Коэффициент уплотнения грунта под фундамент: Определение коэффициента уплотнения грунта в «Гектар Групп»

Содержание

что такое и как рассчитать

Главная > Часто задаваемые вопросы > Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов

Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сыпучего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности.

Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем будет занимать вещество.

Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем.

То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы, а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен.

Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном.

Для чего нужно знать коэффициент уплотнения

Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:

  • Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
  • Купить правильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
  • Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
  • Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий

Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих случаях.

Коэффициент уплотнения при транспортировке

Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются, объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.

Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным продавцом.

Коэффициент уплотнения при засыпке ям

В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конструкций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.

Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для расчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.

При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Ускорить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.

Коэффициент уплотнения в строительстве

Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается, если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.

Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения. Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания, плитки или асфальта.

Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.

Как узнать коэффициент уплотнения

Легче всего взять данные о коэффициенте уплотнения из ГОСТов. Они рассчитаны для разных видов материала.

В лабораторных условиях коэффициент уплотнения определяют следующим образом:

  • Измеряют общую или насыпную плотность материала. Для этого измеряют массу и объем образца, вычисляют их соотношение
  • Затем пробу встряхивают или прессуют, измеряют массу и объем, после чего определяют максимальную плотность
  • По соотношению двух показателей вычисляют коэффициент

Документы указывают усредненные значения коэффициента уплотнения. Показатель может меняться в зависимости от различных факторов. Приведенные в таблице цифры достаточно условные, но они позволяют рассчитать усадку больших объемов материала.

На значение коэффициента уплотнения влияют:

  • Особенности транспорта и способа перевозки
    Если материал транспортируют по выбоинам или железной дороге, он уплотняется сильнее, чем при перевозке по ровной трассе или морю
  • Гранулометрический состав (размеры, формы зерен, их соотношение)
    При неоднородном составе материала и наличии лещадных частиц (плоской или игловидной форм) коэффициент будет ниже. А при наличии большого количества мелких частиц – выше
  • Влажность
    Чем больше влажность, тем меньше коэффициент уплотнения
  • Способ трамбовки
    Если материал утрамбовывают вручную, он уплотняется хуже, чем после применения вибрирующих механизмов
  • Насыпная плотность
    Коэффициент уплотнения напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как мы уже сказали, в процессе трамбовки или транспортировки плотность материала меняется, так как становится меньше пустот между частицами. Поэтому насыпная плотность во время отгрузки в автомобиль на карьере и после прибытия к заказчику разная. Эту разницу можно высчитать и проверить как раз благодаря коэффициенту уплотнения.
    Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов

Также вы можете посмотреть конкретные показатели для следующих материалов:

Коэффициент уплотнения – это важный показатель, помогающий узнать, сколько сыпучего материала заказывать. Он дает возможность проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанный объем. Показатель нужно знать строителям при возведении зданий, чтобы правильно рассчитать нагрузку на основание.

его уплотнение и повышение прочности

Крыльцо нежилого здания

Московская область, г. Королев, ул. Ильича

Фундамент компрессорной установки

Московская область, г. Королев, ул. Ильича

Кровля жилого дома

г. Москва, ул. Хамовнический вал

Металлическая лестница

г. Москва, ул. Рочдельская

Перегородки и стены квартиры

Московская обл., г. Химки, кв. Клязьма, Набережный проезд

Жилой блок

г. Москва, д. п. Бристоль, ул. Шекспира

Помещение жилого здания

г. Москва, Покровский бульвар

Покрытия ограждающих конструкций квартиры

г. Москва, п. Сосенское, пос. Коммунарка, ул. Ясная

Ограждающие конструкции секции «К» многоквартирного жилого дома

г. Москва, ул. Азовская

Фасад административного здания

г. Москва, Средний Овчинниковский переулок

Определение коэффициента уплотнения грунтов ускоренным методом

Определение коэффициента уплотнения грунтов ускоренным (экспресс) методом.

Коэффициент уплотнения грунта — это безразмерный показатель, исчисляющийся как отношение фактической плотности грунта к его максимальной. При устройстве слоя основания из песка, песчаных подушек под фундамент, оснований фундамента или при обратной засыпке грунт необходимо уплотнять, иначе, со временем, он будет самоуплотняться, тесть слеживаться под собственным весом и весом здания, появится просадка.

Плотность грунта – один из основных показателей физических характеристик, поэтому ее исчисление будет считаться залогом качественного возведения объекта. Изучению подлежит вычисление сопротивления, плотности и максимальное удельное давление, которое он силе выдержать. Результатом лабораторных исследований станет выявление плотности. Получение таких данных поможет определить, пригоден ли грунт для строительства на нем того или иного здания.

Оптимальный коэффициент уплотнения колеблется в районе 0,94 – 0,98. Нормативы по обозначенному коэффициенту предусмотрены ГОСТом, строительными нормами и правилами. Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10% определений от их общего числа и не более чем на 0,04.

Для определения точных показателей на месте, где будет строиться объект, прибегают к использованию приборов в виде плотномеров, типа статического действия модель В-1.

Коэффициент уплотнения грунта оценивается по усилию, прилагаемому к рукояткам плотномера при заглублении наконечника в грунт на длину его рабочей части. Коэффициент уплотнения грунта определяется максимальным отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца.

Прибор имеет 4 съемных наконечника, различающиеся диаметром основания и предназначенным для различных типов грунта.

Порядок действия работ.

1) Первым делом необходимо подготовить прибор: собрать все комплектующие, присоединить к штанге наконечник №3, установить индикатор в кронштейн и произвести его настройки, проверить прибор при помощи деревянного бруска.

2) Затем на контролируемом участке подготавливают 3-5 площадок размером 20х20 см, снимают верхний слой грунта толщиной 3-5 см для глинистых и 8-10 см для песчаных грунтов (при уплотнении катками до 10 тонн), 10-20 см (при уплотнении катками от 10 до 20 тонн)

3) Устанавливают вертикально плотномер, поворотом шкалы совмещают большую стрелку индикатора с нулевым делением и, прикладывают усилие к рукоятке, заглубляя наконечник на всю его длину с постоянной скоростью. Время погружения должно составлять 10-12 секунд, в процессе заглубления необходимо зафиксировать максимальное отклонение стрелки.

4) На одной площадке выполняют 3 замера, с расстоянием между соседними точками более 7см. Разница между показаниями не должна превышать 5 делений шкалы.

5) В случае, когда лаборант не в состоянии создать усилие необходимое для погружений наконечника №3 на всю его рабочую длину, его меняют на наконечник №2 при этом показания индикатора увеличивают в 2 раза. Если при проведении испытания показания индикатора составляют менее 20 делений, то наконечник № 3 меняют на №4, и значения показаний уменьшают в 1,5 раза.

6) Результаты испытаний заносят в журнал операционного контроля и вычисляют по ним среднеарифметическое значение показателей, по которым затем при помощи таблицы получают значения фактического коэффициента уплотнения.

7) После анализа всех данных оформляется протокол определения коэффициента уплотнения.

    

Как выполняется уплотнение грунта щебнем?

Главная» Дачный фундамент

Перед закладкой фундамента на месте его расположения требуется подготовить прочное и надежное основание. Для этого выполняется уплотнение грунта щебнем. Такая подушка значительно увеличивает несущую способность основания, чем снижает нагрузки непосредственно на фундамент.

Какой щебень выбрать?

Область применения щебня определяется его фракцией. Для расчета количества материала и усадки необходимо определить коэффициент его уплотнения. Методы расчета приведены в ГОСТ 8267-93.

Щебень определенной фракции применяется:

    мелкой – для обустройства садовых дорожек и декоративных элементов в ландшафтном дизайнесредней (20-40 мм) – для отсыпки подушки под фундамент, литья железобетонных конструкций;крупной (40-70) – для строительства дорог и отсыпки площадок на текучем грунте.

Технология уплотнения грунта под закладку фундамента для различных построек

Для возведения фундаментов под строительство «легких» (из древесины, газобетонных блоков) одноэтажных зданий нормативно-технической документацией рекомендуется использовать мелкие фракции (до 20 мм). При этом толщина подушки должна быть в пределах 100-500 мм, а отсыпка осуществляется поочередно из щебня и песка крупной или средней фракции.

Уплотнение будет одновременно служить и выравнивающей подушкой, поэтому каждый слой щебня необходимо тщательно утрамбовывать.

Грунт под закладку ленточного монолитного фундамента лучше всего уплотнять щебнем средней фракции.

При толщине фундамента 500 мм подушка шириной в 900 мм будет идеальным вариантом, так как обеспечит требуемый строительными нормами зазор в 200 мм. А при условии грамотного уплотнения кроме основной функции будет дополнительно служить теплоизоляцией и дренажной системой. Это способствует увеличению срока эксплуатации фундамента и здания в целом.

Чем трамбовать?

Утрамбовывать щебень можно посредством тяжелого катка. Он многократно проезжает по поверхности и под его давлением грунт уплотняется.

Большой популярностью сегодня пользуется виброинструмент – трамбовки, плиты и катки. Они позволяют более эффективно уплотнить грунт и существенно ускоряют процесс.

В домашних условиях можно использовать ручную трамбовку, допускается применение самодельного инструмента.

Категория:

Машины для земляных работ

Машины для уплотнения грунтов, дорожных оснований и покрытий

Для искусственного уплотнения грунтов, гравийно-щебеночных оснований и асфальтобетонных смесей при сооружении земляного полотна оснований и покрытий городских дорог, площадей и улиц применяют широкую номенклатуру машин, осуществляющих уплотнение укаткой, трамбовкой и вибрацией. При уплотнении частицы грунта или материала смещаются и укладываются более компактно за счет вытеснения жидкой и газообразной фаз, что приводит к уменьшению объема грунта (материала) и формированию более плотной и прочной его структуры.

При укатке уплотнение происходит под статическим действием массы катка, перекатывающегося по уплотняемой поверхности. При трамбовании уплотнение грунта достигается динамическим воздействием падающего на уплотняемый материал груза. При вибрационном уплотнении вибрирующая масса сообщает колебательные движения частицам материала, в результате чего он получает большую подвижность и уплотняется.

Укатка производится прицепными, полуприцепными и самоходными катками с металлическими (гладкими, решетчатыми и кулачковыми) вальцами и колесами с пневматическими шинами.

Прицепные кулачковые катки (рис. 4.57, а) предназначены для послойного уплотнения связных и комковатых грунтов и имеют рабочие органы в виде кулачков специальной формы, прикрепленных к съемным бандажам, надетым на полый барабан, заполняемый балластом (обычно песком). Налипающий на кулачки грунт счищается скребками.

Рис. 4.57. Схемы машин для уплотнения грунтов и дорожных покрытий

Катки выпускаются массой 6…30 т и различаются между собой размерами барабанов, числом, формой и величиной кулачков.

Пневмоколесные катки осуществляют уплотнение смонтированными в один ряд на одной или двух осях пневмоколесами, прнгруженными балластом, и могут быть прицепными (рис. 4.57, о), полуприцепными (рис.

4.57. в) и самоходными (рис. 4.57, г).

Прицепные и полуприцепные катки применяют для послойного уплотнения связных и несвязных грунтов, самоходные — в основном для уплотнения дорожных оснований и покрытий. Прицепные катки имеют общую массу (с балластом) 12,5…42,5 т, уплотняют полосу шириной 2,2…3,3 м при толщине уплотняемого слоя 0,25…0,5 м. Полуприцепные (к одноосным тягачам и пневмоколесным тракторам) катки производительнее и маневреннее прицепных и выпускаются массой 15…45 т.

Каждое пневмоколесо прицепных и полуприцепных катков нагружается индивидуальным балластом, имеющим свободное перемещение вместе с колесом в вертикальной плоскости. Это обеспечивает постоянную передачу давления на грунт каждым колесом независимо от неровностей уплотняемой поверхности. Полуприцепные катки движутся со скоростью до 11 км/ч и уплотняют полосу шириной до 2,6 м.

Самоходные пневмоколесные катки имеют массу 16…30 т и уплотняют полосу шириной 1,6…2,2 м. Рабочим органом самоходного катка являются передние управляемые и задние ведущие пневмоколеса, взаимная расстановка которых позволяет получать сплошную полосу уплотняемого материала. При работе каток движется челночным способом со скоростью 3…4 км/ч.

Прицепные и самоходные вибрационные катки в 8… 10 раз эффективнее катков статического действия и применяются для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов и материалов. Под действием вибрации значительно снижаются силы трения и сцепления между частицами уплотняемого материала, который становится более подвижным. Прицепные катки выпускают со взаимозаменяемыми гладкими, кулачковыми решетчатыми вальцами.

Внутри пустотелого вальца прицепного катка (рис. 4.57, д) имеется мощный вибратор направленных колебаний, приводимый в действие от установленного на раме катка двигателя внутреннего сгорания через клиноременную передачу 8. Общая масса прицепных виброкатков 3,6…12 т.

Самоходные виброкатки выпускают одно-, двух- и трехвальцо-выми.

Встроенные вибраторы имеют ведущие вальцы. Привод вибраторов — механический и гидравлический. Масса самоходных виброкатков до 18 т, вынуждающая сила 20…50 кН.

Они уплотняют полосу шириной до 1,5 м при скорости рабочего хода 6… 10 км/ч. Малогабаритные двухвальцовые виброкатки массой 0,8… 1,4 т применяют для уплотнения грунтов и покрытий в стесненных условиях при малых объемах работ. Они выпускаются с ручным и рулевым управлением, оборудуются механическими возбудителями колебаний и уплотняют полосу шириной до 0,8 м.

Самоходные комбинированные катки оборудуются ведущим вальцом из пневмомашин и гладким металлическим вибровальцом. Оба вальца имеют шарнирно сочлененную раму. Высокая эффективность уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов достигается за счет последовательного воздействия вибрации и статической нагрузки.

Привод ведущих пневмоколес и вибровозбудителя — гидравлический. Вынуждающая сила вибровозбудителя регулируется в широком диапазоне в зависимости от условий укатки и достигает 150…200 кН. Производительность комбинированных катков при уплотнении несвязных грунтов до 1000 м3/ч.

Трамбующие машины послойно уплотняют насыпные тяжелые связные и несвязные грунты слоями 1…1.5 м, а также грунты в естественном залегании свободно падающими массивными трамбующими органами в виде железобетонных и чугунных плит круглой или квадратной в плане формы с площадью опорной поверхности около 1 м2. Необходимая плотность насыпного грунта достигается за 3…6 ударов плиты по одному месту.

Трамбование осуществляется циклично или непрерывно. Цикличное уплотнение грунта обеспечивается плитами массой 1… 1,5 т, подвешенными на стропах к подъемному канату (рис. 4.57, е) экскаватора-драглайна или стрелового самоходного крана.

Плиты поднимают” грузовой лебедкой на высоту 1…2 м и сбрасывают на уплотняемый грунт. Частота ударов не превышает 0,05…0,1 с1, энергия единичного удара — 10… 15 кДж. Трамбующие машины цикличного действия применяют в основном для работы в стесненных условиях на объектах с небольшими объемами работ.

Для уплотнения грунтов на объектах с широким фронтом работ используют самоходные трамбующие машины непрерывного действия на базе гусеничных тракторов класса с ходоуменьши-телями. Рабочим органом таких машин (рис.

4.57, ж) являются две чугунные плиты массой 1,3… 1,4 т, перемещающиеся по направляющим штангам 13. При движении трактора на пониженных скоростях (80…200 м/ч) плиты автоматически поочередно падают после подъема на высоту 1,1…1,3 м на поверхность грунта и уплотняют полосу шириной, равной захвату обеих плит. Частота ударов плит составляет 0,4…0,5 с-1, энергия единичного удара 14… 16 кДж.

Производительность самоходных машин достигает 500 м2/ч. Динамические нагрузки, возникающие при работе трамбующих машин со свободно падающим грузом, вредно влияют на базовую машину, а также расположенные поблизости сооружения и подземные коммуникации.

При выполнении небольших объемов работ по уплотнению несвязных грунтов, щебня и гравия в стесненных условиях применяют самопередвигающиеся вибрационные трамбующие плиты (рис. 4.57, з) с рабочим органом в виде поддона (плиты) 14, на котором установлены один или два двухдебалансных вибратора 15 направленного действия.

Привод вибраторов осуществляется от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания. При работе вибраторов происходит уплотнение грунта и одновременное самостоятельное перемещение виброплиты в заданном направлении под воздействием горизонтальной составляющей вынуждающей силы. Масса виброплит составляет 250… 1400 кг, вынуждающая сила — 12,5…63 кН.

Развитие уплотняющих машин идет в направлении расширения производства пневмоколесных и комбинированных катков, трамбовочных машин ударного и вибрационного действия, повышения эффективности уплотняющих органов, применения многорежимных вибрационных уплотняющих органов с регулируемыми параметрами, применения гидравлических приводных систем и трансмиссий уплотняющего оборудования, максимальной унификации машин, автоматизации управления машинами, снижения уровня вибрации и шума.

Читать далее: Оборудование для свайных работ в строительстве

Категория:- Машины для земляных работ

Главная→ Справочник → Статьи → Форум

Грунты уплотняют для увеличения их несущей способности. К механическим способам уплотнения грунтов относятся укатка, трамбование, вибрирование и комбинированный способ. При выборе метода уплотнения грунтов и типа грунтоуплотняющих машин следует учитывать свойства грунта (гранулометрический состав, влажность, степень однородности, требуемую плотность), а также объем работ, время года, особенности выполнения подготовительных и вспомогательных работ и другие факторы.

Работы по уплотнению грунтов ведутся при их влажности, близкой к оптимальной, т. е. при которой достигается наибольший эффект уплотнения.

