плотности fis отбирается растертая

просеянная через сито проба воздуьшо-сухого грунта массой 10-ЗОг. Масса зтой пробы грунта находится взве-ni;Eainieu, а её объем - с помощью шпшометра. Пикнометр - это тонкостенная мерная колба из термостойкого стэгла строго определенного объема (рнс.1).

.1стод:1ка определекпя объема частот грунта зааслючается в определении ойьо:.!а Бктесненно!; из ш;1Ш0;«етра г.1Д1:остп при помещении в него исследу-о;;о:! проби. Б 3az;.;:c:iM0CTi: от м;Ечеоального состава исследуемого грунта дл- определения объема част-ш npoJu, помещаемой в шишомотр, используе-> тел дистиллированная вода luci нейтральная ;:ащкость (наприлер, керосин, толол к др.). Нетральная лад?:ость пршленяется для грунтов, содержащих ;г:СТворен:юе соли, орга-чическпе везества и глгшистые М1шералы. После удаления адсорбированного гр>нтом воздгха кипячением или вакуутлировани-см вичпсляют плотность J>i :

Piic.I. Шпшометры различного объема I - го.льцевая метка; 2 - капглляр

масса сугсих частщ гр>нта J 5 - объе;.1 сухих частщ грунта

•Pw, (i)

где гпо - масса сухого грунта, г; mj - масса пикнометра с водой и пзунтом после ишячения при тег.шературе испытания, г; mg- масса пик-комэтра с водой пои той lie температуре, г; fiw- плотность воды (или нейтральной шдзюсти) при той яе температуре, г/см .

Определение характеристик плотности fis доляно выполняться не менее, чем для двух параллельных проб, отбхграемых из исследуемого образца грунта. При этом плотность J>s вычисляют кшс среднее арнаметическое из результатов параллелышх определешй. Разнзда медцу параллельными определе-Ш1я?.ш J>s не дол;лна превышать 0,02 т/сы. Если разница превышает допус-TiH.iyra, то количество определешы плотности jOj необходшло увеличить.

ЛИСТ 53

ОПРЕШЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТА. ЖТОДОМ РЕЕУЩЕГО КОЛЬЦА (ГОСТ 5180-84)

Данный метод определения плотности f> распространяется на все TiiHH грунтов, лег-, ко подцаюцпхся вирезке (резанию Ho;ioM, шпателем). Плотность грунта f> устанавлп-вается зкспершентально как отношение массы образца грунта к его объему [ 57 ] •

Определение плотности р производится с помощью релг-щего металлического кольца с тонгазли стенкагли (диaлeтp -- 50-80мгл) и заостренным ре-щ-щгал краем. Кольцо предварительно взвешивают (гпо), ш-неруют, измеряют его размеры (вщтренншл дпалетр и высоту). По результатагл из-нерешш вычисляют объем кольца у с точностью до 0,1 см.

Рис.2. Схема определения плотности грунта релсущшл кольцом

i - монолит грунта ненарушенной структуры; 2 - металлическое ре-гсущее кольцо, погружаемое в грунт;

3 - область удаляемого грунта;

4 - направление подрезю! грунта

У исследуемого образца грунта зачищают верхнюю поверхность, срезая излишки грунта koiiom. На эту поверхность устанавливают кольцо (резущпм краем) и слегка вдазяиваит его в грунт, которьш сна-py;in срезают hosom. Ддавливание (рис.2) производят до тех. пор, пока кольцо не будет полностью заполнено гднтом и сгаомпровавшийся столбик не 01саяется выше кольца на I-2i.r.. Затем грунт подрёзарх на З-Юм:;. кше ре-лтцего края кольца и отделяют его. После срезки но:ком грунта вровень с кралгли кольца его торцы закрывают пластинками, взвеЕивают и еь"шсля:от плотность J3 :

масса грунта объем грунта

где mj - масса грунта с кольцом и лласткнкагли, г; хПо- масса кольца, г; mg- масса пластинок, г; -у - внутрзкшп": объем кольца, см ;

количество определений плотности J3 следует увеличпть

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ

лист 54

ОПРЩЕПЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ШНТА ЖГОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ В ВОДЕ (ГОСТ 5I80-B-1)

ДШ1Ш1Й метод определения плотности р распространяется на пылевато--глипистие немврз.1ше грунты, склонные к г.рошенпго, а также на грунты, трудно поддающиеся вырезке (резанию ножом, шпателем).

