Jak se určuje stupeň zhutnění půdy?

Jednou z nezbytných podmínek pro zajištění kvalitní přípravy podkladů komunikací a výstavby komunikací obecně je stanovení hustoty a stupně zhutnění zeminy.

Hustota půdy je fyzikální veličina, která charakterizuje poměr její hmotnosti k obsazenému objemu. Proces sledování tohoto ukazatele je důležitý pro zajištění kvality pokládky vozovky v počáteční fázi výstavby vozovky. Nesprávné určení hustoty zeminy může ovlivnit spolehlivost vybudovaného zařízení po jeho uvedení do provozu.

Pro kvalitní a přesné stanovení hustoty a stupně zhutnění základové půdy vozovky se používají měřiče hustoty zeminy. Taková kontrola pomáhá předcházet možnému porušení technologických požadavků při výstavbě vozovky.

Pro co nejefektivnější a nejpřesnější stanovení hustoty pomocí hustoměrů je nutné znát jak princip jejich fungování, tak metody stanovení hustoty zemin.

Metody stanovení hustoty půdy

Odborná veřejnost používá dvě řady metod pro stanovení hustoty půdy. Jedná se o přímá měření, která jsou založena na laboratorních testech, a nepřímé metody, založené na rychlém výzkumu.

Přímé metody stanovení hustoty půdy

Přímé metody stanovení hustoty půdy patří k nejpřesnějším.

Za nejběžnější metodu, která se hojně používá před zahájením stavebních prací, je považována metoda stanovení hustoty zeminy pomocí technologie objemové náhrady. Jeho popis je uveden v GOST 28514-90. Norma poskytuje dvě možnosti implementace: pomocí zařízení na nakládání písku nebo pomocí mechanismu vybaveného gumovým balónkem:

• V první variantě je vyžadováno zařízení pro plnění písku, které se skládá ze zásobníku a nálevky s ventilem, dále z tuhého plechu a kalibrační nádoby. Pro stanovení objemu vzorku extrahovaného z půdy se výsledný otvor naplní pískem ze zásobníku pískového zařízení. Pro zajištění požadované přesnosti ukládá norma speciální požadavky na zrnitost písku.
• Ve druhém provedení se zařízení skládá z válce s pryžovým válcem o síle stěny 0,20 až 0,50 mm, naplněného vodou, pístu, plechu a stupnice, na které se měří změna objemu vody. Do otvoru vzniklého po vyjmutí vzorku se pomocí pístu vtlačí pryžový balónek s vodou a zaznamená se k tomu potřebný objem vody.

Také stanovení hustoty půdy lze provést odběrem monolitických vzorků nenarušené struktury. Tato technologie je regulována GOST 12071-2014 pomocí vzorkovacích kroužků pomocí techniky „řezného kroužku“. Tato technologie se používá u zemin, které nejsou náchylné k drolení, kdy tvar zkoumané zeminy lze zachovat pouze pomocí pevných nádob.

Nejprve určete hmotnost prázdného prstence a také jeho vnitřní objem. Poté se položí špičatou stranou na předem připravený, vyrovnaný povrch země a prstenec se prohlubuje, dokud není zcela naplněn. Dále se oddělí za současného ořezávání povrchu půdy podél okraje prstence a struktura se zváží na přesných váze s chybou do 0,01 gramu.

V konečné fázi se od výsledné hmotnosti odečte hmotnost dříve použitého prázdného prstence. Při znalosti hmotnosti a objemu půdy se hodnota její hustoty získá pomocí speciálně vypočítaných vzorců.

