Способ контроля плотности крупнообломочных грунтов Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строите-, льному производству и предназначено для контроля качества уплотнения крупнообломочных грунтов при возведении гидротехнических и дорожных насыпей.

Известен способ контроля плотности крупнообломочных грунтов, ВКЛЮ

чающий отрывку лунки, взвешивание извлеченного из нее грунта и измерение объема лунки путем размещения в ней песка заданной плотности и веса 1.

Недостатком этого способа является низкая точностность измерений и высокая трудоемкость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ контроля плотности крупнообломочных грунтов, включанлций отрывку лунки, определение веса извле- . ченного из неегрунта, определение объема лунки путем размещения в ней эластичного баллона, заполненного воздухом до заданного значения дав- ления с последующим извлечением его, размещением в мерном сосуде и измерением давления воздуха в нем, и определение плотности грунта 2.

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость рабо--ты при определении веса извлеченного 1/3 лунки грунт,а.

Цель изобретения - снижение трудоемкости работ.

Цель достигается тем, что согласно способу контроля плотности крупнообломочных грунтов, включаницем отрывку лунки,.определение веса из10влеченного из нее грунта, определение объема лунки путем размещения в ней эластичного баллона заполненного воздухом до заданного значения давления с последующим извлечением его, размещением в мерном сосуде и

15 измерением давления воздуха в нем, и определение плотности грунта, определение веса извлеченного из лунки грунта производят путем его размещения на крышке мерного сосу20да и измерения высоты эластичного баллона в мерном сосуде до и после размещения грунта на нем, а плотность грунта определяют по формуле

25

(F-TI

где Я - плотность грунта;

Р - заданное давление в баллоне при определении объема лун30ки, кН;

Н,- высота эластичного баллона с крышкой В мерном сосуде, см;

h - высота эластичного баллона с крьашкой в мерном сосуде после размещения грунта на крышке, см.

На фиг, 1 приведена схема опреде пения параметров воздуха в баллоне, находящемся в лунке; на фиг. 2 - схма оаределения параметров воздуха в баллоне, находящемся в мерном сосуде; на фиг. 3 - схема определения параметров воздуха в баллоне, находящемся в мерном сосуде, после размщения на крышке мерного сосуда, из влеченного из лунки грунта.

Определение плотности производится устройством, состоящим из эластичного баллона 1, соединенного с манометром 2 и через вентиль 3-е источником давления, например ручным велосипедным насосом. Устройство снабжено мерным сосудом 4 с крышкой 5 и опорной плитой б.

Для определения плотности крупнообломочных грунтов выполняют следующие операции. В слое грунта, подлежащем контролю, отрывают лунку 7. В лунку 7 помещают эластичный баллон 1 и накрывают лунку опорной плитой 6. Открывают вентиль 3 и начинают нагнетать в баллон воздух, контролируя создаваемое давЛение по манометру 2. При достижении давления заданной величины, например 1,2-1,3 ата, вентиль перекрывают. Эластичный баллон 1 под действием давления растягивается и принимает форму лунки 7. В этом случае объем воздуха в баллоне 1-равен объему лунки V , а давление равно заданному давлению Р-( .

Затем извлекают баллон 1 из лунки 7 и размещают его в мерный сосуд 4. При помощи крышки 5 обеспечивают полное введение баллона 1 в мерный сосуд 4, так что объем воздуха в баллоне 1 равен объему Vr мерного сосуда 4, а давление равно Pi .

Поскольку в баллоне 1 во время его нахождения как в лунке 7, так и в мерном сосуде 4 находится постоянная масса воздуха, а измерения проводятся при одной и той же температуре, то выполняется равенство

(1)

P,V,

P2.V

0. )

откуда искомый объем лунки 7 равен РаУй(2)

V,

D

Для определения веса извлеченного из лунки 7 грунта 8 его размещают на крышке 5 мерного сосуда 4. Под действием веса грунта 8 воздух в баллоне 1 сжимается до объема Vj, а давление воздуха при этом равно

Pj . Давление Р, передаваемое грунтом 8 на воздух в баллоне 1, равно

Р РЗ- РЗ (3)

Зная площадь S поперечного сечения мерного сосуда 4 и крынки 5, определяют вес Q грунта 8

р)

с)

Р- S

S.

Поскольку в баллоне 1 находится постоянная масса воздуха, а измерения производятся при постоянной температуре, выполняется равенство

(5)

PaV

Р -УЗЗаменяя в формуле (5) объемы Vi и УЗ через площадь S поперечного сечения мерного сосуда 4 и высоты Н и h, занимае1 ые баллоном 1 в сосуде 4 до и после размещения на крышке 5 грунта 8, получаем равенство

(6)

Pah

откуда

(7)

Плотность крупнообломочного грунта J3 определяется по формуле

0.

(8)

f

V«

Подставляя в формулу (8) значение V, из равенства (2) и значение Q из равенства (4) с учетом соотношения (7) и заменяя объем V через S h IJ получаем формулу

P-iP-i(T; - 1)5 Р

(9)

р

или

Р ( М

Р CK Н

(10)

Соотношение и P,/h Можно : предварительно вычислить и составить графики номограммы, а плотность грунта определить по градировочным графикам.

Это позволяет значительно снизить трудоемкость работы.

Формула изобретения

Способ контроля плотности крупнообломочных грунтов, включающий отрывку лунки, определение веса извлеченного из нее грунта, определение объема лунки путем размещения в ней эластичного баллона, заполненного воздухом до заданного значения давления, с последующим извлечением его, размещением в мерном сосуде и измерением давления воздуха в нем и определение плотности грунта, Отл ич ающий ся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ, определение веса извлеченного из 5 лунки грунта производят путем его

размещения на крьвике мерного сосуда и измерения высоты эластичного баллона в мерном сосуде до и после размещения Грунта на нем, а плотность грунта определяют по формуле

-р (

f - плотность грунта;

Р - заданное давление в баллоне при определении объема лунки, кН;

Н - высота эластичного баллона с крышкой в мерном сосуде, см

h - высота эластичного баллона с крышкой в мерном сосуде после размещения грунта на крышке, см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Хархута Н.Я. и др. Прочность, устойчивость и уплотнение земпяного полотна автомобильных дорог.. М., Транспорт, 1975, с. 274.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2850469,

)сл. Е 02 О 1/00, 1979 (прототип) .

Фиг.}

Фиг. 2

8