Приложение 2. Метод стандартного уплотнения грунтов в лабораторных условиях

Приложение 2

Метод стандартного уплотнения грунтов в лабораторных условиях

Таблица 41

Основные параметры приборов и способы уплотнения	Прибор конструкции
	Союздорнии	ЦНИИС
Диаметр цилиндра или кольца в мм для размещения образцов уплотняемого грунта	100	70
Высота цилиндра или кольца в мм	127	52
Вес груза в кг	2,5	2,5
Вес вертикальной стойки со штампом в кг	1,3-1,4	1,9
Высота падения груза в мм	300	300
Количество слоев, на которые разделяется образец грунта при уплотнении ударами груза	3	1
Количество ударов на каждый слой при уплотнении:
песков и супесей	25	20
пылеватых супесей, суглинков, глин	40	20
жирных глин	50	-

Целью стандартного уплотнения является определение практически максимальной плотности и оптимальной влажности грунта, при которой достигается максимальная плотность

В качестве стандартного принят метод уплотнения образцов грунта с использованием приборов Союздорнии или ЦНИИС (рис 41 и 42, табл 41)

Прибор Союздорнии следует применять для испытания грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 5 мм, прибор ЦНИИС - для ускоренного испытания грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 2 мм

Образец исследуемого грунта уплотняют 4-6 раз при систематически увеличиваемой влажности. Уплотнение целесообразно начинать при влажности несколько большей, чем влажность грунта в водушно-сухом состоянии, но отличающейся не менее чем на 8-10% от оптимальной, ориентировочно равной для песков - 8-13%; супесей - 9-15%; суглинков - 12-22%, глин - 16-26%.

Количество воды Q, необходимое для получения требуемой влажности грунта, определяют по формуле

, (14)

где Р - вес грунта, подлежащего уплотнению, в г;

, - влажность, соответственно требуемая и начальная, в %.

Опыты по уплотнению выполняют в следующем порядке. Вначале берут образец грунта в воздушно-сухом состоянии, размельчают и просеивают через сито с отверстиями 5 мм (для прибора Союздорнии) или 2 мм (для прибора ЦНИИС). Грунт, прошедший через сито, увлажняют до требуемой влажности, перемешивают, закладывают в цилиндр или кольцо прибора и уплотняют.

При использовании прибора Союздорнии уплотнение выполняют последовательно в три слоя. Каждый из слоев уплотняют ударами груза весом 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм. Количество ударов назначают в зависимости от вида грунта (см. табл. 41).

При использовании прибора ЦНИИС ударами падающего груза уплотняют одновременно весь образец грунта, укладываемого в кольцо и насадку пятью слоями, с уплотнением каждого из слоев вручную пестиком.

Объемный вес уплотненного грунта определяют по формуле

, (15)

где - общий вес разъемного цилиндра или кольца с уплотненным грунтом в г;

- вес пустого цилиндра или кольца в г;

V - объем цилиндра или кольца в .

Для определения влажности уплотненного грунта отбирают пробы по 15-20 г из верхней, средней и нижней частей образца.

Следующий опыт начинают с размельчения уплотненного в предшествующем опыте образца грунта и увеличения его влажности на 2-3% посредством добавления 50-70 г воды на каждые 3 кг грунта.

Объемный вес скелета или плотность грунта в каждом опыте определяют по формуле

, (16)

где , W - соответственно объемный вес в и весовая влажность в % уплотненного грунта.

По полученным данным строят кривую стандартного уплотнения (рис. 43), а по ней определяют максимальную плотность и соответствующую ей оптимальную влажность.

Для грунтов, содержащих от 5 до 40% частиц размером более 5 мм, максимальную плотность и оптимальную влажность определяют расчетным способом по формулам:

; (17)

, (18)

где , - соответственно максимальная стандартная плотность в и оптимальная влажность в % отсеянного грунта с размером частиц менее 5 мм;

, - коэффициенты, учитывающие влияние наличия крупных частиц соответственно на плотность и влажность грунта; их значения принимают по табл. 42.

Таблица 42

Содержание частиц крупнее 5 мм в %			Содержание частиц крупнее 5 мм в %
			20	1,08	0,80
5	1,02	0,95	25	1,10	0,75
10	1,04	0,90	30	1,13	0,70
15	1,06	0,85	40	1,15	0,55