Величина оптимальной влажности принимается:

    – для песка мелкого и средней крупности — 10—15%;– для песка пылеватого — 14—23%;– для супесей — 9—15%;– для суглинков — на 1% и для глин — на 2% ниже влажности на границе раскатывания.

Увлажнение грунта и доведение его влажности до оптимальной производится поливочной машиной или из шлангов.

При этом перед укладкой первого слоя должно производиться разрыхление поверхности основания на глубину не менее 5 см, а отсыпка последующего слоя должна выполняться с перемешиванием и разравниванием грунта. Если величина оптимальной влажности превышает верхний предел более чем на 20%, то необходимо подсушить грунт рыхлением или боронованием, после чего производить уплотнение грунта. Если подсушка грунта не достигает цели, то следует усилить основание втрамбовкой в него щебня или гравия.

Несвязные и малосвязные грунты увлажняются в отсыпном слое незадолго до уплотнения.

Поверхность земляного сооружения следует разделять на участки, на каждом из которых последовательно укладывают, разравнивают, увлажняют и уплотняют грунт. Все участки с одинаковыми условиями работы должны быть равновеликими по площади.

II.2.2. Технология уплотнения грунтов укаткой

Уплотняют грунты укаткой катками на пневмоколесном ходу и кулачковыми, а также транспортными и землеройно-транспортными машинами. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды. Катками на пневмоколесном ходу могут быть уплотнены все виды грунтов.

Кулачковые катки рекомендуется применять для уплотнения глины, суглинков и глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Использовать кулачковые катки для уплотнения песков, сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов не следует. Нельзя применять кулачковые катки для доуплотнения уже сравнительно плотных грунтов и особенно при недостаточной их влажности.

На больших площадках при выполнении работ по вертикальной планировке территории застройки лучше применять схему движения катком по замкнутому кругу. На насыпях, где исключается возможность разворота катка и устройства въездов, следует использовать челночную схему движения. На рис.

II-1, а, бприведены схемы производства работ с разворотом катка на участке (рис. II-1, а) и со съездом (рис. II-1, б).

Количество ходов катка на пневмоколесном ходу по одной полосе может быть ориентировочно принято 2—3 для песчаных грунтов, 3—4 для супесчаных грунтов и 5—6 для суглинистых и тяжелосуглинистых грунтов.

Уплотнять грунт самоходным катком обратной засыпки в стесненных условиях рекомендуется по схеме, указанной на рис.

II-2. При этом уплотняемый грунт разравнивают малогабаритным бульдозером, а в особо стесненных условиях — вручную. Грунт вначале уплотняют трамбовками по обеим сторонам фундамента на ширину 0,8 м от его обреза, а затем ходами катка — челночным способом — полосами, перекрывающими одна другую на 0,1 м.

Рис. II-1.Схема производства работ по уплотнению грунтов каткамиа — при развороте катка на участке; б — при развороте катка со съездом с участка; 1 — оси, номера и направления проходов катка; 2 — общее направление работ на укатке; 3 — перекрытие полос при укатке; 4 — ось насыпи; 5 — ширина насыпи; 6 — разворот катка; 1 : m — крутизна откосов насыпиРис. II-2.Схема работ по уплотнению грунтов обратной засыпки самоходным катком1 — зона уплотнения грунта трамбующей машиной; 2 — зона уплотнения грунта малогабаритным катком; 3 — направление движения катка

На рис. II-3 приведена схема производства работ по уплотнению основания под фундаменты зданий и сооружений самоходным катком.

Рис. II-3.Схема производства работ по уплотнению основания фундаментов под здания и сооружения самоходным катком1 — уплотненный грунт; 2 — уплотняемая песчаная подушка; 3 — малогабаритный самоходный каток; 4 — ось движения катка; 5 — перекрытие катком смежного уплотняемого слоя грунта

Уплотнять грунт можно и транспортными средствами.

Послойная отсыпка грунта, его разравнивание и уплотнение, а также движение транспортных средств по спланированному слою возможны при кольцевой езде машин или с разворотом их на насыпи. С этой целью необходимо разделить насыпь на две равные прлосы. Автосамосвалы, двигаясь равномерно по всей ширине одной полосы, разгружают грунт на другую полосу.

После того как грунт будет завезен на первую полосу почти полностью (кроме последних 5—10 м), бульдозер разравнивает и планирует его. Затем автосамосвалы переезжают на другую полосу и т. д.

Схема отсыпки и уплотнения насыпи автосамосвалами приведена на рис. II-4.

Рис. II-4.Схема отсыпки и уплотнения грунта автосамосваломI — зона отсыпки грунта; II — зона движения самосвалов; 1 — направление движения груженых самосвалов; 2 — подача автосамосвалов под разгрузку; 3 — отсыпка грунта; 4 — выравнивание грунта бульдозером

Уплотнение грунта щебнем используется для подготовки прочных оснований для укладки фундаментов. Включает в себя процессы, в основе которых лежит обеспечение контакта основания с нижними слоями фундамента и доведения несущих свойств грунта до указанных в проекте. При этом в процессе используются технологии вибрирования, глубинной утрамбовки и гидровибрирования.

Схема уплотнения грунта при засыпке траншей.

Уплотнение грунта щебнем

Необходимые материалы и инструменты:

    щебень;экскаватор;бульдозер;каток;гидровиброуплотнитель;лопаты;виброплита;известь;вода;грунт;кирпичный щебень.

Перед началом работ по уплотнению первым делом проводят исследование состава грунта участка, который выделен под застройку. Проводят бурение на глубину 0,5-0,7 м (это глубина промерзания почвы) и берут образцы. С помощью этих проб устанавливают вид грунта, глубину залегания грунтовых вод и наличие на данном участке плавунов.

Cхема послойного уплотнения грунта катком.

Если все показатели лабораторных исследований в норме и особых противопоказаний для проведения застройки не найдено, начинают подготовку поверхности для засыпки ее щебнем. Можно использовать и гравий.

Копают котлованы и траншеи. В промышленных условиях это делается с помощью бульдозеров и экскаваторов, в домашних – с помощью лопаты. В зависимости от свойств почвы проводят ее осушение или увлажнение.

Боковые стены и углы котлованов фиксируют, чтобы не допустить ссувов грунта. Засыпают щебень и начинают процесс трамбовки с помощью катков. Средняя глубина уплотнения – 0,5 м.

Существуют тяжелые виды трамбовки, при которых грунт уплотняется на 1,5-2,5 м. При этом количество щебня исчисляется тоннами. Процесс трамбовки не прекращается до тех пор, пока основание не перестает проседать.

Для песчаных почв уплотнение грунта происходит методом вибрирования. Для этого используются специальные виброплиты. Обычные виброплиты способны уплотнить основание на 0,5 м, а самоходные тяжелые – на 1 м.

Немаловажную роль в этом процессе имеет показатель влажности. Если грунт слишком жидкий, то при вибрировании он будет интенсивно прилипать к виброплитам. Тогда работа не даст никакого результата.

Чтобы избежать осложнений подобного рода, поверхность котлована покрывают известью, кирпичным щебнем или обычным сухим грунтом и продолжают работы. Также можно временно приостановить работы по утрамбовке и дать котловану просохнуть естественным путем. При недостатке влаги место проведения работ по уплотнению на сутки заливают водой.

Процесс глубинного уплотнения выполняется методом гидровибрирования.

В почву на глубину 2 м помещают блок гидровиброуплотнителя. Он производит вибрацию в течение 20-30 секунд, параллельно с его работой грунт насыщают водой. Он становится подвижным и хорошо уплотняется.

Блок извлекают, но при этом не прекращают подачу воды. Весь процесс длится 20-30 минут. Такое уплотнение грунта применяется для песчаных почв.

Проведение утрамбовки грунта щебнем в домашних условиях

Cхема послойного уплотнения грунта кулачковьм катком.

Для проведения работ по утрамбовке в домашних условиях нужно иметь необходимые инструменты и материалы:

    щебень;лопаты;ручные катки;доски для возведения опалубки;емкости для измерения нужного количества щебня.

Должны быть получены результаты лабораторных исследований проб почвы с места застройки здания.

В домашних условиях нет спецтехники, поэтому все работы нужно делать вручную. Пробы грунта в обязательном порядке надо исследовать в лаборатории. Можно обратиться к специалисту.

Нужно четко знать вид грунта, находящегося на месте постройки, глубину залегания грунтовых вод и прочее. Это нужно не только для надежности постройки, но и для безопасности людей, которые будут проживать в этом здании. Если же грунт будет плохо исследован, то никакое его уплотнение не поможет построить надежное, прочное задание без тенденции к проседанию, то есть к усадке, которая может повлечь за собой непредсказуемые последствия.

Фракции щебня, вычисление коэффициента уплотнения щебня и метод расклинцовки

От фракции щебня зависит область его применения. Коэффициент уплотнения щебня используют для вычисления точного количества данного строительного материала. Причем эта величина зависит и от вида фракции щебня.

Коэффициент уплотнения щебня – это число, которое показывает степень уменьшения объема щебня при его транспортировке или трамбовке. Для каждого вида щебня существует маркировка, указанная в ГОСТе 8267-93. Там рекомендованы методы определения коэффициента уплотнения, который должен быть указан производителем при маркировке материала.

Степень уплотнения выполняют специалисты в лаборатории экспериментальным методом в течение 3 дней. Уплотнение можно определить и экспресс-методом прямо на строительной площадке. Для определения применяют плотномеры.

Фракции щебня.

Коэффициент уплотнения щебня необходим для вычисления:

    массы приобретаемого щебня;степени усадки.

Масса определяется путем перемножения значений трех величин:

    удельного веса;объема заполнения;коэффициента уплотнения.

Созданы специальные нормы, в которых указана средняя масса материала в зависимости от фракции.

Для ландшафтного дизайна (то есть для укладки садовых дорожек, декоративных деталей) используется щебень самой мелкой фракции. Средняя его фракция представляет собой обломки горных пород. Она используется для создания железобетонных изделий, фундамента, бетонных смесей, а также для строительства мостов, железнодорожных путей, дорог.

При устройстве оснований под постройку дорог, взлетных полос, мостов оно должно быть прочным и плотным, выдерживать большие нагрузки и сильные механические воздействия.

Для укладки более прочного основания применяют технологию расклинцовки. Это укладка основания из щебня, который состоит из смеси фракций разных размеров. Мелкие фракции заполняют пустоты между большими фракциями, образуя очень плотное основание.

Сначала выстилают крупную фракцию щебня или гравия.

Уплотняют специальными катками. Далее засыпается мелкая фракция и также уплотняется катком. Для уменьшения трения между отдельными кусочками весь процесс расклинцовки сопровождается поливами водой.

Насыпная плотность щебня, вычисление степени усадки

Физико-механические свойства шлакового щебня.

Насыпная плотность – величина, коэффициент которой учитывается при работе. Это отношение объема щебня к его массе, то есть это его плотность еще до начала процесса уплотнения. Чтобы замерять количество материала, используют сосуды по 50 л.

Проводят необходимые расчеты. От массы сосуда, наполненного сыпучим материалом, отнимают массу пустого сосуда и делят полученное число на объем пустого сосуда. Это метод расчета насыпной плотности сыпучих строительных материалов.

Уплотнение грунта сыпучим материалом – необходимый процесс при строительстве зданий. Эта технология помогает избежать усадки фундамента. Для создания качественного основания для строительства зданий необходима утрамбовка сыпучего материала.

Для утрамбовки используют спецтехнику, виброплиту и ручную трамбовку (при небольших объемах).

Для проверки качественных характеристик уплотнения существует специальный прибор. Методом нескольких ударов по поверхности своего диска он вычисляет степень усадки щебня. Если этот показатель в норме, можно спокойно продолжать строительные работы.

Определение коэффициента уплотнения грунта

При контроле качества выполнения земляных работ определяют степень уплотнения грунта.

Измерения выполняют в основании траншей и котлованов и при строительстве дорог. При этом определяют коэффициент уплотнения грунта. Он показывает степень соответствия фактической плотности грунта его максимальной плотности, до которой можно уплотнить грунт.

Например, если максимальная плотность скелета грунта – 1,95 т/м3, а после уплотнения плотность его на объекте составляет 1,88 т/м3, то для определения коэффициента уплотнения надо разделить фактическую плотность на максимальную: К упл = 1,88/1,95 = 0,96.

После определения коэффициента уплотнения грунта его значение сравнивают с нормативным значением, указанным в проекте, которое обычно равно 0,95 для низа земляного полотна и 0,98-1,0 для подстилающего слоя и верхних слоев земляного полотна.

В строительстве применяют методы определения коэффициента уплотнения грунта с использованием плотномеров статического и динамического типов и баллонных приборов. Измерения выполняют на стройплощадке, а в строительной лаборатории проводят вычисления и оформляют заключение. Таким образом уплотнение грунта будет выполнено правильно.

Благодаря современным методам контроля качества уплотнения грунтов, соответствующим строгим нормативным требованиям, улучшается качество проведения строительных работ.

Возможно вас заинтересует: Предлагаем ознакомиться с ценами на вторичный щебень фракций 5/20 и 20/40 – ecomostorf.ru, доставка.

Источники:

  • samanka.ru
  • stroy-technics.ru
  • xn--h2aleim.xn--p1ai
  • opt-stroy.net

Как определить коэффициент уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта. Определение плотности грунта

Подготавливаясь к застройке, проводят специальные исследования и тесты, определяющие пригодность участка к предстоящей работе: берут пробы грунта, вычисляют уровень залегания подземных вод и исследуют другие особенности почвы, которые помогают определить возможность (или ее отсутствие) строительства.

Проведение таких мероприятий способствует повышению технических показателей, вследствие чего решается ряд проблем, возникающих в процессе строительства, например, проседание почвы под тяжестью конструкции со всеми вытекающими последствиями. Первое ее внешнее проявление выглядит как появление трещин на стенах, а в совокупности с другими факторами к частичному или полному разрушению объекта.

Коэффициент уплотнения: что это?

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунтаmax. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Показатели уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта показывает уровень уплотненности почвы. Его значение варьируется в рамках от 0 до 1. Для основания бетонного ленточного фундамента нормой считается показатель в >0,98 балла.

Специфика определения коэффициента уплотнения

Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

Методы уплотнения и вычисления коэффициента

Географическое расположение определяет качественный состав грунтов, каждый из которых обладает своими характеристиками: плотностью, влажностью, способностью к проседанию. Потому так важно разработать комплекс мер, направленный на качественное улучшение характеристик для каждого типа почвы.

Вам уже известно понятие коэффициента уплотнения, предмет которого изучается строго в лабораторных условиях. Проводят такую работу соответственные службы. Показатель уплотнения почвы определяет методику воздействия на грунт, вследствие которой он получит новые прочностные характеристики. Проводя такие действия, важно учитывать процент усиления, прикладываемого для получения необходимого результата. Исходя из этого вычитывается коэффициент уплотнения грунтов (таблица ниже).

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели – процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

  • статическими;
  • вибрационными;
  • ударными;
  • комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Коэффициенты уплотнения и нормы СНиП

Все операции, связанные со строительством, четко регламентируются законом, потому строго контролируются соответствующими организациями.

Коэффициенты уплотнения грунтов СНиП определяет пунктом 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012. Действия, описанные в нормативных документах, были обновлены и актуализированы в 2013-2014 годах. В них описываются уплотнения для разного рода почвы и грунтовых подушек, использующихся при возведении фундамента и строений разного рода конфигураций, в том числе и подземных.

Как определяют коэффициент уплотнения?

Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

Примеры вычисления коэффициента уплотнения

Рассмотрим определение коэффициента уплотнения грунта на примере:

  • значение максимальной плотности грунта – 1,95 г/см 3 ;
  • диаметр режущего кольца – 5 см;
  • высота режущего кольца – 3 см.

Необходимо определить коэффициент уплотнения почвы.

С такой практической задачей справиться намного легче, чем может показаться.

Для начала забивают цилиндр в грунт полностью, после чего извлекают его из почвы так, чтобы внутреннее пространство оставалось заполненным землей, но снаружи никакого скопления грунта не отмечалось.

При помощи ножа грунт извлекают из стального кольца и взвешивают.

К примеру, масса грунта составляет 450 грамм, объем цилиндра 235,5 см 3 . Рассчитав по формуле, получаем число 1,91г/см 3 – плотность почвы, откуда коэффициент уплотнения почвы – 1,91/1,95 = 0,979.

Возведение любого здания или конструкции – ответственный процесс, которому предшествует еще более ответственный момент подготовки застраиваемого участка, проектирования предполагаемых построек, расчета общей нагрузки на грунт. Это касается всех без исключения построек, которые предназначены для длительной эксплуатации, срок которой измеряется десятками, а то и сотнями лет.

Что такое коэффициент уплотнения

Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сып у чего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности.

Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем б у дет занимать вещество.

Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем.

То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы , а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен.

Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном.

Для чего нужно знать коэффициент уплотнения

Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:

  • Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
  • Купить п р авильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
  • Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
  • Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий

Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих сл у чаях.

Коэффициент уплотнения при транспортировке

Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются , объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.

Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным п р одавцом.

Коэффициент уплотнения при засыпке ям

В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конст р укций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.

Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для р асчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.

При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Уско р ить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.

Коэффициент уплотнения в строительстве

Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается , если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.

Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения. Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания , плитки или асфальта.

Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.

Как узнать коэффициент уплотнения

Легче всего взять данные о коэффициенте уплотнения из ГОСТов. Они р ассчитаны для разных видов материала.

