Определение коэффициента уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта – технический показатель, который вычисляется отношением фактической плотности грунта на заданном участке к максимально возможной плотности этого типа грунта. Данный показатель может зависеть от довольно большого количества факторов, в частности, от структуры почвы, ее пористости, проницаемости, состава. Работы по определению коэффициента уплотнения грунта отличаются большой сложностью, при этом требуют наличия лабораторных условий, высокоточного оборудования и работы специалистов. В связи с этим определение плотности грунта доверяют специальным лабораториям, у которых есть в наличии все необходимое для проведения быстрых и точных работ.

Информация про технические показатели грунта, включая его плотность, требуется при планировании крупных строительных работ. Это может быть возведение высотных зданий, мостов, прокладка автомобильных трасс, железнодорожных путей или строительство других крупных объектов. В таких случаях знание плотности грунта позволит просчитать устойчивость конструкции, риск проседания и устойчивость к нагрузкам слоев грунта под ней. После получения информации про коэффициент грунта на участке, отведенном под строительство, можно принять необходимые меры по подготовке его к последующим работам, а также выбрать более подходящий тип фундамента и в целом обезопасить конструкцию.

Перед проведением бетонных работ необходимо обеспечить необходимую прочность и несущую способность основания. Она достигается за счет уплотнения грунта до значений, установленных нормативной документацией. Данная процедура выполняется при подготовке оснований под фундаменты, после обратной засыпки траншей и котлованов. Оптимальным для большинства ситуаций считается коэффициент уплотнения грунта в пределах 0,95-0,98. Он обеспечивает минимальную осадку грунта со временем, а также гарантирует достаточную прочность всего сооружения. При этом коэффициент уплотнения естественного грунта является более высоким, нежели у насыпного. Это необходимо учитывать при планировании и проведении подготовительных работ.

Определение коэффициента уплотнения осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 22733. Этот стандарт распространяется на природные и искусственные дисперсные грунты, применяемые при строительстве, за исключением органических и органоминеральных, а также грунтов, в которых содержание частиц размером более 10 мм превышает 30 %.

Для проведения испытаний используется метод стандартного уплотнения. Он подразумевает исследование образцов, отобранных из горных выработок, в складируемых массивах или обнажениях. Испытания требуют применения устройства для ручного или механизированного уплотнения грунта при помощи падающего с постоянной высоты груза.

Как происходит процесс определения коэффициента уплотнения:

1. Подготовка пробы. Масса образца грунта естественной влажности должна быть не менее 10 кг (если есть фракции крупнее 10 мм) и не менее 6 кг (если отсутствуют фракции крупнее 10 мм). Пробы необходимо высушить в сушильном шкафу или при комнатной температуре, периодически перемешивая. После этого они размельчаются, взвешиваются и просеиваются таким образом, чтобы убрать частицы крупнее 5 мм. Отсеянные крупные фракции в дальнейшем исследуются для определения средней плотности и влажности. Остальной грунт помещается в емкость для испытаний и доувлажняется расчетным количеством воды
2. Подготовка испытательной установки. При сборке оборудования необходимо обеспечить соосность направляющей штанги и цилиндрического участка формы. Также нужно убедиться в свободном ходе груза по направляющей.
3. Проведение испытаний для измерения коэффициента уплотнения. Исследование выполняется с постепенным увеличением влажности пробы. На каждой стадии испытаний содержание влаги должно повышаться на 1-2 % (несвязные грунты) или 2-3 % (связные грунты). Уплотнение осуществляется 40 ударами груза, падающего с высоты 300 мм.
4. Обработка результатов. Значение плотности сухого грунта определяется по полученным значениям плотности влажного грунта. После этого строится график зависимости плотности от влажности, на основании которого находится показатель оптимальной влажности.

Помимо данного метода определения коэффициента уплотнения, в многопрофильной научно-исследовательской организации НИЛ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ» применяются и другие способы измерения характеристик грунтов. В том числе возможно применение метода режущего кольца. Этот метод является одним из самых удобных для определения плотности грунтов, однако может применяться не для всех типов почвы. В основном этот метод используется в определении плотности немерзлых глинистых и песчаных грунтов.

Методика определения коэффициента

Отбор проб грунта для того, чтобы провести определение коэффициента уплотнения грунта, проводится отдельно для каждого слоя уплотнения. Это помогает определить плотность грунта в скелете и рассчитать коэффициент плотности.

На подготовительном этапе работ выбирают подходящее для забора проб режущее кольцо. Такие кольца изготавливаются из стали с антикоррозийным покрытием или из материалов, которые не уступают такому варианту по прочностным характеристикам. Выбранное для взятия кольцо измеряют, вычисляя его объем с большой точностью. Также измеряют и взвешивают металлические пластинки, применяемые для закрытия кольца.

После подготовительного этапа начинается непосредственно процесс взятия пробы. Кольцо, обработанное изнутри смазкой, вдавливают в почву винтовым прессом или вручную через насадку, следя за отсутствием перекосов и полным заполнением кольца. После этого почву вокруг образца убирают, образец срезают ножом, зачищают, закрывают пластинками и взвешивают. Плотность грунта вычисляют по определенной формуле, после чего лабораторными испытаниями с высокой точностью определяют ряд других технических показателей, в частности, влажность грунта, плотность сухого грунта и коэффициент уплотнения.

Также эффективный метод определения плотности грунта – путем использования плотномеров. Он применяется для оперативного измерения плотности грунта на определенных участках стройплощадок без необходимости проводить забор образцов грунта. Этот косвенный метод определения плотности грунтов в работе использует принципиально отличный от предыдущих описанных метод замеров. Метод определения плотности основан на замерах сопротивления грунта при погружении в него зонда. Рабочая часть прибора плотномера погружается в почву под действием ударов груза, который свободно падает с большой высоты. Такой метод предназначен для ускоренного контроля плотности грунтов в зоне строительных работ.

Для определения того, какой именно метод подходит для конкретного случая, почвы и обстоятельств, необходимо проконсультироваться с нашим экспертом по услуге. При выполнении работ мы используем современное поверенное оборудование, включая баллонные, статические и динамические плотномеры. Испытания проводятся опытными дипломированными специалистами в лабораторных условиях или непосредственно на объекте заказчика.