Для определения плотности р из монолита Быаезают образец по возыо-;;шостц правильной овальной фотаы, объемом не менее 50см . Образец грунта обатаквают тонкой прочной нит:сой со свободныгл сонцон (для под-вешпБанпя) и взвешивают. Затем образец покрывают тонкой парафиновой оболочкой ДЛ.Ч защиты его от раэмо-кан;1я. С этой целью перед взвешива-нлеы Б воде образец грунта на 2-3 се1.:;1щы опус;;а-от в расплавленшй парафин. Пои этом параТишовая оболочка (толщина пржиерно ь.и) долнна бпть без пузырьков воздуха и pai:o-вин. Охлагденккй парагинировачный образец взвешивают, а затем взвешивание производят в сосуде с водой (рис.1). По результата!.; взвешивания плотность грунта вычисляют по формуле:

Л;с.1. Ззвешивание грунта в воде

1 - образец грунта, покрытый па-

iXi-iiiKOM;

2 - сосуд с водой;

. 3 - технические весы; 1 - .юдставка

m -Pp-Ps,

m - масса образца грунта до парафинпрования, г;

т.- ;.5асса образца грунта в пара.иновой оболочке, г;

т,- результат взЕе:п1вания образца в зоде (разность масс парафини-

poBatLHoro образца и вытесненной игл воды), г; g Л - плотность пераУпна, прпншлаемая равной 0,9 г/сы ; р- плотность воды при тешературе испытаний, г/см .

::ipa:;Tsi?HCTni:y плотности следует определять не менее чем для двух па-р..аллель1гкх пРоб, отбираеыигс из исследуемого грунта. Значение плотности 3L-нс.Ет среднее арийглетическое из результатов параиельн>г: опреде-г

Разнгла meroiy паргллельны!.ш определение. р не дол::ла превшать ".03 г/с:.: для ш-левато-глинистых rpj-нтов и 0,04 г/сьГ - дл.- песчаных. .:о, . у:-Езан.чач разкша превышает дощстжлзю, то количество определени:: л.отгтЬпт:: следет узелгЕхить.

определение плотности пурта раджюотопны:.! :ет0д0;л (гост 2306i-7s)

Рис.2- Схемы измерения плотности по методу ослабленного первхтаного гагяла-излу-чения

а - однорядная схема; б - дб011ная gziccepo-ванкая схема: I - источник излучения; 2 -- преобразователь; 3 - измерительный прибор; 4 - детектор

Рпс.З. Схегла изглеренЕ.-плоткости по глетод],- рас-се.яккого первичного га::-ма-излучения

I - источшис излучен::: 2 - преобрсзоватэль; 3 -- измерительны:: npi::;op; 4 - детектор

Глетод радиоиэотопного определения плотности грунта пршлен.четоя при исследованиях в полевых условиях для крупнообломочных, песчаных и пылевато-глинистых грунтов. Этот метод не распростран-чется на сналы-хе и крупнообломочные валунные грунты [59,114 J.

Для определенЕ.я плотности грунта р используются .радиопзотопнке плотномерн. Сущность метода радиоизотопного определения плотности гр;:-:-та р заключается в изцерении плотности noToi:a гамгла-излучения в результате взаимодействия его с грунтом. При этом различают два способа тгз-мерения и регистрапии плотности потока:

- ослабленного перыпшого гшлгла-излучения

- рассеянного первичного гаглла-излучения

рис.2); Срис.З).

Определение плотности грунта Р на глбине до 0,5м следует проводить радиоизотопшгли шютнонераг-ш по способу ослабленного первичного raL-лла-излученЕя, а на глубине более 0,5м - как правило, по способу рассеянного первичного га(.!ма-излучения; В качестве радиоизотопных источников излучения используются цезий-137 или кобальт-60.

Плотность грунта Р при радиоизотопном ?летоде устанавливается по градуированному грапку. Такие графики строятся предварительно ка основе аттесташ101шы:< образцов грунта,образцовых мер плотности vjai на .основе сопоставления порзанЕй радиоззотопных плотномеров л результат определений плотности по ГОСТ,5180-84[57J. Диапазон Е31лереци.я ялот::о:-ТЕ лрпбора;.ш от 0,8-i,0 г/с.%г, абсолютная погрешность - 0,04-0,i2 г. ~

ОПгЕЦЕЛЕНИЕ ПРИРОДНОЙ БДАМОСТИ ГРУНТА ГЖГОДОМ ШСЛПИВАНИЯ (ГОСТ 5180-64)

Рис.1. Подготовка грунта к опыту

1 - алюминиезый бюкс с крышкой;.

2 - Ессле.дуемый грунт

-777-77;-W

Рис.2. Охлаэдение грунта в эксикаторе перед взвешиванием

i - эксикатор; 2 - бакс с грунтом; 3 - раствор хлористого кальция

Метод позволяет определять весоцую влажность грунта V по образцам, доставленным в лабораторию. Он применшл для всех грунтов, на всех стадиях жзысюший, за исключением случаев, когда грунты содеркат значительное количество орга1шческих веществ (более 10%), пшса и других кристаллогидра-.