Наименование материалаКоэффициент уплотнения
ПГС1,2
ПЩС1,2
Песок1,15
Керамзит1,15
Щебень1,1
Многокомпонентная почвосмесь1,5

В лабораторных условиях коэффициент уплотнения определяют следующим образом:

  • Измеряют общую или насыпную плотность материала. Для этого измеряют массу и объем образца, вычисляют их соотношение
  • Затем пробу встряхивают или прессуют, измеряют массу и объем , после чего определяют максимальную плотность
  • По соотношению двух показателей вычисляют коэффициент

Документы указывают усредненные значения коэффициента уплотнения. Показатель может меняться в зависимости от различных факторов. Приведенные в таблице циф р ы достаточно условные, но они позволяют рассчитать усадку больших объемов материала.

На значение коэффициента уплотнения влияют:

  • Особенности транспорта и способа перевозки
    Если материал транспортируют по выбоинам или железной дороге , он уплотняется сильнее , чем при перевозке по ровной трассе или морю
  • Гранулометрический состав (размеры, формы зерен, их соотношение)
    При неоднородном составе материала и наличии лещадных частиц (плоской или игловидной форм) коэффициент будет ниже. А при наличии большого количества мелких частиц – выше
  • Влажность
    Чем больше влажность, тем меньше коэффициент уплотнения
  • Способ трамбовки
    Если материал утрамбовывают вручную, он уплотняется х у же, чем после применения вибрирующих механизмов
  • Насыпная плотность
    Коэффициент уплотнения напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как мы уже сказали, в процессе трамбовки или транспортировки плотность материала меняется, так как становится меньше пустот между частицами. Поэтому насыпная плотность во время отгрузки в автомобиль на ка р ьере и после прибытия к заказчику разная. Эту разницу можно высчитать и проверить как раз благодаря коэффициенту уплотнения.
    Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов

Также вы можете посмотреть конкретные показатели для следующих материалов:

Коэффициент уплотнения – это важный показатель, помогающий узнать, сколько сыпучего материала заказывать. Он дает возможность проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанный объем. Показатель нужно знать строителям при возведении зданий , чтобы правильно рассчитать наг р узку на основание.

Геотехконтроль: определение коэффициента уплотнения грунта

Одной из самых важных физических характеристик грунта является его плотность. В промышленном, гражданском, а так же дорожном строительстве её значение выражается через величину коэффициента уплотнения kcomу) – безразмерного коэффициента, определяемого как отношение плотности сухого грунта в конструкции к максимальной плотности сухого грунта, полученной методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002.

Как же правильно и грамотно определить этот показатель? Именно об этом я постараюсь рассказать доступно.

Для определения коэффициента уплотнения грунта в настоящее время существует немало приборов, основанных на различных принципах действия. Посмотрите на их многообразие:

Но решающее слово остаётся за ним – кольцом-пробоотборником, поскольку только метод режущего кольца регламентируется – ГОСТ 5180-84 (мы не рассматриваем радиоизотопный метод, т.к. он не нашёл широкого применения после аварии на Чернобыльской АЭС).

Итак, перед нами стоит задача: определить коэффициент уплотнения грунта на определённом участке.

1) Выберем и обозначим на данной площади точки опробования: которые можно отметить как на плане, с последующим переносом на фотографию:

так и непосредственно на участке с помощью маркеров.

2) Затем в каждой точке подготовим площадки для работы: снимем верхние 5-10 см грунта, сохраняя целостность проверяемого слоя.

При необходимости обследования нижележащих слоёв отроем шурф на нужную глубину.

3) Теперь проверим уплотнение грунта в каждой точке экспресс-методом, применив один из приборов вышеобозначенных приборов.

Проанализируем полученные результаты и выберем несколько точек (их количество будет зависеть от площади обследуемого участка, но не менее 2-х – 3-х) с минимальными и, для верности, максимальными показаниями прибора.

4) Отберём в выбранных точках пробы грунта:

4.1) – ненарушенного сложения методом режущего кольца – в каждой точке по 2 кольца для получения среднего значения по двум параллельным определениям (достоверным будет считаться результат, в котором плотность грунта в каждом кольце не будет отличаться более, чем на 0,02 г/см³).

Пробы упакуем для сохранения влажности и замаркируем, соблюдая требования ГОСТ 12071-2000.

4.2) – нарушенного сложения, выбирая грунт вокруг режущих колец, для дальнейших испытаний в стационарных условиях в лаборатории.

5) После доставки проб в лабораторию взвесим грунт, извлечённый из каждого кольца

и определим плотность грунта ρ, поделив массу грунта m на объём кольца v:

Затем тару с грунтом поставим в сушильный шкаф для определения влажности w, %.

6) После того, как грунт высохнет при температуре 105+5 0 C, рассчитаем значение плотности сухого грунта ρd в каждой точке отбора пробы по формуле

7) Из пробы грунта нарушенного сложения подготовим навеску и испытаем грунт в приборе стандартного уплотнения. Этот прибор может быть как ручным, так и полуавтоматическим, что удобнее

8) По результатам проведённых испытаний построим график зависимости плотности грунта от влажности:

По наивысшей точке графика определим значения максимальной плотности сухого грунта ρdmax (в данном случае 1,87 г/см³) и соответствующее ей значение оптимальной влажности wopt 9,9 %.

9) Вот теперь мы можем определить коэффициент уплотнения грунта в каждой точке отбора по формуле:

10) Остаётся только сравнить данные экспресс-метода с результатами, полученными методом режущего кольца, и оценить степень уплотнения грунта на всём участке опробования.

Коэффициент уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта – это отношение фактической плотности грунта (скелета грунта) в насыпи, к максимальной плотности грунта (скелета грунта).

Что значит коэффициент уплотнения 0,95?

Коэффициент уплотнения грунта 0,95 означает, что фактическая плотность грунта составляет 95% от максимально возможной плотности грунта (определяется в грунтовой лаборатории).

Нормативные коэффициенты уплотнения приведены в таблице в конце страницы.

Данный коэффициент определяют следующими методами:

1. Метод режущего кольца — отбирают пробы грунта из уплотняемого слоя и производят испытание в грунтовой лаборатории в соответствии с ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик». Главный недостаток метода: длительные испытания (транспортирование и испытание в лаборатории)

Режущие кольца для определения коэффициента уплотнения грунта

2. Динамическим плотномером грунта (ДПГ) — принцип действия основан на методе падающего груза, при котором измеряется сила удара и деформация грунта. Применяется совместно с методом режущего кольца с целью ускорения определения коэффициента уплотнения грунта.

  • На начальном этапе ДПГ калибруется в нескольких местах отбора проб по данным испытаний по методу режущего кольца (ГОСТ 5180-2015)
  • Затем по данным калибровки определяют коэффициент уплотнения в остальных точках, что позволяет получить результаты сразу на площадке.

Требуемый коэффициент уплотнения грунта (согласно СНиП 3.02.01-87) обратной засыпки или насыпи представлен в таблице 1.

Таблица 1. Коэффициент уплотнения грунта

Тип грунтаКонтрольные значения коэффициентов уплотнения kcom
при нагрузке на поверхность уплотненного грунта, МПа (кг/см 2 )
0,05 – 0,2 (0,5 – 2)св. 0,2 (2)
при общей толщине отсыпки, м
до 22,01-44,01-6св. 6до 22,01-44,01-6св. 6до 22,01-44,01-6св. 6
Глинистые0,920,930,940,950,940,950,960,970,950,960,970,98
Песчаные0,910,920,930,940,930,940,950,960,940,950,960,97

Таким образом, например, коэффициент уплотнения грунта обратной засыпки выполненной из песка, мощностью отсыпки 2,5 м и нагрузкой на насыпь 0,3МПа составляет 0,95

Коэффициент уплотнения грунта при трамбовке песка: таблица определения плотности

Коэффициент уплотнения необходимо определять и учитывать не только в узконаправленных сферах строительства. Специалисты и обычные рабочие, выполняющие стандартные процедуры использования песка, постоянно сталкиваются с необходимостью определения коэффициента.

Коэффициент уплотнения активно используется для определения объема сыпучих материалов, в частности песка,
но тоже относится и к гравию, грунту. Самый точный метод определения уплотнения – это весовой способ.

Широкое практическое применение не обрел из-за труднодоступности оборудования для взвешивания больших объемов материала или отсутствия достаточно точных показателей. Альтернативный вариант вывода коэффициента – объемный учет.

Единственный его недостаток заключается в необходимости определения уплотнения на разных стадиях. Так рассчитывается коэффициент сразу после добычи, при складировании, при перевозке (актуально для автотранспортных доставок) и непосредственно у конечного потребителя.

Факторы и свойства строительного песка

Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.

Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.

Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения. Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.

В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.

Вид работКоэффициент уплотнения
Повторная засыпка котлованов0,95
Заполнение пазух0,98
Обратное наполнение траншей0,98
Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями0,98 – 1

«Скелет» – это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.

Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка. При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.

После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.

Коэффициент относительного уплотнения

Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.

В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.

Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.

Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.

Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.д.

Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:

  • характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
  • определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
  • насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
  • тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
  • погодные условия при перевозке грунта. Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.

Как посчитать плотность во время добычи из котлована

В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется. При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка.

Уровень земляного полотнаГлубина слоя, мС усовершенствованным покрытиемОблегченные или переходные покрытия
Климатические зоны
I-IIIIV-VII-IIIIV-V
Верхний слойМенее 1,50,95-0,980,950,950,95
Нижний слой без водыБолее 1,50,92-0,950,920,920,90-0,92
Подтапливаемая часть подстилающего слояБолее 1,50,950,950,950,95

В дальнейшем на этом основании можно рассчитать плотность, но нужно учесть все воздействия на грунт, которые меняют его плотность в одном или другом направлении.

При трамбовке материала и обратной засыпке

Обратная засыпка – это процесс заполнения котлована, предварительно вырытого, после возведения необходимых строений или проведения определенных работ. Обычно засыпается грунтом, но кварцевый песок используется также часто.

Трамбовка считается необходимым процессом при этом действии, так как позволяет вернуть прочность покрытию.

Для выполнения процедуры необходимо иметь специальное оборудование. Обычно используется ударные механизмы или те, что создают давление.

В строительстве активно применяются виброштамп и вибрационная плита различного веса и мощности.

Коэффициент уплотнения также зависит от трамбовки, она выражена в виде пропорции. Это необходимо учитывать, так как при увеличении уплотнения одновременно уменьшается объемная площадь песка.

Стоит учитывать, что все виды механического, наружного уплотнения способны воздействовать только на верхний слой материала.

Основные виды и способы уплотнения и их влияние на верхние слои грунта представлены в таблице.

Тип уплотненияКоличество процедур по методу Проктора 93%Количество процедур по методу Проктора 88%Максимальная толщина обрабатываемого слоя, м
Ногами30,15
Ручной штамп (15 кг)310,15
Виброштамп (70 кг)310,10
Виброплита – 50 кг410,10
100 кг410,15
200 кг410,20
400 кг410,30
600 кг410,40

Для определения объема материала для засыпки необходимо учесть относительный коэффициент уплотнения. Это связано с изменением физических свойств котлована после вырывания песка.

При заливке фундамента необходимо знать правильные пропорции песка и цемента. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.

Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. Тут о различных марках цемента и их применении.

При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. Здесь узнаете, сколько сохнет штукатурка.

Извлекая карьерный песок тело карьера становится более рыхлым и поэтапно плотность может несколько уменьшаться. Необходимо проводить периодические проверки плотности с помощью лаборатории, особенно при изменении состава или расположения песка.

Более подробно о уплотнении песка при обратной засыпке смотрите на видео:

Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке

Транспортировка сыпучих материалов имеет некоторые особенности, так как вес достаточно большой и наблюдается изменение плотности ресурсов.

В основном песок транспортируют при помощи автомобильного и железнодорожного транспорта, а они вызывают встряхивание груза.

Постоянные вибрационные удары на материалы воздействуют на него подобно уплотнению от виброплиты. Так постоянное встряхивание груза, возможное воздействие дождя, снега или минусовых температур, увеличенное давление на нижний слой песка – все это приводит к уплотнению материала.

Причем длина маршрута доставки имеет прямую пропорцию с уплотнением, пока песок не дойдет до максимально возможной плотности.

Морские доставки меньше подвержены влиянию вибраций, поэтому песок сохраняет больший уровень рыхлости, но некоторая, небольшая усадка все равно наблюдается.

Для расчета количества строительного материала необходимо относительный коэффициент уплотнения, который выводится индивидуально и зависит от плотности в начальной и конечной точке, умножить на требуемый объем, внесенный в проект.

Как рассчитать в условиях лаборатории

Необходимо взять песок из аналитического запаса, порядка 30 г. Просеять сквозь сито с решеткой в 5 мм и высушить материал до приобретения постоянного значения веса. Приводят песок к комнатной температуре. Сухой песок следует перемешать и разделить на 2 равные части.

Далее необходимо взвесить пикнометр и заполнить 2 образца песком. Далее в таком же количестве добавить в отдельный пикнометр дисциллированной воды, приблизительно 2/3 всего объема и снова взвесить. Содержимое перемешивается и укладывается в песчаную ванну с небольшим наклоном.

Для удаления воздуха необходимо прокипятить содержимое 15-20 минут. Теперь необходимо охладить до комнатной температуры пикнометр и отереть. Далее доливают до отметки дисциллированной воды и взвешивают.

Далее переходят к расчетам. Методика, которая помогает определить плотность и основная формула:

P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, где:

  • m – масса пикнометра при заполнении песком, г;
  • m1 – вес пустого пикнометра, г;
  • m2 – масса с дисциллированной водой, г;
  • m3 – вес пикнометра с добавлением дисциллированной воды и песка, при этом после избавления от пузырьков воздуха
  • Pв – плотность воды

Смета и подсчеты материалов, их коэффициентов – это основная составляющая часть строительства любых объектов, так как помогает понять количество необходимого материала, а соответственно затраты.

Для правильного составления сметы необходимо знать плотность песка, для этого используется информация предоставленная производителем, на основании обследований и относительный коэффициент уплотнения при доставке.

Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения

Песок проходит через трамбовку, не обязательно специальную, возможно в процессе перемещения. Посчитать количество материала полученного на выходе достаточно сложно, учитывая все переменные показатели. Для точного расчета необходимо знать все воздействия и манипуляции, проведенные с песком.

Конечный коэффициент и степень уплотнения зависит от разнообразных факторов:

  • способ перевозки, чем больше механических соприкосновений с неровностями, тем сильнее уплотнение;
  • длительность маршрута, информация доступна для потребителя;
  • наличие повреждений со стороны механических воздействий;
  • количество примесей. В любом случае посторонние компоненты в песке придают ему больший или меньший вес. Чем чище песок, тем ближе значение плотности к эталонному;
  • количество попавшей влаги.

Сразу после приобретения партии песка, его следует проверить.

Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства

Нужно взять пробы:

  • для партии менее 350 т – 10 проб;
  • для партии 350-700 т – 10-15 проб;
  • при заказе выше 700 т – 20 проб.

Полученные пробы отнести в исследовательское учреждение для проведения обследований и сравнения качества с нормативными документами.

Заключение

Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.

В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.

Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.

Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.

Коэффициент уплотнения грунта – что это такое и как рассчитать

Коэффициент уплотнения грунта – что это такое и как рассчитать

Такой показатель, как коэффициент уплотнения грунта, демонстрирует собой, насколько будет изменяться объем сыпучего материала после утрамбования или даже транспортировки. Его определяют по соотношению максимальной и общей плотности. Каждый тип сыпучего материала состоит из элементов, а точнее зерен. Между ними постоянно будут пустоты, то есть поры. Чем выше процесс пустот, тем больший объем будет занимать вещество.

Если говорить проще, то предлагаем вам вспомнить детскую игру в снежки. Чтобы получился хороший снежный шарик, следует зачерпнуть из сугроба большую горсть и как можно сильнее сжать. Таким образом, вы сократите число пустот между снежинками, то есть уплотните их.

При этом уменьшится объем. То же самое будет, если вы насыплете в стакан крупу, а после встряхнете или утрамбуете ее пальцами. Вы получите уплотнение зерен. Другими же словами, коэффициент уплотнения будет разницей между материалами в его стандартном состоянии и трамбованием.

Для чего требуется знать КУ?

Знать данные о показателях уплотнения для материалов сыпучего типа следует, чтобы:

  • Контролировать, действительно ли вам привезли столько материала, сколько вы и заказали.
  • Купить правильное количество отсева, песка, щебня для того, чтобы засыпать котлован, канавы или ямы.
  • Рассчитать вероятную грунтовую усадку при закладывании фундамента, прокладывании дорог или тротуарной плитки.
  • Правильно рассчитывать число бетонной смеси для заливания фундамента и перекрытий.

Далее рассмотрим каждый из способов по отдельности.

Подробности

Коэффициент при транспортировке

К примеру, самосвал везет вам 8 м 3 щебня с карьера на объект. В пути ему будут попадаться выбоины и ямы, а из-за воздействия вибрации щебневые зерна начнут уплотняться, из-за чего объем сокращается до 7.27 м 3 . Это и будет утряска материала. Как же узнать, что на объект привезли нужное количество товара, как и указано в документации? Для этого требуется узнать конечный объем материала, а еще степень уплотнения (для щебня это 1.1). Обе цифры следует перемножить между собой, и получится начальный объем. Если данные не будут совпадать с тем, что прописано в документах, то вы имеете дело не с утряской щебня, а с нечестным продавцом.

