Способ контроля качества уплотнениягРуНТА Советский патент 1981 года по МПК G01N33/24 E02D1/02 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, в частности к технике по геотехническому контролю качества уплотнения грунта, и может быть использовано при строительстве земляных сооружений.

Известен способ определения плотности грунта, в. котором плотность грунта определяется расчетным путем по измеренным значениям объемного веса и влажности грунта.

Однако этот способ трудоёмкий, дорогой и неоперативный Так для определения влажности требуется сушка образцов 4-6 ч. Лабораторные исшатания выполняются квалифицированными сотрудниками геотехнической лаборатории. Для осуществления такого способа необходимо отбирать большое количество проб. Поэтому, несмотря на то что способ обеспечивает достижение достаточной точности определения, применение его неэффективно. Кроме того, этот способ не обеспечивает возможность контроля качества уплотнения грун-Га на различных уровнях по глубине.

Наиболее близким к предлагаемому является способ f контроля качества уплотнения грунта, предусматривающий проведение двух последовательных Пенетраций с последукявим сравнением результатов первой и второй пенетраций, зaкJнoчaющийcя в уплотнении небольшого объема испытываемого грунта (в 3-4 раза превьвиающего объем наконечника пенетрометра) без изменения влажности грунта. Такое уплотнение может быть осуществлено ударной нагрузкой, например молотком.

Испытание грунта по этому способу осуществляется следующим образом.

На отсыпаемом слое грунта тела

5 дамбы (плотины) делгиот равную площадку диаметром 20-25 см. Определяют удельное сопротивление пенетрации пенетрометром любой конструкции., обеспечивающим достаточную точность

0 измерений. После этого грунт на плоЧадка уплотняют ударной нагрузкой (молотком) до предельно возможной плотности (при данной влажности грунта) на двойную глубину погружения

5 наконечника. После этого вновь определяют удельное сопротивление пенетрации тем же наконечником. С помощью тарйровочной шкалы по результатам двух пенетраций находится степень уплотнения проверяемого слоя, грунта. Недостатком этого способа является необходимость последовательного выполнения трех операций, а именно: первое пенетрационное испытание грун та, уплотнение грунта, второе пенетрационное испытание. Несмотря на сргшнительно высокую оперативность этого способа, необходимость выполнения трех последовательных операций все же трудоемко и требует дальнейшего упрощения. Другим более важным недостатком является невозможность испытаний в глубине массива. Третьим некоторая субъективность, которая имеет место при уплотнении грунта, разные исследователи могут выполнять его с разной интенсивностью, что сни жает точность измерений. Например, чем интенсивнее (чем чаще) ударять . грунт при его уплотнении, тем существеннее влияют на результат измерения тиксотропные явления. Введение каких-либо дополнительных ограничений усложняет опыт. Цель изобретения - повышение его производительности. Поставленная цель достигается тем что в способе контроля качества упло нения путем двух последовательных, зондирований грунта посредством штан ги с наконечником с одновременным из мерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнением полученных данных, второе зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником. При погружении наконечник уплотня ет грунт в стенках скважины, при это грунт, по разному уплотненный в процессе отсыпки земляного сооружения и имеющий разнуо степень влгокности, в процессе извлечения наконечника ве дет себя по разному. Допустим грунт очень хорошо уплот нен при оптимальной влажности (до максимсшьной плотности). Сопротивление первому зондированию очень велико При погружении наконечника грунт будет претерпевать в основном упругое уплотнение, поэтому диаметр сква жины выше погруженного наконечника уменьшится (сква1жина сожмется) и сопротивление извлечению наконечника будет большим. Если грунт плохо уплотнен и влажность грунта низка (ниже или даже близка к оптимальной), сопротивление первому зондированию - погружению на конечника, может быть высоким, так как грунт имеет твердую консистенцию Однако в процессе погружения наконеч ника уплотнение грунта в стенках скважин будет остаточным (неупругим) и извлекаться наконечник будет легко Вели грунт очень влажный и водонасыщенный, первое зондирование покажет низкое сопротивление грунта, но уплотнение его в стенках скважины при погружении наконечника только упругое, или же произойдет выдавливание грунта в скважину, поэтому при извлечении наконечника (второе зондирование) сопротивление относительно велико. Если грунт влажный, но неводонасыщен и слабо уплотнен, сопротивление грунта при извлечении наконечника невелико. При извлечении: наконечника (при втором, зондировании) существенное влияние на результат измерения оказывает вакуум, возникающий в скважине. Этот фактор может быть учтен двумя противоположными путями. Первый путь заключаеГся в устройстве разрезного наконечника и полых штацг, таким образом, что при подъеме обеспечивается поступление воздуха в скважину и вакуум исчезает Другой путь, наоборот, заключается в использовании влияния вакуума для усиления эффекта при извлечении наконечника, т.е. при втором зондировании. Если грунт водонасыщен и стенки скважины уплотняются в основном упруго, вакуум обязательно создается при извлечении наконечника, что затрудняет его извлечение. Если грунт неводонасыщен (и более того имеет много защемленного воздуха в порах), то вакуум не создается. Величина разряжения воздуха в скважине зависит, конечно, от Глубины погружения наконечника и увеличивается с глубиной, т.е. с длиной скважины, из которой наконечник . извлекается. Поэтому использование создающегося вакуума очень удобно при зондировании на одинаковую глубину, например, при микрозондировании в пределах одного уложенного слоя грунта, толщиной, например, 30 см. Т.е. при микрозондировании наконечник должен погружаться всегда на од7 ну и ту же глубину, например на 15 см. Способ осуществляется следующим образом. Наконечник погружается статической нагрузкой с постоянной скоростью на определенную глубину (повышающую ег:о диаметр не менее, чем в 3 раза), при этом измеряется сопротивление зондированию. Далее наконечник статической нагрузкой, направленной : вверх, равномерно извлекается, сопротивление грунта извлечению (второе зондирование) наконечника также измеряется. Результаты этих измерений первого и второго зондирования сравниваются и по тарировочному графику или таблице находятся плотность или коэффициент уплотнения грунта (отношение плотности к максимальной плотности при оптимальной влажности). Тарировочный график строится так. 5 в3451 В контейнер укладывают грунт с данной плотностью и производят зондировочные испытания, как описано выше. Опыт повторяют с грунтами другой плотности. По полученным данным строят тарировочный график или таблицу.« Глубина погружения наконечника должна быть не менее трех его диаметров. Это объясняется известным фактом, заключающимся в том, что в однородном грунте, если отсутствует трениеif. штанг о стенки скважины, сопротивление зондированию возрастает до погруженин наконечника на глубину не более. трех его диаметров и далее остается постоянным даже при разных углах заострения конуса. Использование предлагаемого способа при геотехническом контроле позволяет исключить отбор проб из скважины, стандартное определение б ъемного веса, влажности и максимальной 46 плотнбсти грунта. При этом колонковое бурение заменяется шнековым, которое цешевле, чем колонковое. Формула изобретения Способ контроля качества уплотнения грунта путем двух последовательных зондирований грунта посредством штанги с наконечником с одновременным измерением сопротивления грунта зондированию и последующим сравнением полученных данных, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения его производительности, второе зондирование грунта осуществляют путем извлечения штанги с наконечником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 626150, кл. Е 02 О 1/00, 1977.