Nepřímé metody stanovení hustoty půdy

Nepřímé metody pro stanovení hustoty půdy zahrnují následující typy testů:

• elektromagnetická metoda – provádí se pomocí elektrického pole, které je přenášeno přes kontaktní desku na zem a zaznamenává její celkový elektrický odpor. Pro získání hodnoty zhutnění vyžadují elektromagnetické měřiče hustoty zeminy kalibraci na zeminy daného mineralogického složení. Technologie se na první pohled zdá atraktivní, protože. umožňuje vypočítat širokou škálu parametrů, ale má také značné nevýhody: dlouhá doba kalibrace a velké chyby, pokud je provedena nesprávně.
• způsob razítka, na které se spouští závaží. Zaznamenáním interakce razidla se zeminou se vypočítá dynamický index pružnosti zeminy, který koreluje s její hustotou. Metodu lze přirovnat ke studiu parametrů pohybu kola automobilu na vozovce. Zařízení, která tuto metodu realizují, jsou konstrukčně složena z: zátěžové desky (razítka), měřicích snímačů, tyče s pádovým závažím a elektronické jednotky. V dynamickém hustoměru půdy DPG-1.2, který vyrábí naše společnost, se výsledky měření promítají na displeji přístroje. V případě potřeby je lze přenést do počítače pro následné zpracování.
• penetrační metody jsou založeny na síle reakční odolnosti zeminy vůči vtlačení hrotu určitého tvaru do ní. Mnoho penetrometrických zařízení využívajících tuto metodu má i přes svou relativní jednoduchost řadu nevýhod. Například měření se provádějí na velmi malé ploše povrchu (nedochází k žádnému zprůměrování plochy), proto není možné pracovat s kamennými základy. Většina těchto zařízení navíc poskytuje velmi přibližné výsledky. Samozřejmě existují velmi velké penetrometry namontované na automobilovém podvozku a postrádající výše uvedené nevýhody, ale to je velmi drahé zařízení. Rozsah použití penetrometrů je omezen především na monitorování zemin při výstavbě základů budov.

Stejně jako všechny výše uvedené nepřímé metody nemohou poskytnout 100% obraz o stavu půdy nebo půdy. Chcete-li si být jisti získanými výsledky, je vhodné je potvrdit metodami přímého měření.

Závěr

Stanovení hustoty půdy je důležitým typem výzkumu, který musí být proveden při stavbě silniční základny. Odborníci získávají ukazatele hustoty a stupně zhutnění půdy jako výsledek měření, což umožňuje s největší pravděpodobností odstranit nedostatky v průběhu výstavby. To zase zaručuje delší a bezpečnější provoz zařízení.

Díky použití dynamických hustoměrů DPG-1.2, které naše společnost vyrábí, jsou vytvořeny všechny podmínky pro provádění provozní kontroly kvality vozovek.

Oblíbené zboží

VLHKOST BETONU Zařízení VIMS 2.2 je určeno pro měření vlhkosti široké škály pevných i sypkých stavebních materiálů. Oproti VIMS-2.1 má vylepšení.

Hustoměr asfaltobetonu PAB je určen k provoznímu nedestruktivnímu sledování hustoty, stupně zhutnění a rovnoměrnosti asfaltobetonových vozovek a podkladů.

Přístroje DYNAMIC DENSITY METER DPG-1.2 slouží ke stanovení únosnosti podložních zemin, základů vozovek a nosných vrstev. Princip činnosti zařízení je základní.

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

V jakých případech je potřebný koeficient zhutnění půdy?

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

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

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

Koeficient zhutnění půdy musí být znám pro:

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

Koeficient hustoty půdy podle GOST a SNIP

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

Základní ustanovení GOST 22733 o hustotě půdy:

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

Koeficient zhutnění jílu

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

1. Měření objemu vzorku:

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

1. Měření hmotnosti suchého vzorku:

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

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

Koeficient zhutnění hlíny lze vypočítat stejným způsobem.

Koeficient zhutnění písku pro sestavení správného odhadu

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

Koeficient také závisí na vlastnostech lomu a hloubce vrstvy:

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

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

Pro výkopové práce je důležitý také koeficient zhutnění půdy:

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

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

Koeficient zhutnění horniny

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

Jak se měří hustota půdy?

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

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

Měření dynamickým penetrometrem

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

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

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

Měření razítkem

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

Jak zvýšit koeficient relativního zhutnění půdy?

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

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

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

Jaké vybavení použít

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

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

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