Уплотнение при засыпании ям

В сфере строительства есть такое понятие, как усадка. Земля или же другой материал сыпучего типа будет уплотнен и уменьшится в объеме под действием своего же веса или под давлением разных конструкций (тротуарных плит и фундамента). Процесс усадки обязательно требуется учесть при засыпке котлованов и канав, потому что если вы это не сделаете, то спустя время образуется яма. Чтобы сделать заказ на нужное количество материала, следует для начала узнать объем ямы. Если вы знаете ее форму, ширину и глубину, то можно использовать для расчета онлайн-калькулятор. Далее полученную цифру стоит умножить на показатель насыпной плотности материала и степень уплотнения. При засыпании выбранного материала в яму должен в конечном итоге получиться холмик. Все это из-за того, что в естественных условиях усадка происходи спустя определенный временной промежуток, и ускорить процесс можно посредством утрамбовывания. Его проводят вручную или даже при помощи особых устройств.

Уплотнение при строительстве

В строительстве определение коэффициента уплотнения грунта особенно важно. Наверняка вы слышали про случаи, когда в зданиях после возведения сразу начинали появляться трещины. А ямы на новых дорогах или проваливающаяся тротуарная плитка во дворе и на дорожках?

Это случается, если неправильно рассчитана усадка грунта, а также не предприняты соответствующие меры по устранению. Для того, чтобы знать степень усадки, и требуется коэффициент по уплотнению. Он поможет понять, как сильно будет утрамбовываться тот или иной грунт в ваших условиях. К примеру, под давлением веса плитки, здания или даже асфальта. Некоторые типы грунтов обладают настолько высоким коэффициентом усадки, то их приходится даже замещать. Остальные же виды перед началом строительства специально утрамбовывают.

Как узнать степень уплотнения

Легче всего будет брать все данные про коэффициент уплотнения из ГОСТов. Они будут рассчитаны для разных типов материала.

В лабораторных условиях коэффициент уплотнения измеряют так:

  1. Измеряют насыпную или общую плотность материала, и для этого нужно измерить массу, а также объем образца, вычислить их соотношения.
  2. После этого пробу следует встряхнуть или спрессовать, измерить массу и объем, а далее определить максимальный уровень плотности.
  3. По соотношению двух показателей можно вычислить коэффициент.

Документы будут указывать усредненные значения показателя. Коэффициент может меняться в зависимости от разных факторов. Цифры, приведенные в таблице, условные, но все же помогают рассчитать усадку большого объема материала.

На значение показателя уплотнения будут влиять такие факторы:

  • Особенности транспорта и метод перевозки. Если материал будет перевезен по железной дороге или выбоинам, он будет уплотнятся куда сильнее, чем при перевозке по ровной дороге/морю.
  • Гранулометрический состав (формы зерен, размер, соотношение). Если состав материала неоднородный и есть лещадные частицы (игловидной или плоской формы), то коэффициент будет меньше. При наличии большого числа мелких частиц показатель будет выше.
  • Влажность. Чем она выше, тем меньше получится искомый показатель.
  • Способ утрамбовки. Если материал будут утрамбовывать вручную, то степень уплотнения будет меньше, чем после использования вибрирующих механизмов.
  • Насыпная плотность. Коэффициент уплотнения будет напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как уже было сказано ранее, в процесс трамбования или перевозки плотность материал изменяется, потому что становится меньше пустот между частицами. По этой причине насыпная плотность при погрузке в машину и после приезда к заказчику всегда разнится. Эту разницу можно высчитать и проверить благодаря коэффициенту уплотнения.

Не будет лишним узнать конкретные показатели для таких материалов, как асфальт, щебень, глина, уголь, керамзит, скальный грунт, керамзит, песок, отсев и ПГС.

Коэффициент уплотнения является очень важным показателем, который дает возможность узнать, сколько заказывать сыпучего материала. Он даст возможность проконтролировать, правда ли вам привезли столько, сколько вы заказывали. Показатель требуется знать и строителям при возведении домов, чтобы правильно рассчитывать нагрузку на основание.

Определение коэффициента уплотнения грунта

Неотделимой частью исследований, которые предоставляет инженерная геология, являются изыскания для фундамента, включающие в себя обследование котлованов. В процессе проведения этих работ выполняется определение коэффициента уплотнения грунта, при помощи которого проверяется соответствие реальной плотности почвы запланированной. Это необходимо для оценки риска проседания подстилающих слоев грунта. При слишком рыхлом составе почва может дать осадку, что приведет к неизбежным трещинам и повреждениям основания. Во избежание этого процесса необходима засыпка щебневой подушки и ее последующая трамбовка. Нередки случаи с многослойностью исследуемого земельного участка.

Так верхний слой может состоять из тяжелых видов почв, а уже на глубине от 3 метров наблюдается песок или даже протекают грунтовые воды. Бывает, что строительство начинается в середине лета, а на следующий год начинается весеннее половодье и подвальные помещения оказываются частично или полностью в воде. Подобная неприятность нередка и многим известна, почему так случается понятно. Поэтому лучше заранее свети все риски к минимуму.

Для того чтобы определить необходимость проведения этих работ, и расчета высоты щебневого слоя и определяют коэффициент уплотнения грунта.

Как определить коэффициент уплотнения?

Есть два основных метода, позволяющих провести определение коэффициента уплотнения грунта. При этом точность полученных результатов, затраченное время и стоимость работ по выполнению исследований имеют некоторые отличия:

  • Проведение измерений непосредственно на месте строительства с помощью приборов, которые предоставляет инженерная геология. В основном используют плотномеры разного типа, имеющие определенную погрешность при замерах. Это приводит к искажению реальных данных и не совсем верным результатам. По итогам измерений составляется смета и отчет с описанием выполненных исследований. Этот способ относится к экспресс-анализу, поэтому итоги готовы уже через 1-2 дня.

  • Вторым методом является выполнение необходимых анализов в условиях лаборатории. Для этого проводят определение коэффициента уплотнения грунта при оптимальной влажности. Такой способ предоставляет возможность получить уточненные данные, но и цена выполненных работ оказывается выше. На получение результатов требуется, как правило, около 4-5 дней, что компенсируется более точными и не искаженными показателями измерений.

Заказать подобное исследование имеет смысл в рамках общих изысканий, которые предлагает геология для проекта. На основании коэффициента уплотнения грунта можно определить дополнительные свойства почвы физико-механического характера, что, бесспорно, будет полезным для качественного проведения строительства. На основании полученных результатов специалисты могут дать рекомендации по изменению уплотнения грунта в необходимую сторону.

Мы работаем в данной сфере деятельности уже более 10 лет и хорошо знаем, что надежность здания, прежде всего, зависит от прочности его основания. Чтобы предупредить даже малейшую погрешность при формировании фундамента здания требуется откинуть ненужную экономия, тем более что каждый сведущий строитель в данной сфере осознает, что подобные изыскания обойдутся в копейки в сравнении с тем, что грозит в будущем – обрушение частичное или полное, судебные разбирательства, человеческие жертвы и т.п.

Мы готовы уже сегодня подготовить точный расчет по представленному вами техническому заданию. Компания ООО «ГеоЭкоСтройАнализ» ждет ваших обращений по контактному телефону: 8 (495) 201-22-08.

Технология и оборудование для уплотнения грунта и асфальта

Технология уплотнения грунта является важнейшей составляющей в подготовке площадки для строительных работ. Чтобы фундамент сооружения или основание дорожного покрытия не проседало, особое внимание уделяются составу почвы и материалам, которыми уплотняют место будущего возведения сооружения. По статистике, уплотнение на 1 процент увеличивает прочность несущей способности будущего сооружения до 15%.

Прогресс не стоит на месте, а технологии уплотнения грунта и асфальта механизированы и реализуются с помощью специальных машин.

Оборудование для уплотнения земляного покрытия можно классифицировать по разным параметрам (в зависимости от состава, влажности, толщины и т.д.).

Процесс уплотнения грунта

Чтобы достичь необходимой плотности земляного покрова, используют один из трех методов:

  • Укатка;
  • Трамбовка;
  • Вибрирование.

Наиболее эффективным является сочетание нескольких методов или же придание рабочего действия одному из них. Например, передвигающаяся вибрационная машина даёт максимальный эффект. Также оборудование можно разделить на статическое, которое работает за счет своей массы. Наиболее ярким примером может быть асфальтоукладочный каток. Или же вибрационное оборудование, позволяющее достигать уплотнения на глубине. Так как виброкатки наиболее эффективны и занимают большую часть рынка в данной сфере, рассмотрим эту категорию подробнее.

Вибрационное уплотнение считается наиболее сложным процессом, однако результат соответствующий. Прежде, чем начать работу, необходимо учесть всевозможные характеристики грунта: размеры частиц, плотность, влажность и многое другое. При работе с данной категорией оборудования важно умение оператора настраивать машину под различные исходные параметры почвы.

Рассмотрим наиболее популярные группы вибрационного оборудования для уплотнения грунта

  • Виброплиты и реверсивные виброплиты;
  • Вибротрамбовки;
  • Ручные виброкатки;
  • Траншейные уплотнители.

Виброплиты чаще всего используют в местах, недоступных каткам, или там, где это экономически выгоднее. Бензиновые и дизельные виброплиты применяются для автономной работы вдали от коммуникаций. Машины отличаются компактными размерами и высокими показателями эффективности. Реверсивные плиты позволяют облегчить работу за счёт прямого и обратного хода. Вес виброплит Atlas Сорсо составляет от 50 до 150 кг.

Вибротрамбовки предназначены для более глубокого уплотнения и зачастую используются в трудных условиях эксплуатации. Компактные и очень маневренные машины потребляют оптимальное количество ресурсов, справляются с грунтом не самого лучшего качества. При весе 50-90 кг техника за несколько проходов позволяет достичь уплотнения на глубину 40 см и более.

Реверсивные виброплиты отличаются надежностью корпуса, производительностью, большим весов по сравнению с обычными виброплитами (до 900 кг). Однако большой вес компенсируются реверсивностью, т.е. способностью машины двигаться вперед и назад. Потребляют минимальное количество топлива и довольно быстро окупаются.

Ручные виброкатки используют при утрамбовке тонкого слоя песка, сыпучего грунта. Являются незаменимым оборудованием при оборудовании детских площадок, тротуарных дорожек, автостоянок. Компактные катки управляются вручную с помощью ручек. Отличительной особенностью является возможность отключения вибрации и использование катка при различных погодных условиях, т.к. он термоустойчив и защищён от механических повреждений. Хорошо себя зарекомендовали двухвальцовые ручные виброкатки Atlas Copco.

Мобильные траншейные уплотнители применяют для выкапывания и засыпки траншей и канав, а также на этапе закладки фундамента. Несмотря на вес около полутора тонн (например, траншейный уплотнитель Atlas Copco весит 1675 кг), машина является маневренной и работает не только на плоских площадках. Уплотнитель грунта может поворачиваться на месте, огибать углы, адаптирован для работы в сложных и экстремальных условиях.

Техника Atlas Copco зарекомендовала себя на рынке промышленного оборудования с наилучших сторон. Преимущества вибрационной техники Atlas:

  • Компактные размеры;
  • Высокая производительность;
  • Не загрязняют окружающую среду;
  • Оптимальное потребление топлива;
  • Маневренность и мобильность;
  • Измерительные приборы;
  • Системы контроля;
  • И другое.

Технология уплотнения грунта

Первым этапом в работе, связанной с уплотнением грунта, является разравнивание рабочей площадки бульдозером, а затем автогейдерами. Разравнивание производится горизонтальными слоями с оптимальной толщиной 20-40 см в рыхлом состоянии. Далее следует отсыпка земляного сооружения чередующимися слоями (однородный и разнородный). На данном этапе важно предусмотреть отвод воды, атмосферных осадков путем создания небольшого уклона в сторону бровки. Не допускается в пределах одного слоя смешивание видов грунта. Это может привести к нестабильной влажности и плотности.

Для достижения прочности необходимо достичь оптимальной влажности. В разных источниках можно встретить различные цифры показателя оптимальной влажности, это значение рассчитывается по формулам и в лабораторных условиях. В таблице приведены усредненные значения:

Грунты

Оптимальная влажность

Песчаные

8-12%

Супесчаные

9-15%

Суглинистые

12-15%

Глины

19-23%

При слишком высоком или слишком низком уровне влажности работы прекращаются до момента достижения оптимальных показателей.

В зависимости от толщины слоя выбирается машина для дальнейшей работы. Катки до 10 тонн (средней массы) уплотняют слои толщиной 10-25 см при 2-10 проходах машины по одному следу. Количество проходов увеличивается до достижения необходимой плотности. Вибрационными катками уплотняют слои до 1,5 метров при проходе аппарата по следу 2-6 раз.

Для глинистых пород используют кулачковый каток, имеющий на поверхности кулачки различной формы. А для песчаных грунтов наиболее оптимально использование виброплит.

Способы и методы

Выделяют два основных способа прохода катка по площадке: круговой и челночный. Из названий можно понять принцип работы: при круговом методе аппарат совершает поворот для продолжения движения. Если поворот невозможен, прибегают к челночному методу, когда машина делает проход полосами.

При уплотнении грунта оборудование динамического действия подбирают плиту, соответствующую по весу, форме и размеру, и сбрасывают её с определенной высоты. Это эффективный метод, который имеет свои нюансы и не везде может быть применим. Более распространенным является использование машин статистического действия, которые сообщают колебательные и вибрационные движения.

Стоит отметить, что слишком сильная вибрация может стать разрушающей для грунта Нужно грамотно выбирать настройки в зависимости от состава обрабатываемого материала. Также при выборе настроек и самой машины учитывают размеры площадки, объём работы, экономические показатели.

Коэффициент уплотнения грунта

Коэффициентом уплотнения называют отношение плотности грунта к его максимальной плотности. Так как в почве находятся пузырьки воздуха или влаги, она становится рыхлой и не такой плотной, как может быть. Если возвести сооружение на неподготовленной почве, то под нагрузкой со временем процесс уплотнения будет протекать и сооружение просядет. Поэтому важно изначально выяснить коэффициент уплотнения. Как правило он принимает значение от 0 до 1. Как выясняют данный показатель?

Максимальную плотность выясняют в лаборатории, путем утрамбовки почвы в колбе. Затем начальную плотность делят на максимальную и получают коэффициент уплотнения. Максимальная плотность зависит от влажности и для каждого рода почвы известна оптимальная влажность. Возникает логичный вопрос: как узнать начальную плотность? Проще всего это сделать при помощи режущих колец. Кольцо необходимо забить в грунт. Затем масса почвы, оставшейся в кольце, делится на его объём и получается чистая плотность взятого материала.

Оборудование Atlas Copco

В строительстве технология уплотнения грунта выбирается в зависимости от многих факторов. Также важным является выбор оборудования. Хорошо себя зарекомендовала на рынке труда техника Atlas Copco. Машины справляются с глубоким уплотнением даже в экстремальных условиях. Отлично подходят для устройства фундаментов, строительства дорог, засыпки траншей и так далее. Высокопроизводительная техника применяется в различных сферах и завоевывает рынок.

Для наглядности рассмотрим таблицу с характеристиками некоторых машин для уплотнения грунта и асфальта Atlas Copco:

Оборудование Atlas Copco применяется во всём мире в независимости от технологии уплотнения грунта.

Уплотнение, земляные и земляные работы на веб-сайте геотехнической информации

В разделе «Техническое руководство» на этой странице уравнения и расчеты для задач уплотнения, земляных и земляных работ.

ИЗДАНИЯ


Geotechnical Info .Com предоставляет бесплатные загрузки из списка публикаций ниже, относится к Уплотнение, земляные и земляные работы . Пожалуйста, посмотрите информацию и связанные источники для уплотнения, земляных работ и земляных работ в техническое руководство раздел ниже.Или разместите вопрос в Геотехнический форум .

Публикации по уплотнению, земляным работам и земляным работам доступны для загрузки

NAVFAC 7.02 — Фундаменты и земляные сооружения . Основные темы включают раскопки, уплотнение / земляные работы / гидравлические засыпки, анализ стен / подпорных конструкций, фундаментов мелкого заложения и глубокие основы. Это руководство включает инструкции по раскопкам с подкосами, раскопкам. стабилизация, уплотнение насыпи, подводные насыпи, коффердамы, сопротивление поднятию, гидроизоляция фундамента и допустимая боковая нагрузка на глубокие фундаменты.

NAVFAC 7.03 — Динамика почвы и особые аспекты проектирования . Основные темы включают динамику почвы, сейсмическая инженерия и специальные аспекты проектирования. Информация по этим темам включают фундамент машин, ударные нагрузки, динамические свойства грунта, устойчивость откосов, несущая способность, осадка, виброуплотнение, анализ забивки свай и полевые испытания, анкерные системы грунта, расчетные параметры сейсмостойкости, разжижение, шпунтовые стены и лаборатория тестирование.

USACE TM 5-852-4 — Строительство в Арктике и Субарктике — Фундаменты для сооружений . Основными темами являются исследования площадки, проектирование фундамента, особенности строительства и мониторинг конструкций в холодную погоду. Включает в себя материальные аспекты, раскопки, засыпка, осмотр, устойчивость откосов, подпорные стены, ползучесть и несущая способность.

USACE TM 5-818-4 — Засыпка для подземных сооружений

USACE EM 1110-2-2906 — Расчет сваи Фундаменты .Примечание: к данной публикации нет приложения. Ссылка на приложение: кликните сюда.

USACE ETL 1110-1-185 — Рекомендации по улучшению грунта для Сооружения и сооружения

USACE TM 5-822-5 — Проектирование дорожных покрытий для автомобильных дорог, Улицы, пешеходные дорожки и открытые складские помещения

USACE EM 1110-2-2502 — Подпорные стены и стены от наводнения . Примечание: к данной публикации нет приложения. Ссылка на приложение: кликните сюда.