Для определения црироднои влажности, грунта вессвыгл способом в бюкс (су-шнльны!? стакантак) покецагзт савеиог грунта ез мсколЕта тлассоп не менее Юг и производят висушивание з термостате при температуре 105С до достижения шл постоянной массы. Перед помещением в терлюстат с бюкса сншлают крышку (рпс.1). В процессе вксушиваяпя производят несколько прометочнкх взвешиватлЕ бюкса с грунтом (ориентировочно через каждые 1.5 часа не-nnepuBHoi: сутшш). Перед катщым вэвеишьанием бю;;с охладцают в эксикаторе, на дне которого находится х.тористы1; кальций (Са ОС,), поглощающий пары воды (рис.2).

Бысушивание продолг.ается до тех пор, пока результаты взвешиваний не будут одинахювыкш или разница ие>:ду ыи)ли будет меньше 0,С1г [57] . Влажность грунта вычисляют с точностью 0,1% по формуле:

ITlf - ГПр

гпо ~ m

100,

где m - масса аустого бюкса с крышкой; гпг- ыасса влакного грунта ci бюксоы Е крышкой, г; гПо - ыасса высушенного грунта с бюксоы г крышкой, г. j>

Блакнооть 1трунта вычисляется как среднее арплетическое из результатов параллальЕцх определений. Разница иеадз параллельны1ли определвния1ли но

ПРИРОДНОЙ ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА ЕЕЙТРОПЫЫ:.! ЩТОДОГЛ (Г0СТ.24181-еэ)

Рис.3. Схемы измерения объемной нла-оотп грунта неЁтроянЕли влагсмераг.Е:

а,б,в - соответственно глубиннач, ncseuE-нсстна-г Е комбишгроваыЕач схе?,!к;

i - из.лерЕтельный позоб-оазователь; 2 -- источник кзл;чен::я неЕтронов; 3 ~ ез-мерительнйй прпбсс

EeiiTPOKHEE метод пзмс-Бення еленносте прзшзнлется пне ЕсслэдовашЕз: е еольеье: -о-лоЕиях для всех бедов ДЕспеися1~>: грунгсЕ (крупнооблсмсчЕгх, песчаных лклаБато-г.--нистых).

в основу нейттюЕного .-..етоде Ез:.:зрэЕ:1-влажости пэло.":ена зееесгелост? ;.:е:?:дг- есдс-содер-танЕвм грунта л реГЕстБЕ-„".-вг.:с:: ееггес-стьго потока неЕтроноБ, за-ледлекл-: е е", ссе рассеягЕЕя не .Elpsx ггог.юв ЕЭЕсрсдг. i еЗ,

114] . При П01Л0ИЕ этого мэтсдо. ЕгГ.еееес 0т£--

днюю объег.н;1э Е.аа-::ксоть юзЕЕа WoSE е?с~9-дуемоы объеме, наход.тлеглся\".;г::а;;" есеое:-г:-коы неЁттюноЕ Е езг:£еет=;лье::.- иреобгазсг-е-талег.:. По результатал; Езг-.-еренгЁ еэсоз:":? злаглость W ояездэ.егзот до itop:.-лэ:

W,5l (2)

где Pw соответственно плокссгь ерде

и сухого (скелета) грунта, г/см

Для из1.ерЛ1Ия объегноЁ влатлостЕ ггу-е пршлБНЯУтся 1:е;;трэнЕЕе глагомерн z ссе.гзе;-HEKS РадЕОЕзотопнне влагоЕ-ютЕОмеры (eseie: БП1Р-1 с де.пазоЕог.; ЕЗыевенЕЯ Е-тагг-гостЕI -- 100%, УР-70 с диапазоном ЕЗ.леРбНЕЯ c-irC- РБПП-Х с дкалазоком Езмерения 1-ЗС;? е де. /. При этом с;:ема иамеРенЕГ! объе::.ЕоТ: ЕлаЕЕссгЕ грунта мо".ет быть глубнЕноИ, noBSPXEOCcEai: ели коыбшп1рова:-1яой (рЕсЗ.

Объамнач м:схность гтзунта WoS оЕргделяеЕ-ся по градуЕроБачно1,5у rpa-iEcy. TajEie e-eI.e-ки строятся предварптелЕЬО з оаьсЕСГЕЕС ел:: лабораторных условЕях ес результата.; ти~ЕТс-B04HUX псштш:11и ыелтронных влагс-.:ерОЕ."0лЕ поклзывают ЕаьЕси?-;ость счета неЁТЕОЕОЕ Ы , пронизывающ!Г{ грунт, от его о6ъ=м::р!: Елаг-кости W„g: N= f (Wos) . AdcoEEifiaE eo-rj-.ermocTb пг;морерш.ч объемной Ела-;ностЕ гтг"н-та 3 диапазсне2-оС£ обычно пе лру2Е1::ас-5-2-3%.