USACE EM 1110-1-2908 — Рок Фундаменты

USACE TM 5-822-14 — Стабилизация грунта для тротуаров

USACE TM 5-818-1 — Почвы и геологические процедуры на проектирование фундаментов зданий и иных сооружений (кроме гидротехнических)

Ссылки на уплотнение, выемку грунта и земляные работы в других публикациях

Канадское общество гражданского строительства, Руководство по коммунальным предприятиям в холодном климате , Канадское общество гражданского строительства, Монреаль, 1986 год.Подробная публикация о водных объектах. Также есть отличная информация относящиеся к фундаментам, проездам, взлетно-посадочным полосам, плотинам, земляным работам и свойствам почвы.

Teng, W.C., Foundation Design , Prentice Hall International, 1962.

Джонсон, С. and Kavanaugh, T.C., Проект фундамента для зданий , McGraw Hill Book Company, 1968.

Пек, Р. Б., Хэнсон, У. Э. и Торнберн, Т. Х., Разработка фундамента , John Wiley and Sons, Inc., 1974.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО


Подробные спецификации и инструкции можно найти в вашем местном штате Департамент транспортных спецификаций дорог и мостов. Некоторые из этих принципов может применяться к строительным конструкциям, подпорным стенам и устойчивости откосов. Большинство государственных департаментов имеют огромное количество информации в режиме онлайн. См. Расчеты на уплотнение, земляные работы и фазовые диаграммы ниже:

УПЛОТНЕНИЕ

Пример №1: Для проекта требуется заливка. уплотнен до 95% относительной плотности по отношению к стандартному Проктору (ASTM D698).Лабораторные результаты стандартного проктора показали, что максимальная плотность грунта в сухом состоянии составляет 19,0 кН / м 3 (121 фунт / фут 3 ), и оптимальная влажность 8,9%.

После уплотнения насыпных грунтов виброкатком, поле испытание с помощью песчаного конуса, ядерного плотномера или другого подходящего метода указали, что уплотненный грунт насыпи имеет удельный вес на месте 18,76 кН / м 3 (124,4 фунт / фут 3 ), а влажность 7.5%. Рассчитайте относительное уплотнение и превышает ли уплотненный заполнитель требования к проекту?

Дано

г м = 19,0 кН / м 3 (121 фунт / фут 3 ) максимальная плотность в сухом состоянии
м o = 8,9% оптимальная влажность
г = 19,54 кН / м 3 (124,4 фунта / фут 3 ) Плотность на месте
м = 7,5% влажность на месте
R d = 95% требуемое относительное уплотнение согласно спецификации проекта

Решение

Проверить, соответствует ли уплотненный заполнитель требованиям к уплотнению или превышает их,

R d > 95%

R d = gd
gm

г г = г — г (м) сухая плотность естественный грунт
100
г г = 19.54 кН / м 3 19,54 кН / м 3 (7,5%) = 18,07 кН / м 3 метрическая
100
г d = 124,4 фунт / фут 3 124,4 фунт / фут 3 (7,5%) = 115,1 фунт / фут 3 стандарт
100

R d = 18,07 кН / м 3 = 95.1%> 95% в порядке метрическая
19,0 кН / м 3

R d = 115,1 фунт / фут 3 = 95,1%> 95% в порядке стандарт
121 фунт / фут 3

Заключение

Уплотненный заполнитель превышает проектные требования не менее чем на 95% относительного плотность.

*****************************

Пример № 2: Для проекта требуется заполнение. уплотнен до 100% относительной плотности по отношению к стандартному Проктору (ASTM D698). Заливка была сильно уплотнена до относительной плотности 96,9%. Последующее уплотнение не увеличивает относительную плотность. Что может быть проблема?

Решение

1) Проверьте влажность уплотненного наполнителя.В зависимости от тип почвы, влажность на месте, отклоняющаяся от 2% до 4% от оптимальной содержание влаги, определенное с помощью теста Проктора, может создать невозможное условия для достижения необходимого уплотнения. Если это так, скарифицировать почву и добавьте влаги (или дайте высохнуть) и повторно уплотните при оптимальной влажности содержание. Иногда требуется полное удаление и замена почвы. нужно.

2) Проверьте максимальную плотность в сухом состоянии, определенную с помощью теста Проктора. все еще верно для «неуплотняемых» почв.Иногда максимальная сухая плотность изменяется при выемке разных грунтов. из карьера. В этом случае используйте новую максимальную плотность в сухом состоянии. значение при определении относительной плотности.

3) Проверить методы уплотнения. Тип оборудования, используемого для уплотнения и Глубина уплотненных подъемников влияет на относительное уплотнение.

4) Проверьте наличие недостаточного уплотнения нижележащих лифтов. Иногда достижение адекватной относительной плотности невозможно при уплотнении грунтов на верх рыхлых или рыхлых почв.

*******************************

ЗЕМЛЯ / УПЛОТНЕНИЕ / ФАЗНАЯ СХЕМА

Пример № 3: Частично это фазовая диаграмма проблема. Проект требует уплотнения засыпки до относительной плотности 95%. по отношению к стандарту Проктора (ASTM D698). Лабораторные результаты для стандартный Проктор указал, что максимальная плотность почвы в сухом состоянии составляет 19,49 кН / м 3 (124 фунт / фут 3 ) и оптимальная влажность содержание 9.5%. Заимствовать почву из другого места, которое будет использоваться в качестве уплотненный заполнитель для этого проекта имеет влажность 12%, коэффициент пустотности 0,6 и удельный вес 2,65.

Если предположить, что во время транспортировки влага не теряется, каков объем необходимого займа, необходимого для 28,32 м 3 (1000 футов 3 ) уплотненной заливки?

Дано

г м = 19,49 кН / м 3 (124 фунт / фут 3 ) максимальная плотность в сухом состоянии
м o = 8.Оптимальная влажность 9%
e = 0,6 коэффициент пустотности заемного грунта
G s = 2,65 удельный вес грунта
м = 12,0% влажности почвы
R d = 95% требуемое относительное уплотнение в соответствии с техническими условиями проекта
V T = 28,32 м 3 (1000 футов 3 ) всего объем грунта необходимого заполнения
г w = 9.81 кН / м 3 (62,4 фунта / фут 3 ) удельный вес воды (постоянный)

Решение

Найдите массу сухой единицы, г г , грунта требуется для 95% уплотнения.

г г = Rd г м
100

= 0,95 (19,49 кН / м 3 ) = 18,52 кН / м 3 метрическая
= 0,95 (124,0 фунт / фут 3 ) = 117.8 фунтов / фут 3 стандарт

Рассчитать вес твердых частиц почвы, W s , требуется на 95% уплотнение. Вес твердых частиц почвы будет одинаковым для обоих заполнить и заимствовать материал, потому что только объем изменяется из-за уплотнения.

Вт с = г г (V T ) * см. примечания в заключении
= 18.52 кН / м 3 (28,32 м 3 ) = 524,5 кН метрическая система
= 117,8 фунт / фут 3 (1000 футов 3 ) = 117 800 фунтов стандарт

Определить объем твердых частиц почвы, V s , необходимый для 95% уплотнение.

В с = Вт
G s (g w )
= 524.5 кН = 20,18 м 3 метрическая
2,65 (9,81 кН / м 3 )
= 117,800 фунтов = 712,4 фута 3 стандартный
2,65 (62,4 фунт / фут 3 )

Найдите объем пустот V v для заимствованного материала

V v = e (VS)

= 0,6 (20,18 м 3 ) = 12.11 м 3 метрическая
= 0,6 (712,4 фута 3 ) = 427,4 фута 3 стандарт

Рассчитайте общий объем заемного грунта, V T

V T = V v + V s

= 12,11 м 3 + 20,18 м 3 = 32,3 м 3 метрическая
= 427.4 фута 3 + 712,4 фута 3 = 1140 фут 3 стандарт

Заключение

Объем грунта карьера 32,3 м 3 (1140 футов 3 ). Уравнения, используемые для этой задачи, являются стандартными фазовыми. диаграмма отношений, показанных здесь. Другой В зависимости от ситуации могут потребоваться уравнения фазовой диаграммы.

УПЛОТНЕНИЕ

Ниже приведены несколько презентаций PowerPoint, которые вы можете скачать.Первоначальный автор эти powerpoints неизвестны. Оригинальные версии впоследствии были немного отредактированы.

Плотность почвы — обзор

26.4.2 Долгосрочные последствия

Загрязнение нефтью подвергает нынешнее и будущие поколения опасности для здоровья и окружающей среды.

Наличие нефтяных углеводородов зависит от окружающей среды. Фактически, доза выбросов углеводородов и продолжительность в окружающей среде определяют степень токсичности, присутствующую в воде, воздухе, почве, плотности, пище и других средах, с которыми люди взаимодействуют в своей среде.Люди уязвимы для нефти, которая рассеивается в воздухе, включая загрязненные нефтью поверхностные или грунтовые воды, когда они используются для купания, стирки, приготовления пищи и питья (ЮНЕП, 2011). В этом ключе Эйкельбош (2014) отметил, что разливы нефти могут привести к токсическим и другим воздействиям на физическое, психическое и общественное здоровье. Токсические эффекты могут иметь место, когда жители подвергаются воздействию сложной смеси опасного композита в нефти, которая включает ЛОС (например, бензол, толуол, этилбензол или ксилол), ПАУ, тяжелые металлы и, в случае контролируемого или неконтролируемого сжигания пролитое масло, твердые частицы и другие продукты сгорания.

Эти смеси опасных соединений в нефти, а также их краткосрочное и долгосрочное воздействие хорошо задокументированы в регионе. Последствия дополнительно проиллюстрированы в Таблице 26.3.

Таблица 26.3. Загрязняющие вещества нефтяного происхождения и краткосрочное и долгосрочное воздействие на здоровье человека.

(Hg)
Соединение Кратковременные эффекты Долгосрочные эффекты
Твердые частицы
PM 2.5 (частицы размером менее 2,5 мкм) Респираторные эффекты (обострение астмы, снижение функции, воспаление) Сердечно-сосудистые и респираторные заболевания, преждевременная смерть
PM 10 (частицы размером менее 10 мкм)
ЛОС
Бензол Гематопоэтические, нервные и иммунные эффекты Канцерогенные для человека; влияние на репродуктивную функцию и развитие животных
Толуол Нервные эффекты (головные боли, тошнота, усталость, сонливость) Симптомы со стороны верхних дыхательных путей; нервные эффекты; эффекты на развитие
Этилбензол Раздражение глаз и горла, головокружение Возможный канцероген для человека; влияние на развитие животных
Ксилол Нервные эффекты и раздражение носа, глаз и горла; раздражение кожи и расширение сосудов Влияние на развитие животных; канцерогенность для человека не классифицируется
ПАУ (полиароматические углеводороды) (в виде смесей) Головные боли, тошнота, рвота, потеря аппетита, раздражение кожи (зуд, жжение, отек), раздражение глаз Повреждение печени; гематологические эффекты; влияние на репродуктивную функцию и развитие животных; известные или предполагаемые канцерогены
Сероводород Респираторные эффекты (боль в горле, кашель, одышка и нарушение функции легких у астматиков), нервные эффекты (потеря сознания), раздражение глаз Воздействие на центральную нервную систему
Компоненты диспергатора c
2-бутоксиэтанол Головная боль, раздражение носа и горла, рвота, металлический привкус Влияние на развитие и репродуктивную функцию животных; не классифицируется по канцерогенности для человека
Тяжелые металлы
Кадмий (Cd) Воздействие на органы дыхания при чрезвычайно высоких воздействиях Повреждение почек, респираторные заболевания и снижение функции легких, канцерогенное воздействие на человека
Различные нервные и респираторные эффекты в диапазоне от слабого до сильного воздействия Нервные и респираторные эффекты; канцерогенность для человека не классифицируется
Никель (Ni) Респираторные эффекты (воспаление, атрофия носового эпителия) Хроническое воспаление легких; канцерогенный для человека, влияние на развитие животных

ЛОС , Летучие органические соединения.

По материалам Эйкельбош А. (2014). Краткосрочное и долгосрочное воздействие на здоровье разливов нефти на море и суше . Доступно по адресу & lt; https: //pdfs.semanticscholar.org/20f6/2a334fade4ecb11afd11d00a17f6654bbce1.pdf? _Ga = 2.175862694.581943255.1573117965-286584850.1566786334 & gt ;, стр. 2–3.

В таблице 26.3 показано большое количество ожидаемых проблем со здоровьем, с которыми сталкиваются жители дельты реки Нигер. Преодоление и лечение вышеупомянутых эффектов связаны с финансовыми последствиями за счет пострадавших.Кроме того, экономическое положение людей не может гарантировать адекватный доступ к медицинскому обслуживанию из-за низких экономических доходов. Помимо опасности для здоровья, это может оживить воинственность и конфликт против государства в и без того беспокойном регионе.

Разливы нефти и загрязнение окружающей среды, если не принять меры, могут привести к деградации мангровых лесов в дельте Нигера, разрушению экосистем и ухудшению урожая рыбы и сельскохозяйственных культур, которые являются основными источниками средств к существованию местных сообществ (Ite et al. ., 2013). Явление добычи нефти требует активных и эффективных мер по предотвращению и контролю для смягчения предполагаемой угрозы, связанной с потреблением окружающей среды и истощением экосистемы в регионе и других частях страны (Saleh et al., 2017). Основополагающее значение имеет улучшение сотрудничества нефтедобытчиков, переход от национальных стандартов к глобальным для смягчения последствий разливов нефти среди богатых нефтью территорий и содействия восстановлению климата. Чтобы справиться с ситуацией экологических опасностей в регионе, требуются согласованные усилия по сдерживанию угрозы посредством институциональной поддержки.

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., позволяя

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной статьи

законов, которые не применяются

по «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

, организация. «

»

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса содержали хорошее, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступный и удобный для

использовать. Большое спасибо «.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании оборудования «очень полезен.Модель

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роадс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утра

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес который

пониженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

аттестация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. »

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

одночасовое PDH в

один час «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

свидетельство. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

своя специализация без

надо путешествовать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Испытание на уплотнение почвы | Geoengineer.org

Введение

Уплотнение грунта — это процедура, при которой грунт подвергается механическому воздействию и уплотняется. Почва состоит из твердых частиц и пустот, заполненных водой и / или воздухом. Более подробное объяснение трехфазной природы почв представлено в Почва как трехфазная система . Под воздействием нагрузки частицы почвы перераспределяются в массе почвы, и объем пустот уменьшается, что приводит к уплотнению.Механическое напряжение может быть приложено замешиванием, динамическими или статическими методами. Степень уплотнения определяется количественно путем измерения изменения удельного веса сухой почвы γ d .

В рамках инженерных приложений уплотнение особенно полезно, так как оно приводит к:

  • увеличению прочности грунтов
  • снижению сжимаемости грунтов
  • A снижению проницаемости грунтов

Эти факторы имеют решающее значение для конструкций и инженерных сооружений, таких как земляные плотины, насыпи, опоры тротуаров или опоры фундаментов.

Степень уплотнения зависит от свойств почвы, типа и количества энергии, обеспечиваемой процессом уплотнения, а также от влажности почвы. Для каждой почвы существует оптимальное количество влаги, при котором она может испытывать максимальное сжатие. Другими словами, для данного уплотняющего усилия почва достигает своего максимального веса сухой единицы ( γ d, макс ) при оптимальном уровне содержания воды ( w opt ).

Сжимаемость относительно сухой почвы увеличивается по мере добавления к ней воды. То есть для уровней содержания воды сухой или optimu м (w opt ) вода действует как смазка, позволяя частицам почвы скользить относительно друг друга, что приводит к более плотной конфигурации. За пределами определенного уровня содержания воды ( влажный из оптимального , w> w opt ) избыток воды в почве приводит к увеличению порового давления воды, которое раздвигает частицы почвы.Типичное соотношение между сухой единицей веса и содержанием воды представлено на Рис. 1 . Также стоит отметить, что, как это видно на , рис. 2, , для данного грунта наивысшая прочность достигается только в сухом состоянии из оптимума (, рис. 2а, ), в то время как самая низкая гидравлическая проводимость достигается только во влажном состоянии. оптимума ( Рисунок 2b ). Влияние уплотняющего усилия на максимальный вес сухой единицы (γ d, max ) и оптимальный уровень содержания воды (w opt ) можно наблюдать на рис. 4 .С увеличением уплотняющего усилия γ d, max увеличивается, а w opt уменьшается. То есть меньшего содержания воды достаточно для насыщения более плотного образца.

Рисунок 1 : Влияние содержания воды на массу сухой единицы во время уплотнения почвы

Рисунок 2 : Влияние содержания воды на почву а) прочность и б) гидропроводность

Проктор Испытание на уплотнение

Самым распространенным лабораторным испытанием на уплотнение почвы является испытание на уплотнение Проктора.

Тест Проктора был изобретен в 1930-х годах Р. Р. Проктором, полевым инженером Бюро водоснабжения и водоснабжения в Лос-Анджелесе, Калифорния. Процесс, имитирующий процессы уплотнения на месте, обычно выполняемые при строительстве земляных дамб или насыпей, является наиболее распространенным лабораторным испытанием, проводимым для определения сжимаемости грунтов.

Тип уплотнения и энергия, обеспечиваемая для данного объема почвы, являются стандартными, и, таким образом, испытание фокусируется на изменении содержания влаги в образце для определения оптимального содержания влаги (w opt ).

Стандартный тест Проктора включает цилиндрическую форму объемом 0,95 литра, в которую грунт помещается и уплотняется в 3 слоя. Каждый слой сжимается 25-кратным падением груза весом 2,5 кг с высоты 30 сантиметров.

Модифицированная версия теста была представлена ​​после Второй мировой войны, в 1950-х годах, когда тяжелая техника могла приводить к более высокому уплотнению. В новом подходе цилиндрическая форма осталась прежней, однако падающий вес увеличен до 4,5 кг, а высота падения — до 45 сантиметров.Кроме того, грунт уплотняется в 5 слоев по 25 ударов в каждом слое.

Испытание проводится для 5 значений влажности, чтобы получить оптимальное содержание воды (w opt ), для которого значение веса сухой единицы является максимальным (γ d, max ).

Испытательное оборудование

Оборудование, используемое для проведения испытания, включает:

  • Цилиндрическая пресс-форма диаметром 10 сантиметров, оснащенная основанием и манжетой
  • Трамбовка Proctor весом 2,5 кг или 4,5 кг в зависимости от того, стандарт модифицированного теста проведен
  • No.4 Сито
  • Стальная линейка
  • Контейнеры для влаги
  • Градуированный цилиндр
  • Смеситель
  • Контролируемая печь
  • Металлический поддон и совок

Типичные цилиндрические формы для уплотнения и трамбовки показаны на Рисунок 3 .

Рисунок 3 : Формы Проктора и трамбовки (ASTM / AASHTO) от Контрольная группа (для получения дополнительной информации нажмите здесь )

Процедура испытания

Процедура испытания на уплотнение Проктора состоит из выполните следующие действия:

  1. Получите около 3 кг почвы.
  2. Пропустите почву через сито № 4.
  3. Взвесьте массу почвы и форму без манжеты (W м ).
  4. Поместите почву в миксер и постепенно добавляйте воду, чтобы достичь желаемого содержания влаги (w).
  5. Нанесите смазку на воротник.
  6. Удалите почву из миксера и поместите ее в форму в 3 или 5 слоев в зависимости от используемого метода (Стандартный Проктор или Модифицированный Проктор). Для каждого слоя запустите процесс уплотнения с 25 ударами на слой.Капли наносятся вручную или механически с постоянной скоростью. Грунтовая масса должна заполнять форму и доходить до воротника, но не более чем на 1 сантиметр.
  7. Осторожно снимите воротник и срежьте почву, выступающую над формой, заостренной прямой кромкой.
  8. Взвесьте плесень и содержащий грунт (W).
  9. Выдавите почву из формы с помощью металлического экструдера, убедившись, что экструдер и форма находятся на одной линии.
  10. Измерьте содержание воды в верхней, средней и нижней части образца.
  11. Снова поместите почву в миксер и добавьте воды для достижения более высокого содержания воды w.

Расчеты

Во-первых, содержание воды при уплотнении ( w ) образца почвы рассчитывается с использованием среднего значения трех полученных измерений (верхняя, средняя и нижняя часть массы почвы).

Затем сухой вес ( γ d ) рассчитывается следующим образом:

где: W = вес формы и масса почвы (кг)

W м = вес формы (кг)

w = содержание воды в почве (%)

V = объем формы (м 3 , обычно 0.033m 3 )

Эту процедуру следует повторить еще 4 раза, учитывая, что выбранное содержание воды будет как ниже, так и выше оптимального. В идеале выбранные точки должны быть хорошо распределены, причем 1-2 из них близки к оптимальной влажности.

Производные веса сухой единицы вместе с соответствующим содержанием воды нанесены на диаграмму вместе с кривой нулевых пустот, линией, показывающей корреляцию веса сухой единицы с содержанием воды при условии, что почва насыщена на 100%.Независимо от того, сколько энергии подводится к образцу, уплотнить его за пределами этой кривой невозможно. Кривая нулевых пустот рассчитывается следующим образом:

где: G S = удельный вес частиц почвы (обычно G S ~ 2,70)

γ W = удельный вес насыщенного грунта (кН / м 3 )

Типичные кривые, полученные на основе стандартных и модифицированных тестов Проктора, а также кривая нулевых воздушных пустот представлены на рис. 4 .

Рис. 4 : Типичные кривые, полученные с помощью стандартного и модифицированного тестов Проктора. Также показана кривая нулевых воздушных пустот

Тестирование плотности почвы: 3 метода тестирования, на которые можно положиться

Уплотнение грунта — это обычная операция для большинства строительных проектов, которая увеличивает прочность и устойчивость грунта для поддержки земляных работ, конструкций и тротуаров. Методы достижения максимальной плотности почвы хорошо известны, а результаты можно проверить и количественно оценить с помощью стандартных методов.Почвенный материал укладывается слоями или поднимается на глубину от нескольких дюймов до фута или более, а уплотнительное оборудование катится, месит, вибрирует или иногда использует собственный вес для уплотнения почвы.

Правильный вид испытания на уплотнение

Спецификации на уплотнение грунта устанавливаются на этапе проектирования проекта и зависят как от ожидаемых общих нагрузок, так и от того, будут ли эти нагрузки статическими или динамическими. Оценки адекватности усилий по уплотнению с использованием качественных измерений, таких как сопротивление проникновению или наблюдение за движением колес, недостаточно для определения соответствия техническим условиям.Стандартные спецификации Проктора (ASTM D698 / AASHTO T 99) хорошо подходят для контроля операций уплотнения для таких сооружений, как земляные насыпи и строительные площадки. Модифицированные спецификации Проктора (ASTM D1557 / AASHTO T 180) лучше подходят для контроля уплотнения почвы на таких участках, как тротуары и взлетно-посадочные полосы аэродромов, где большие нагрузки на колеса создают динамические силы. Типичные требования к уплотнению для проекта могут варьироваться от 90% до 95% стандартного Проктора для неструктурных участков до 98% или более модифицированного Проктора для сильно нагруженных тротуаров.

Лабораторные испытания задают эталон

Тесты Проктора — это тесты на соотношение влажности и плотности почвы, которые устанавливают максимальную плотность в сухом состоянии (удельный вес почвы за вычетом веса воды) и оптимальное содержание воды в образцах почвы. Для каждого типа почвы значения сухой плотности и оптимального содержания воды различаются. Воду добавляют к четырем-шести порциям высушенного образца почвы в возрастающих количествах. Каждую подготовленную порцию уплотняют в форму для уплотнения (проктора) с помощью молотка Проктора или механического уплотнителя грунта, а затем взвешивают и корректируют на содержание влаги.Плотность в сухом состоянии увеличивается по мере того, как добавленная влага смазывает частицы почвы и обеспечивает большее уплотнение при той же приложенной энергии. При превышении оптимального содержания влаги вода начинает вытеснять почву в заданном объеме, и сухая плотность уменьшается. Графический график зависимости плотности от влажности создает четкую кривую, которая показывает влияние влажности на почву во время уплотнения. Для более глубокого изучения взаимосвязи влажности и плотности почвы и теста Проктора см. Нашу запись в блоге «Тест на уплотнение Проктора: базовое руководство».

AASHTO T 272, государственные транспортные департаменты или другие региональные органы власти предлагают метод «одноточечных» полевых испытаний для проверки того, что почва на месте совпадает с лабораторным образцом. Это испытание на уплотнение на месте выполняется с использованием того же типа формы, уплотняющего молотка и количества ударов, что и оригинальный лабораторный метод. Влагосодержание определяется с помощью измерителя влажности под давлением газа или простых методов сушки в полевых условиях. Результаты плотности и влажности наносятся на график против исходной лабораторной кривой для подтверждения совпадения.

В ситуациях, когда лабораторная информация недоступна, результаты в полевых точках можно сравнить с семейством кривых, составленных из местных или региональных данных о почве, чтобы выбрать лучшую максимальную плотность и оптимальную кривую влажности. В некоторых случаях две или три точки поля могут быть уплотнены при разном содержании влаги и сравниваться с кривыми.

Какой метод определения плотности почвы использовать?

При испытании на уплотнение почвы используется один из нескольких методов измерения плотности и влажности почвы в сухом состоянии.Здесь обсуждаются три наиболее распространенных. Результаты этих полевых испытаний сравниваются с результатами испытаний Проктора для того же грунта, установленными в лаборатории, и соотношение выражается как процент уплотнения. Поскольку результаты тестов Проктора сильно различаются в зависимости от типа почвы, наилучшие результаты достигаются при использовании лабораторных образцов из того же источника, который использовался для полевого проекта.

Тест песчаного конуса

Плотность песчаного конуса — это точный и надежный метод тестирования, который уже давно используется для измерения плотности грунта на месте.Процедура описана в ASTM D1556 / AASHTO T 191. Плоская опорная плита с круглым отверстием 6,5 дюйма (165,1 мм) помещается на испытательном участке и используется в качестве шаблона для выемки необходимого количества уплотненного грунта. Общий удаляемый объем определяется максимальным размером частиц почвы и может составлять до 0,1 фут3 (2 830 г / см3). Во время раскопок используются аксессуары для проверки плотности, такие как молотки, совки, долота и мешки для образцов. Весь выкопанный материал аккуратно собирается и хранится в герметичном контейнере.

Предварительно взвешенный прибор для определения плотности песчаного конуса переворачивается на опорную плиту, а металлический конус вставляется в отверстие опорной плиты. Поворотный клапан открывается, и сыпучий тестовый песок известной плотности просачивается в выкопанную тестовую скважину.

После этого частично заполненный прибор снова взвешивают и рассчитывают объем контрольной скважины путем деления массы песка, заполняющего отверстие, на объемную плотность песка. Влажный вес извлеченного извлеченного грунта делится на объем испытательной скважины для определения плотности во влажном состоянии.Плотность в сухом состоянии рассчитывается путем деления веса влажной почвы на содержание в ней воды в процентах. Процент уплотнения для теста полевой плотности рассчитывается путем деления сухой плотности почвы на максимальную сухую плотность, полученную в результате теста Проктора.

Метод определения плотности песчаного конуса для испытаний на уплотнение


Плюсы и минусы
Плюсы Минусы
Точность и надежность; длительная история допустимого использования Для завершения испытаний может потребоваться 30 минут или более
Стандартный метод испытаний ASTM Тяжелому оборудованию в зоне действия может потребоваться кратковременная приостановка работы
Не требует обширного обучения тесты должны использоваться там, где заметное количество +1.Имеется материал размером 5 дюймов (38 мм)
Для использования не требуется лицензирование или разрешение Не следует использовать для испытания насыщенных высокопластичных грунтов
Оборудование и материалы не опасны Все выкопанные материалы должны быть тщательно восстановлены
Оборудование рентабельно

Испытание на резиновый шар

Плотность резинового шарика имеет некоторые сходства с методом песчаного конуса.Подобно методу песчаного конуса, выкапывается пробная яма, почва осторожно собирается и откладывается. Над отверстием помещается баллонный прибор для измерения плотности, и вместо того, чтобы использовать песок для измерения объема, откалиброванный сосуд с водой находится под давлением, заставляя резиновую мембрану проникать в котлован. Деления на сосуде снимаются, чтобы определить количество вытесненной воды, чтобы можно было рассчитать весь объем. Метод испытания описан в ASTM D2167 / AASHTO T 205 (отозван). Испытания выполнить немного проще, чем песчаный конус, и их можно быстро повторить, поскольку вода остается в сосуде.

Метод резинового шара


Плюсы и минусы
Плюсы Минусы
Точность и надежность; долгая история допустимого использования Для завершения тестов может потребоваться 15-20 минут или более
Стандартный метод тестирования ASTM Баллонные мембраны могут проколоть во время тестирования
Не требует обширного обучения Предназначен для точного- зернистые или гранулированные почвы без заметных количеств крупнозернистого материала
Для использования не требуется лицензии или разрешения Не следует использовать для испытания мягких насыщенных высокопластичных грунтов
Множественные испытания можно проводить без изменения плотности среды Все выкопанные материалы должны быть аккуратно удалены.
Оборудование экономически выгодно

Тесты на влажность почвы и удельный вес:

Содержание влаги и удельный вес испытания песчаного конуса или резинового шара для завершения расчетов грунта уплотнение.Эти испытания легко провести в лаборатории, но часто они выполняются на месте, чтобы быстро предоставить важные данные об уплотнении подрядчикам по земляным работам и другим заинтересованным сторонам. В приведенной ниже таблице показано несколько различных методов, которые можно использовать для определения влажности, и существует множество весов и весов, которые можно использовать для взвешивания образцов почвы в лабораторных или полевых условиях.

Тесты влажности почвы ASTM

Тест ядерной плотности

Датчики ядерной плотности определяют плотность почвы путем измерения пропускания гамма-излучения между зондом, содержащим радиоактивный источник цезия-137 (или другой), и датчиками обнаружения Гейгера-Мюллера в основании измерять.Плотные почвы позволяют обнаруживать меньше гамма-частиц за определенный период времени. В то же время влажность почвы измеряется с использованием отдельного источника америция 241.

Стальной стержень вбивается в почву на испытательном участке, образуя пилотное отверстие. Зонд, содержащий радиоактивный источник, опускается на высоту до 12 дюймов (305 мм) в пилотную скважину, и пропускание излучения измеряется в течение одной минуты. Это известно как тест «прямой передачи». Показания также можно снимать в режиме «обратного рассеяния», когда зонд не выдвигается из основания устройства.Для этого метода не требуется пилотное отверстие, но результаты считаются менее надежными. Значения представлены в единицах веса влажного и сухого грунта, содержания влаги в почве и процента уплотнения по сравнению с лабораторными или полевыми испытаниями плотности влаги Проктором.

Ядерные плотномеры эффективны в крупных проектах, требующих быстрых результатов и многократных испытаний, но они подчиняются многим нормативным требованиям и требуют повышения квалификации и контроля доз радиации персонала. Методы испытаний описаны в ASTM D6938 / AASHTO T 310.

Ядерный манометр для испытаний на плотность и влажность почвы


Плюсы и минусы
Плюсы Минусы
Тесты плотности / влажности завершаются за несколько минут Испытательное оборудование стоит дорого метод Нормативные требования регулируют хранение, использование, транспортировку и обращение с ним
Точность и повторяемость приемлемы для полевых операций Из соображений безопасности требуется контроль персонала с помощью значков дозиметра
Электроника может включать регистрацию данных и отчеты о местоположении функции Операторам требуется повышенное обучение и сертификация по технике безопасности
Оптимальный метод для крупных проектов, требующих большого количества тестов в день Электроника может быть чувствительна к суровым условиям
Может использоваться с широким диапазоном типов почв Показания чувствительны к чрезмерным пустотам.

За пределами результатов испытаний

Каждый из этих различных методов выполнения испытаний на плотность уплотнения грунта имеет свои преимущества и недостатки.Абсолютная точность любого метода не является решенным вопросом, но все они дают надежные результаты и могут быть приняты проектными группами и регулирующими органами при правильном применении. Наиболее важным фактором для правильного выполнения земляных работ является опыт квалифицированного персонала, будь то техники, операторы оборудования или руководители проектов. Испытание на уплотнение показывает, что одна небольшая площадь соответствует требованиям спецификаций. Только обученный и опытный глаз может подтвердить, что тест является репрезентативным для общих условий на объекте.

Мы надеемся, что это сообщение в блоге помогло вам разобраться в методах и оборудовании, используемом для проверки уплотнения грунта при строительных работах. Если вам нужна помощь с вашим приложением, свяжитесь со специалистами Gilson по тестированию, чтобы обсудить оборудование для испытаний на уплотнение.

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы о технологиях Geopier

1. КАК РАБОТАЮТ СИСТЕМЫ GEOPIER RAMMED AGGREGATE PIER® (СИСТЕМА GP3® И СИСТЕМА IMPACT®)?

Системы Geopier Rammed Aggregate Pier® (RAP) состоят из очень жесткого, вертикально утрамбованного уплотненного вала для заполнителя, помещенного в почву, нуждающуюся в улучшении.Уплотнение высокоэнергетического удара, оказываемое на заполнитель внутри элемента Geopier, также вызывает значительное поперечное предварительное напряжение и предварительное напряжение прилегающих грунтов матрицы. Боковое напряжение в матричном грунте, окружающем элемент Geopier, приближается к Kp, коэффициенту пассивного давления грунта. Это означает, что поперечные напряжения почвы могут быть в 2–3 раза больше, чем первоначально создаваемые почвой. Благодаря такой высокой степени вертикального уплотнения и бокового удержания элемент Geopier обеспечивает жесткость, которая может очень эффективно контролировать оседание конструкций.


2. КАКОВЫ ТИПИЧНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ GP3 И УДАР?
Системы

GP3 и Impact являются альтернативой пересадке грунта и замене слабых грунтов или насыпей, а также системам глубокого фундамента, таким как сваи или пробуренные валы. Элементы GP3 и Impact используются для поддержки коммерческих, промышленных, транспортных и жилых приложений, включая здания высотой до 20 этажей, промышленные резервуары, тяжелонагруженные плиты перекрытия складских помещений, стены и насыпи MSE и другие транспортные конструкции.Системы Geopier также используются для уменьшения разжижения, сопротивления поднятию и повышения устойчивости к боковым нагрузкам.


3. В КАКОМ ТИПЕ ПОЧВ Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ СИСТЕМЫ GEOPIER?
Системы

Geopier могут использоваться для улучшения очень мягкой и жесткой глины и ила, органического ила и торфа, рыхлого и плотного песка, смешанных слоев почвы, неконтролируемой насыпи и почв ниже уровня грунтовых вод. Когда встречаются органические или торфяные почвы, обработанный цементом заполнитель может быть использован для придания жесткости сваи в органической зоне или по всей свае, если это необходимо.


4. ДОЛЖНЫ ЛИ НАБОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ PIER® РАСШИРЕНИЯ ДО ПЛОТНОГО ПОЧВЕННОГО СЛОЯ ИЛИ ПОРОДЫ?

Элементы утрамбованного заполнителя Pier® (RAP) не должны доходить до твердого несущего слоя, такого как свайный фундамент. Системы предназначены для улучшения почвы в зоне под неглубоким фундаментом, где нагрузки наиболее высоки. Приложенное напряжение снимается за счет трения по профилю Geopier, а не в концевом подшипнике. В то время как глубокий фундамент, такой как сваи или просверленный ствол, обычно получает значительную часть своей мощности в концевом подшипнике плюс зона соединения между сваей и почвой, когда он встречается с плотным слоем.Вот почему требуется, чтобы сваи заходили намного глубже, чем элементы из ПНБ. Длину элемента RAP также можно оценить с помощью испытания модуля упругости на месте, которое подтверждает, что напряжение распределяется в соответствии с расчетом.


5. МОЖНО ЛИ УСТАНОВИТЬ ЭЛЕМЕНТЫ РАП ПОД СТОЛОМ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД?

Да. Элементы RAP могут быть установлены ниже уровня грунтовых вод с помощью вытеснительной системы Impact . Опоры конструируются путем вдавливания полой оправки в землю, которая перемещает почву и временно закрывает вал.Затем камень проходит через центр оправки и уплотняется с помощью цепной системы внутри нижнего конца оправки. Оправка поднимается на 3 фута, чтобы позволить камню вытекать в пирс. Затем оправку опускают на 2 фута для уплотнения камня, создавая подъемник для утрамбованного камня на 1 фут. Цепи позволяют камню течь в опору, когда оправка поднимается, и действуют, образуя «кулак», уплотняющий камень, когда оправка опускается.


6. КАКОЕ МИНИМАЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ДЛЯ СТУПЕНИ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ СИСТЕМАМИ RAP?

Управляющими факторами в конструкции Geopier являются величина напряжения, приложенного к элементу RAP, жесткость элемента, жесткость основного грунта и прогнозируемая осадка улучшенного грунта.Количество элементов RAP, необходимое для достижения уровня контроля осадки, указанного для проекта, является прямой функцией статической нагрузки, прикладываемой к основанию. Опоры могут быть больше, чем требуется, по конструктивным причинам, что приведет к снижению окончательного соотношения площадей. Однако сама по себе меньшая относительная площадь не повлияет на характеристики основания. Требование минимального соотношения площадей излишне увеличит количество элементов, необходимых для проекта, и приведет к увеличению стоимости. Старые спецификации RAP, которые требуют минимального отношения площадей, должны быть обновлены, чтобы исключить требование минимального отношения площадей.


7. КАК ЭЛЕМЕНТЫ РАПС УСТОЙЧИВАЮТ ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ?

Размещение бетонных оснований непосредственно на системе RAP приводит к скольжению между камнями. Угол внутреннего трения элемента можно принять равным 45 градусам. Для большинства конструкций 85 процентов напряжения основания прикладывается непосредственно к системе Geopier. Это приводит к предельному сопротивлению скольжению в нижней части основания, равному примерно 85% от статической нагрузки, приложенной к основанию.Для получения дополнительной информации см. Технический бюллетень 4 — Боковое сопротивление Geopier.


8. НА КАК ГЛУБИНЕ РАПС МОЖЕТ ЛЕЧИТЬ ПОЧВУ?
Системы

RAP были установлены на глубине до 55 футов в средней части Атлантического океана и при необходимости могут опускаться глубже. Однако элементы, используемые в большинстве проектов для поддержки стандартных опор, будут варьироваться от 10 до 30 футов.


9. МОГУТ ЛИ ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ УПРАВЛЯТЬСЯ ПОДНЯТИЕМ СИЛЫ?

Да. Система RAP может быть сконструирована с подъемной анкерной пластиной и стержнями.Плита помещается в опору на заданную глубину в зависимости от требуемого сопротивления поднятию. Элемент RAP выдерживает подъемные нагрузки за счет прочности на сдвиг, которая развивается по периметру RAP элемента RAP, когда подъемный анкер (расположенный в нижней части RAP) подтягивается вверх. Подъемный элемент может выдерживать сейсмические и ветровые нагрузки от 25 до 75 тысяч фунтов в зависимости от грунтовых условий.
Для получения дополнительной информации см. Технический бюллетень 3 — Сопротивление подъему Geopier Техническая система пирса из заполнителя и с бумажной набивкой обеспечивает сопротивление подъему на университетской ледовой арене.


10. КАК РАБОТАЮТ СИСТЕМЫ AGGREGATE PIER® В СЕЙСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ?
Системы

Rammed Aggregate Pier® (RAP) использовались во всем мире в условиях повышенной сейсмичности для обеспечения улучшенной сейсмической несущей способности, подъема и бокового сопротивления, а также снижения возможности разжижения. Для получения дополнительной информации см. Технический бюллетень 1 — Поведение фундаментов, поддерживаемых Geopier, во время сейсмических событий.


11. КАКИЕ АГЕНТСТВА УТВЕРДИЛИ GEOPIER ELEMENTS?

В среднеатлантическом регионе элементы набивного пирса Geopier были одобрены для использования в проектах для:

■ Корпорация инженеров

■ GSA

■ VDOT

■ МДША ​​

■ PennDOT

■ DCDOT


12.КАК ОТЛИЧАЮТСЯ СИСТЕМЫ GEOPIER НАБОРНЫЕ АГРЕГАТНЫЕ СИСТЕМЫ ОТ КАМЕННЫХ КОЛОНН?

Система GP3 уникальна тем, что жесткость элемента достигается за счет значительного уплотнения заполнителя сваи под воздействием высокой частоты; прямая энергия вертикального набивки и поперечное напряжение накапливаются в матричном грунте. В результате контроль осадки достигается за счет рассеивания приложенной нагрузки за счет бокового трения и увеличения жесткости композита в усиленной зоне. Это сильно отличается от менее жесткой системы каменных колонн, которая обычно конструируется на основе замены площади основного грунта заполнителем.

Прямое сравнение двух систем приводится в справочном документе, обобщающем финансируемый FHWA исследовательский проект, выполненный доктором Дэвидом Уайтом из Университета штата Айова — Поддержка набережной : сравнение каменной колонны и утрамбованного агрегатного укрепления грунта пристани.

Результаты исследования показывают, что элементы GP3 имели прочность на сжатие в 4 раза выше, чем у каменных колонн. В испытанных диапазонах напряжений элементы GP3 были в 2–9 раз жестче, чем каменные колонны, а под испытательной насыпью грунты, армированные каменными колоннами, оседали в 3 раза больше, чем армированные грунты Geopier.Конечным результатом было то, что, поскольку отдельные элементы жестче, чем каменные колонны, они более эффективны в контроле осадки.


13. КАК КОМАНДА ПРОЕКТА ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ИНЖЕНЕРАМИ ГЕОСТРУКТУР?
Инженеры

GeoStructures (региональные инженеры и инженеры-проектировщики) работают в тесном сотрудничестве со всеми членами проектной группы, в том числе инженер-геолог и инженер-строитель, архитектор, разработчик, инженер-строитель, генеральный подрядчик и владелец. Используя информацию, предоставленную инженером-геологом, инженер-конструктор разрабатывает решение Geopier®, которое принесет пользу вашему проекту.Конкретное проектное решение формулируется с использованием условий нагрузки конструкции и чертежей, предоставленных инженером-строителем или архитектором. Работая с лицензированным установщиком Geopier для обеспечения плавного перехода от проектирования к строительству, региональный инженер предоставляет единовременную заявку на проектирование Geopier генеральному подрядчику. Затем лицензированный установщик работает в тесном сотрудничестве с генеральным подрядчиком для координации строительства и соблюдения сроков графика для конкретного проекта.


14.СКОЛЬКО ВИБРАЦИЯ ГЕНЕРИРУЕТ СИСТЕМУ GEOPIER?

Технический бюллетень Geopier 9 — Уровни вибрации и шума предоставляет информацию о шуме и вибрации конструкции для Geopier и «Обычное строительство». Исследование показывает, что конструкция GP3 генерирует меньше или не больше шума и вибраций, чем вибрационный каток с сиденьем, который обычно используется на проектах.


15. СЛЕДУЕТ УСТАНОВИТЬ СИСТЕМУ GP3 ДО ИЛИ ПОСЛЕ МАССОВОГО СОСТАВА?

В большинстве случаев система может быть разработана для любого условия.Реакция улучшения грунта зависит от последовательности нагрузки и передачи нагрузки. Если элементы устанавливаются до размещения засыпки, они рассчитаны на минимизацию как осадки из-за нагрузок, создаваемых новой структурой, так и заливки площадки. Принимая во внимание, что если элементы устанавливаются после размещения насыпи, они предназначены для обеспечения контроля осадки для нагрузок здания, но не для нагрузки, связанной с добавлением новой насыпи на площадку. В последнем случае важно, чтобы плиты осадки были установлены и контролировались после размещения насыпи на площадке, и чтобы зарегистрированный инженер-геотехник подтвердил, что оседание из-за веса новой насыпи завершено, прежде чем будут установлены элементы Geopier.


16. ЕСТЬ ЛИ ОСОБЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ ДЛЯ ФУНТОВ, ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ GP3 ELEMENTS?

Да, чрезмерная выемка грунта под подошвой основания должна быть ограничена до трех дюймов (это включает ограничение зубцов экскаваторов от чрезмерной выемки грунта), а земляное полотно основания должно быть уплотнено с помощью ударного уплотнителя ударного типа. Кроме того, в соответствии с надлежащей практикой управления площадкой, нельзя позволять воде накапливаться в котловане фундамента до укладки бетона.Если невозможно построить основание сразу после выемки грунта, можно использовать циновку из грязи.


17. ЧТО ЕСЛИ ЭЛЕМЕНТ GP3 ВЫКРЫЛ БОЛЕЕ ТРЕХ ДЮЙМОВ ВО ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СТУПЕНИ?

Это обычное соображение при строительстве, и, как правило, если субподрядчик знает о требованиях, чрезмерных земляных работ не происходит. Однако в случае, если чрезмерная выемка грунта превышает 3 дюйма, существует несколько исправлений, которые проектировщик Geopier может предложить в каждом конкретном случае.Например, записи контроля качества (КК) могут показать, что конкретная рассматриваемая опора была установлена ​​глубже, чем предполагалось, и исправление может заключаться в простом повторном уплотнении дна фундамента и переливании или размещении структурного заполнителя, утрамбованном в соответствии со спецификациями, и сохранении отметка дна фундамента согласно проекту. Одним из преимуществ использования подхода Geopier к проектированию / сборке является то, что разработчик Geopier может быстро просмотреть данные контроля качества и определить подходящее исправление без задержек по графику.

18.КАК РАЗРАБОТАНА СИСТЕМА GP3 ДЛЯ ОПОРЫ НАПОЛЬНОЙ ПЛИТЫ, ЧТОБЫ СНИЗИТЬ ТОЛЩИНУ ПЛИТЫ?

Ключом к проектированию Geopier любого проекта перекрытия является то, что профилирование площадки и дизайн перекрытия согласованы с планом Geopier. Строительство плит перекрытия на грунте обычно предполагает равномерную опору перекрытия земляным полотном. Это сравнивается с конструкцией конструкционной плиты, опирающейся на свайный фундамент, где не учитывается вклад грунтовой опоры. Для плит, поддерживаемых GP3, анализ становится гибридом между двумя условиями из-за присутствия элементов GP3 и улучшенной поддержки матрицы грунта.

Вы можете себе представить, как жесткие пружины коробчатой ​​пружины вашей кровати поддерживают более мягкие пружины матраса, которые поддерживают вас равномерно. Здесь применяется аналогичный механизм; Жесткие элементы GP3 поддерживают новый «матрас» структурного заполнения, который поддерживает плиту пола. В областях, где структурный грунт «матрас» является тонким, конструкция плиты проверяется с помощью анализа методом конечных элементов (FEA), когда жесткая опора Geopier применяется на определенной площади (ширина более жесткой области зависит от толщины структурного заполнения. над элементом GP3), и между элементами GP3 применяется модуль упругости грунта менее жесткой матрицы.


19. КОГДА МНЕ НУЖНО БОЛЬШЕ, ЧЕМ НАБОРНОЕ АГРЕГАТНОЕ РЕШЕНИЕ PIER ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ВАШЕГО ФОНДА?

Когда профиль грунта настолько мягкий, а нагрузки настолько высоки, что жесткость элементов RAP недостаточна для поддержания осадки ниже требований к характеристикам для вашего проекта. Это может происходить при умеренных нагрузках на профили со слоями торфа или органического грунта или при больших нагрузках с толстыми слоями мягкого ила или глины.



20. КОГДА МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЖЕСТКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ GEOPIER?

Когда элементы RAP не могут адекватно контролировать осадки в мягких почвах, и у вас есть более жесткий слой почвы под мягкими почвами.



21. ЧТО ТАКОЕ ЖЕСТКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ GEOPIER И КАКИЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ?

Это жесткие элементы для улучшения грунта, состоящие из заполнителя, смешанного с цементом или раствором, или элементы из простого бетона. Элементы достаточно жесткие, чтобы передавать нагрузку от плиты, фундамента или насыпи через мягкие слои почвы на твердый грунт или слой выветренной породы.

Есть много способов создать жесткое включение. В течение последних 10 лет GeoStructures использовала различные жесткие элементы включения для удовлетворения требований проекта, в том числе:

CTA — Обработанный цементом заполнитель, уплотненный в элементах Geopier GP3®

Цементный раствор № 57 Stone — установлен с использованием техники вытеснения Impact® Pier

Цементно-песчаный раствор и # 57 Stone — установлены в элементах ударной опоры

Бетон — Колонны GeoConcrete ™, установленные с использованием технологии смещения ударных опор

«Один тип жесткого включения не подходит для каждого проекта»

Используя различную жесткость, вы можете найти наиболее экономичное решение в соответствии с требованиями проекта.Фактически, на многих работах комбинация элементов пирса из набивного заполнителя и жестких включений является наиболее экономичным решением. Ключевые моменты, которые следует учитывать в технических характеристиках, — убедиться, что жесткое включение соответствует как геотехническим, так и структурным требованиям проекта.

Geotechnical — подтвердите, что элемент имеет достаточное опорное и поверхностное трение для передачи предполагаемой структурной нагрузки от основания или насыпи через мягкий грунт или органический слой вниз к твердому слою грунта.

Структурный — Подтвердите, что элемент имеет достаточную прочность на сжатие в зависимости от приложенной нагрузки, поэтому он имеет достаточный коэффициент безопасности при сжатии в соответствии с кодами ACI.

22. КАКОВЫ ТИПИЧНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ЖЕСТКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ?

Опора раздвижных опор с большими нагрузками на колонны, когда нижний слой почвы состоит из толстых слоев мягкой почвы или органических слоев почвы, лежащих над плотным слоем почвы.

■ Пример: Общежития в Университете Ховарда, Вашингтон, округ Колумбия Использование залитых раствором элементов пирса Impact®, заложенных в плотных прибрежных песках и гравии, для выдерживания нагрузок на опоры до 1800 тысяч фунтов

■ Пример: Медицинский центр Херши Парковочный гараж Херши, Пенсильвания Использование элементов CTA Geopier®, основанных на известняке, для выдерживания нагрузок на колонны до 1900 тысяч фунтов.

Опора тяжелой плиты перекрытия нагружает (от 600 до 1200 фунтов на квадратный фут), когда слой почвы состоит из мягких органических грунтов, лежащих поверх плотного песка.

■ Пример: Seafrigo Warehouse Элизабет, Нью-Джерси Использование залитых цементным раствором элементов пирса для перекрытия слоев органического ила (OH) и торфа (PT), покрывающих плотный песок, для поддержки нагрузок на плиты перекрытия 1400 фунтов на фут для охлаждаемых склад замороженных кальмаров.

Опора MSE Стены или высокие насыпи , лежащие на толстой мягкой почве или на органических почвах, покрывающих плотный слой почвы.

■ Пример: Набережные опоры моста на 11-й улице Вашингтон, округ Колумбия Использование колонн GeoConcrete ™ для поддержки LTP и стены MSE высотой 35 футов.



Часто задаваемые вопросы о технологии быстрого ударного уплотнения

1. ЧТО ТАКОЕ БЫСТРОЕ УДАРНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (RIC)?

RIC — это процесс улучшения рыхлых подземных грунтов с помощью гидравлического молота 7,5 тонн, установленного на экскаваторе. Молот быстро поднимается и опускается на пластину диаметром 5 футов, которая уплотняет почву на месте без необходимости подрезки и замены.Средняя точка уплотнения достигает 40 в минуту.


2. МОЖЕТ ЛИ РИК ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ НА УЧАСТКЕ, ГДЕ ГЛИНЫ ПОДЛЕЖАЕТ РЫБЫЕ ЗЕРНУТЫЕ ПОЧВЫ?

Одним из преимуществ RIC является то, что высота падения и количество ударов могут варьироваться в зависимости от условий почвы. В рамках программы испытаний мы будем работать с зарегистрированным инженером-геотехником (GER), чтобы определить соответствующие критерии улучшения и настройки RIC для различных участков объекта. Для участка со смешанным почвенным профилем и различной толщиной песка и глины способность точно контролировать количество энергии, подаваемой на землю, имеет решающее значение, поскольку это позволяет улучшить рыхлый вышележащий рыхлый грунт, не разжижая мелкозернистый грунт под ним — обеспечение более равномерного уплотнения.


3. КАКИЕ ПОЧВЫ МОЖНО УПАКОВАТЬ С RIC?

Песок, гравий, ил, песчаные глины и насыпи обломков были успешно уплотнены с помощью RIC.


4. ПРЕДПОЛАГАЕТ ЛИ НЕБОЛЬШАЯ ГЛУБИНА ДО ЗЕМНОЙ ВОДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ RIC?

Обычно нет. Глубина водного зеркала от 4 до 5 футов ниже рабочей поверхности земли идеальна для уплотнения чистого песка и гравия.


5. КАКОВА ТИПИЧНАЯ ГЛУБИНА УЛУЧШЕНИЯ?

В зависимости от типа и состояния существующего грунта возможно улучшение до глубины 20 футов.


6. КАКОЙ УРОВЕНЬ МАГНИТНОСТИ ВИБРАЦИИ СЛЕДУЕТ ОЖИДАТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ RIC?

Вибрация, измеренная с точки зрения пиковой скорости частиц (PPV), ослабляется до менее 2 дюймов в секунду (ips) на расстоянии 30 футов от точки удара RIC. PPV 2 дюйма в секунду или меньше не должно вызывать беспокойства у большинства современных конструкций.


7. ЧТО ТАКОЕ «БЫСТРОЕ» в RIC?

Компактор RIC установлен на экскаваторе CAT345, поэтому передвигаться по площадке было легко.Компактор состоит из 7,5-тонного груза, падающего примерно на 36 дюймов на опору, контактирующую с землей, со скоростью примерно 45 ударов в минуту, тем самым уплотняя примерно 800 квадратных футов площади в час. Бортовое диагностическое оборудование позволяет прекратить усилия по уплотнению, когда будет достигнуто оптимальное уплотнение.


8. ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ RIC, КАКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ПОДШИПНИКЕ Я МОГУ РЕКОМЕНДОВАТЬ?

Использование RIC приведет к увеличению плотности грунта, жесткости и угла внутреннего трения, что измеряется увеличением N-значения SPT, сопротивления наконечника CPT или других средств испытаний на месте.Рекомендуемый подход состоит в том, чтобы определить, какой уровень улучшения желателен, и обсудить это необходимое улучшение с вашим техническим представителем на предмет осуществимости. Например, 2-этажное коммерческое легкое промышленное сооружение должно быть построено на участке, покрытом существующим песчаным грунтом высотой до 10 футов. N-значения SPT находятся в диапазоне от 4 до 8 ударов на фут в насыпи. Корреляция, полученная инженером-геологом между значением N SPT и жесткостью грунта для анализа осадки основания, показывает, что среднее значение N в заполнении должно составлять 10 баррелей в фут.Инженер-геотехник будет выполнять анализ осадки, используя размеры фундамента и нагрузку, предоставленную инженером-строителем, чтобы подтвердить, что фундамент будет работать приемлемо, если заполнение будет улучшено до 10 баррелей в фут. Обзор журналов бурения показывает, что этот уровень улучшения достижим с помощью RIC. Затем инженер-геотехник завершит свой отчет рекомендацией использовать RIC для уплотнения насыпи на месте и что потребуется значение N 10 баррелей в фут.


9. КАКУЮ СТОИМОСТЬ КВАДРАТНОЙ ФУТЫ Я МОГУ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ RIC?

Предоставление вашему техническому представителю RIC информации о площади застройки, местонахождении проекта и инженерно-геологическом отчете позволит ему или ей оценить осуществимость вашего проекта и разработать бюджетную стоимость для RIC.


10. ПОЧЕМУ Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ РИК ИЛИ ГЛУБОКОЕ ДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ИЛИ ДРУГИЕ ФОРМЫ УЛУЧШЕНИЯ ЗЕМЛИ?

RIC — правильный ответ, когда:

■ Избыточная выемка грунта и замена невозможны по экологическим или практическим причинам

■ Безопасность — это проблема (вес не падает с большой высоты)

■ Необходимо контролировать вибрацию (

■ Требуются определенные уровни улучшения

■ Необходимо тщательно контролировать энергию уплотнения


Часто задаваемые вопросы о конструкциях и стенах

1.СКОЛЬКО РАСЧЕТОВ МОЖЕТ ВЫНОСИТЬ СТЕНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ MSE?
Стены

MSE состоят из отдельных облицовочных панелей с открытыми стыками ¾ ”со всех сторон, что делает их очень гибкими конструкциями, способными выдерживать дифференциальные осадки до 1% вдоль поверхности стены. Если грунтовые условия фундамента приводят к большей расчетной осадке, можно использовать сборные скользящие швы, чтобы обеспечить еще большую гибкость системы.


2. МОЖНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ СТЕНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ MSE В МЕСТАХ, ГДЕ СТЕНЫ БУДУТ ПОГРУЖНЫ ИЗ-ЗА ПОСТОЯННОГО ИЛИ ВРЕМЕННОГО ЗАТОПЛЕНИЯ ПЕРЕД СТЕНОЙ?
Стены

MSE построены с открытыми швами ¾ ”, покрытыми геотекстилем по всем краям панели, что делает их свободно дренирующими и приспособленными к условиям частично затопленного и быстрого просадки.Чтобы облегчить естественный дренаж стен, в качестве засыпки стен обычно используется каменная засыпка открытого типа, камень № 57 или № 3, который имеет очень высокую проницаемость, что позволяет быстро снизить поровое давление для стен, подверженных быстрой просадке. условия. Гидростатическое давление и эффективный удельный вес учитываются при внутреннем и внешнем проектировании подводных стеновых конструкций MSE, подверженных быстрой просадке, поэтому количество и длина армирующих полос рассчитаны на расчетные условия как статической, так и быстрой просадки.


3. ДЛЯ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ MSE ОПОРНАЯ СВАЯ ИЛИ ПРОБЕРИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ МОСТОВЫЕ АБАТМЕНТЫ, НА КАКОМ РАССТОЯНИИ ОТ ОБЛИЦОВКИ СТЕНЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РАСПОЛОЖЕНЫ СВАИ ИЛИ ВАЛЫ?

Обычно рекомендуется поддерживать минимальный зазор в 1,5 фута между краем опорных свай моста и задней стороной стеновых облицовочных панелей MSE. При использовании просверленных валов рекомендуется минимальный зазор, равный 3 футам или одному диаметру вала. Эти критерии обеспечивают необходимое свободное пространство для достижения надлежащего уплотнения армированной засыпки в этой области и достаточное расстояние для перекоса укрепляющих полос грунта вокруг глубокого фундамента.



Geopier Elements

1. КАК РАБОТАЮТ НАБОРНЫЕ ПРОБКИ GEOPIER ДЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ НА СКЛОНЕ?

Для применений, где требуется повышенное сопротивление сдвигу — например, общая устойчивость стен или насыпей MSE и стабилизация оползней — элементы RAP могут увеличить сопротивление композитного сдвига. При измеренных углах трения сконструированного элемента в диапазоне от 48 до 52 градусов, элементы RAP обеспечивают значительное увеличение сопротивления сдвигу и позволяют увеличить коэффициенты безопасности для устойчивости.Для получения дополнительной информации см. Технический бюллетень № 5 по системам RAP, усиление сдвига для общей устойчивости.


Как рассчитать несущую способность грунта

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор S. Hussain Ather

Несущая способность грунта определяется уравнением

Q_a = \ frac {Q_u } {FS}

, в котором Q a — допустимая несущая способность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), Q u — предельный подшипник грузоподъемность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), а FS — коэффициент безопасности.Предел несущей способности Q и является теоретическим пределом несущей способности.

Подобно тому, как Пизанская башня наклоняется из-за деформации почвы, инженеры используют эти расчеты при определении веса зданий и домов. Когда инженеры и исследователи закладывают фундамент, они должны убедиться, что их проекты идеально подходят для той почвы, которая поддерживает их. Несущая способность — это один из методов измерения этой прочности. Исследователи могут рассчитать несущую способность почвы, определив предел контактного давления между почвой и помещенным на нее материалом.

Эти расчеты и измерения выполняются на проектах, касающихся фундаментов мостов, подпорных стен, плотин и подземных трубопроводов. Они полагаются на физику почвы, изучая природу различий, вызванных давлением поровой воды материала, лежащего в основе фундамента, и межкристаллитным эффективным напряжением между самими частицами почвы. Они также зависят от жидкостной механики пространства между частицами почвы. Это объясняет растрескивание, просачивание и сопротивление сдвигу самой почвы.

В следующих разделах более подробно рассматриваются эти вычисления и их использование.

Формула несущей способности грунта

Фундаменты мелкого заложения включают ленточные, квадратные и круглые фундаменты. Глубина обычно составляет 3 метра, что позволяет получить более дешевые, реалистичные и легко переносимые результаты.

Теория предельной несущей способности Терзаги предполагает, что вы можете рассчитать предельную несущую способность для неглубоких сплошных фундаментов Q u с

Q_u = cN_c + gDN_q + 0.5gBN_g

, в котором c — сцепление почвы (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), г — эффективный удельный вес почвы (в кН / м 3 или фунт / фут 3 ), D — это глубина опоры (в метрах или футах), а B — ширина опоры (в метрах или футах).

Для неглубоких квадратных фундаментов уравнение: Q u с

Q_u = 1,3cN_c + gDN_q + 0,4gBN_g

, а для неглубоких круглых фундаментов уравнение

Q_u = 1.{2 \ pi (0,75- \ phi ‘/ 360) \ tan {\ phi’}}} {2 \ cos {(2 (45+ \ phi ‘/ 2))}}

N c Равно 5,14 для ф ‘= 0 и

N_C = \ frac {N_q-1} {\ tan {\ phi’}}

для всех других значений ф ‘, Ng :

N_g = \ tan {\ phi ‘} \ frac {K_ {pg} / \ cos {2 \ phi’} -1} {2}

K pg получается из графического представления величин и определение того, какое значение K pg учитывает наблюдаемые тенденции.Некоторые используют N г = 2 (N q +1) tanф ‘/ (1 + .4sin4 ф’) в качестве приближения без необходимости вычисления K pg .

Могут быть ситуации, в которых грунт проявляет признаки местного разрушения сдвигом . Это означает, что прочность грунта не может показать достаточную прочность для фундамента, потому что сопротивление между частицами в материале недостаточно велико. В этих ситуациях предельная несущая способность квадратного фундамента составляет Q u =.867c N c + g DN q + 0,4 g BN g , сплошной фундамент i s Qu = 2 / 3c Nc + g D Nq + 0,5 g B Ng и круглый фундамент равен Q u = 0,867c N c + g DN q + 0,3 г BN g .

Методы определения несущей способности грунта

Фундаменты глубокого заложения включают фундаменты опор и кессоны.Уравнение для расчета предельной несущей способности этого типа грунта: Q u = Q p + Q f , где Q u — предельная несущая способность (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ), Q p — теоретическая несущая способность конца фундамента (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) и Q f — теоретическая несущая способность из-за трения вала между валом и почвой.Это дает вам другую формулу для несущей способности грунта

Вы можете рассчитать теоретическую концевую несущую способность фундамента Q p как Q p = A p q p В которой Q p — теоретическая несущая способность концевого подшипника (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) и A p — эффективная площадь наконечник (в метрах 2 или в футах 2 ).

Теоретическая единица несущей способности несвязных илых грунтов q p составляет qDN q , а для связных грунтов 9c, (оба в кН / м 2 или фунт / фут 2 ). D c — критическая глубина для свай в рыхлом иле или песках (в метрах или футах). Это должно быть 10B для рыхлых илов и песков, 15B для илов и песков средней плотности и 20B для очень плотных илов и песков.

Для фрикционной способности обшивки (вала) свайного основания теоретическая несущая способность Q f составляет A f q f для одного однородного слоя почвы и pSq f L для более чем одного слоя почвы. В этих уравнениях A f — эффективная площадь поверхности ствола сваи, q f kstan (d) , теоретическая единица фрикционной способности для несвязных грунтов. (в кН / м 2 или фунт / фут), в котором k — боковое давление грунта, s — эффективное давление покрывающих пород и d — угол внешнего трения (в градусах). ). S — это сумма различных слоев почвы (т.е. a 1 + a 2 + …. + a n ).

Для илов эта теоретическая емкость составляет c A + kstan (d) , где c A — адгезия. Он равен c, — сцепление грунта для грубого бетона, ржавой стали и гофрированного металла. Для гладкого бетона значение составляет .8c от до c , а для чистой стали — от . 5c до . 9c . p — периметр поперечного сечения сваи (в метрах или футах). L — эффективная длина сваи (в метрах или футах).

Для связных грунтов q f = as u , где a — коэффициент сцепления, измеряемый как 1-.1 (S uc ) 2 для S uc менее 48 кН / м 2 где S uc = 2c — прочность на неограниченное сжатие (в кН / м 2 или фунт / фут 2 ) .Для S uc больше, чем это значение, a = [0,9 + 0,3 (S uc — 1)] / S uc .

Что такое фактор безопасности?

Коэффициент безопасности колеблется от 1 до 5 для различных применений. Этот фактор может учитывать величину повреждений, относительное изменение шансов, что проект может потерпеть неудачу, сами данные о грунте, построение допусков и точность расчетных методов анализа.

Для случаев разрушения при сдвиге коэффициент запаса прочности изменяется от 1.2 до 2,5. Для плотин и насыпей коэффициент запаса прочности составляет от 1,2 до 1,6. Для подпорных стен — от 1,5 до 2,0, для шпунтовых свай — от 1,2 до 1,6, для раскосных котлованов — от 1,2 до 1,5, для опор с разбросом по сдвигу — от 2 до 3, для опор из матов — от 1,7 до 2,5. Напротив, в случаях нарушения просачивания, когда материалы просачиваются через небольшие отверстия в трубах или других материалах, коэффициент безопасности колеблется от 1,5 до 2,5 для подъема и от 3 до 5 для трубопроводов.

Инженеры также используют практические правила для коэффициента безопасности, равного 1.5 для подпорных стен, которые переворачиваются гранулированной засыпкой, 2,0 для связной засыпки, 1,5 для стен с активным давлением грунта и 2,0 для стен с пассивным давлением грунта. Эти факторы безопасности помогают инженерам избежать отказов, связанных со сдвигом и просачиванием, а также тем, что почва может смещаться в результате нагрузки на нее.

Практические расчеты несущей способности

На основании результатов испытаний инженеры рассчитывают, какую нагрузку может безопасно выдержать почва. Начиная с веса, необходимого для срезания почвы, они добавляют коэффициент безопасности, поэтому конструкция никогда не прикладывает достаточно веса для деформации почвы.Они могут регулировать площадь основания и глубину фундамента, чтобы оставаться в пределах этого значения. В качестве альтернативы они могут сжимать почву для увеличения ее прочности, например, используя каток для уплотнения рыхлого насыпного материала для дорожного полотна.

Методы определения несущей способности грунта предполагают максимальное давление, которое фундамент может оказывать на грунт, так что приемлемый коэффициент безопасности против разрушения при сдвиге находится ниже основания и соблюдаются допустимые общие и дифференциальные осадки.

Предельная несущая способность — это минимальное давление, которое может вызвать разрушение опорного грунта при сдвиге непосредственно под фундаментом и рядом с ним. Они учитывают прочность на сдвиг, плотность, проницаемость, внутреннее трение и другие факторы при строительстве конструкций на грунте.

Инженеры руководствуются этими методами определения несущей способности грунта по своему усмотрению при выполнении многих из этих измерений и расчетов. Эффективная длина требует от инженера выбора того, где начать и где прекратить измерения.В качестве одного из методов инженер может выбрать использование глубины сваи и вычесть любые нарушенные поверхностные почвы или смеси грунтов. Инженер также может измерить ее как длину сегмента сваи в одном слое почвы, состоящем из многих слоев.

Что вызывает напряжение в почвах?

Инженеры должны учитывать почвы как смеси отдельных частиц, которые перемещаются друг относительно друга. Эти единицы грунта можно изучать, чтобы понять физику этих движений при определении веса, силы и других величин по отношению к зданиям и проектам, которые инженеры строят на них.

Разрушение при сдвиге может возникать в результате воздействий на грунт напряжений, которые заставляют частицы сопротивляться друг другу и рассеиваться таким образом, что это вредно для здания. По этой причине инженеры должны быть осторожны при выборе конструкций и грунтов с соответствующей прочностью на сдвиг.

Круг Мора может визуализировать касательные напряжения на плоскостях, относящихся к строительным проектам. Круг напряжений Мора используется в геологических исследованиях испытания грунтов. Он предполагает использование образцов грунта цилиндрической формы, в которых радиальные и осевые напряжения действуют на слои грунта, рассчитанные с использованием плоскостей.Затем исследователи используют эти расчеты для определения несущей способности грунтов в фундаментах.

Классификация почв по составу

Физики и инженеры могут классифицировать почвы, пески и гравий по их размеру и химическому составу. Инженеры измеряют удельную поверхность этих компонентов как отношение площади поверхности частиц к массе частиц, что является одним из методов их классификации.

Кварц является наиболее распространенным компонентом ила, а также песка и слюды и полевого шпата.Глинистые минералы, такие как монтмориллонит, иллит и каолинит, образуют листы или структуры пластинчатой ​​формы с большой площадью поверхности. Эти минералы имеют удельную поверхность от 10 до 1000 квадратных метров на грамм твердого вещества.

Эта большая площадь поверхности допускает химические, электромагнитные и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Эти минералы могут быть очень чувствительны к количеству жидкости, которая может проходить через их поры. Инженеры и геофизики могут определять типы глин, присутствующих в различных проектах, чтобы рассчитать влияние этих сил и учесть их в своих уравнениях.

Почвы с высокоактивными глинами могут быть очень нестабильными, поскольку они очень чувствительны к жидкости. Они набухают в присутствии воды и сжимаются в ее отсутствие. Эти силы могут вызвать трещины в физическом фундаменте зданий. С другой стороны, с материалами, представляющими собой глины с низкой активностью, которые образуются при более стабильной активности, гораздо проще работать.

Таблица несущей способности почвы

Geotechdata.info содержит список значений несущей способности почвы, которые вы можете использовать в качестве диаграммы несущей способности почвы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *