Как определить щебень в полевых условиях
Обновлено: 18.05.2024
Лабораторные испытания щебня. Определение физических свойств.
Контроль качества щебёночных материалов – необходимое условие соблюдения требований проекта и нормативных документов, несоблюдение которых может привести к неблагоприятным последствиям, вплоть до полного разрушения конструкций.
Для определения основных физико-механических свойств щебня необходимо проведение испытаний в стационарных лабораторных условиях.
Методика проведения испытаний и классификация щебня регламентируется ГОСТ 82690.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний», ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» и ГОСТ 7392-2014 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия ».
Ключевыми физическими характеристиками, определяющими качество щебёночного материала, являются его зерновой состав, форма зёрен, содержание в щебне зёрен слабых пород и, не рассматриваемые в данной статье, морозостойкость и радиоактивность.
1. Зерновой состав.
Основными фракциями щебня, выпускающимися предприятиями-изготовителями, считаются следующие: 5-10, 10-20, 20-40, 40-70 и 70-120 мм. Кроме них, стандартами допускается применение как более узких фракций заполнителей, таких как, 10-15 или 15-20 мм, так и смесей фракций, например, 5-20 или 25-60 мм.
Использование в строительстве смесей фракций позволяет получить наиболее компактно заполненный объём, будь то бетонная смесь, балластный слой железнодорожного пути, или конструкция насыпи, сооружённой по способу заклинки.
Масса лабораторной пробы для определения зернового состава щебня зависит от размера фракции (номинального размера зерна) и берётся тем больше, чем крупнее материал: от 5 кг (фракция 5-10 мм) до 40 кг (фракции крупнее 40 мм).
Пробу высушивают до постоянной массы и рассеивают на стандартном наборе сит с отверстиями размером 1,25; 2,5; 5(3); 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 22,5; 25; 30; 40; 50; 60; 70(80) мм. Размер зёрен крупнее 70 мм определяют с помощью проволочных колец-калибров.
Для определения соответствия испытываемого щебня определённой фракции его ситовой анализ проводится с применением набора сит с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зёрен данной фракции: 1,25D; D; 0,5(D+d) и d.
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог» обязательна для всех организаций Министерства транспортного строительства СССР, занимающихся строительством и ремонтом автомобильных дорог.
В «Инструкции» даны указания по обследованию в резервах мелкозернистых грунтов, не содержащих крупных частиц (размером более 5 мм), грунтов с большим содержанием крупных частиц (до 30%) и каменных материалов, из которых возводятся насыпи, по испытанию характерных образцов материалов в лаборатории, а также по назначению требуемой плотности земляного полотна. Кроме того, в «Инструкции» приведены рекомендации по организации и проведению полевого контроля за уплотнением грунтов и способы, с помощью которых может быть достигнута требуемая плотность.
Настоящая «Инструкция» (вторая редакция «Инструкции» ВСН 55-61) разработана Ленинградским филиалом Государственного всесоюзного дорожного научно-исследовательского института Союздорнии на основе проведенных исследований и учёта опыта строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Ее составители - канд. техн. наук Ю.М. Васильев и инж. А.С. Еремина.
Замечания и предложения по «Инструкции» просьба направлять по адресу: Московская область, Балашиха-6, Союздорнии или г. Ленинград, Д-65, ул. Герцена, 19, Ланфилиал Союздорнии.
Министерство транспортного строительства СССР
Ведомственные строительные нормы
Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог
Взамен «Инструкции по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог» ВСН 55-61
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Одно из основных требований при строительстве автомобильных дорог - возведение устойчивого земляного полотна.
При этом важное значение приобретает правильное проведение работ по искусственному уплотнению грунтов или других материалов, из которых возводится земляное полотно. Недостаточное уплотнение приводит к деформациям земляного полотна, вследствие чего нарушается ровность покрытия и могут разрушаться дорожная одежда и насыпи.
Для обеспечения надлежащего качества работ при возведении земляного полотна должен быть организован технический контроль за проведением операций по искусственному уплотнению.
1.2. Технический контроль за уплотнением земляного полотна включает:
а) обследование (до начала земляных работ) проектируемых резервов и лабораторные испытания образцов грунтов и других материалов, предназначаемых для возведения земляного полотна;
б) текущий полевой контроль за уплотнением в процессе устройства земляного полотна.
1.3. Обследование резервов выполняет проектная организация.
1.4. Текущий полевой контроль выполняют лаборатории строительных организаций. В случае, необходимости лаборатории строительных организаций дополнительно обследуют резервы, требующие уточнений или ранее не обследованные проектными организациями.
Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (Союздорнии)
Заместителем министра транспортного строительства СССР 12 марта 1969 г.
Срок введения -
1 августа 1969 г.
2. ОБСЛЕДОВАНИЕ РЕЗЕРВОВ
2.1. Грунты и другие материалы в резервах (карьерах, выемках) обследуют в процессе изыскательских работ и рабочего проектирования шурфованием или бурением. Количество шурфов или буровых скважин устанавливают в зависимости от сложности грунтового профиля. Ориентировочно в сравнительно однородных грунтах на каждые 5000 м 3 грунта, отсыпаемого в насыпь, закладывается одна выработка. При разнородных грунтах количество шурфов увеличивают (один на каждые 1500-2000 м 3 грунта).
Обследование проводят на глубину проектируемой разработки.
На основе визуального осмотра из грунтов в шурфах или выбуренных кернов отбирают характерные образцы весом 3-3,5 кг для исследования в лаборатории. Каждый образец, отправляемый в лабораторию, должен быть снабжен паспортом с указанием места и даты взятия пробы и мощности данного слоя грунта.
Для подбора составов смесей и проведения лабораторных испытаний грунтов, предназначенных для обработки вяжущими, отбирают средние пробы весом 40-60 кг при мелкозернистых грунтах и 80-100 кг - крупнообломочных.
При обследовании резервов определяют естественную плотность и влажность грунтов и материалов. Характерные образцы подвергают испытанию для определения состава материалов, вида грунта, его оптимальной влажности и требуемой плотности, а также группы и класса каменных материалов. По данным близрасположенных метеостанций составляют график изменения влажности грунтов (почвы) в районе трассы в течение строительного сезона.
2.2. Резервы, и особенно карьеры, дополнительно обследуют как перед началом, так и в процессе выполнения земляных работ. Подобные обследования необходимы при разработке грунтов, содержащих частицы крупнее 5 мм, и слабых каменных (прочность ниже 4 класса) пород, предназначенных для возведения земляного полотна. При этом должны быть установлены гранулометрический (агрегатный) состав разрабатываемых пород, их естественная плотность и влажность, структурные особенности, характер напластования и т. п.
3. ТРЕБУЕМАЯ ПЛОТНОСТЬ И ВЛАЖНОСТЬ
для мелкозернистых грунтов
для грунтов с включениями частиц крупнее 5 мм (до 30%)
Величину минимально допустимого коэффициента K назначают при проектировании земляного полотна в зависимости от дорожно-климатической зоны, категории дороги и расположения слоя грунта по высоте насыпи ( табл.1 ).
Понижение величины минимального коэффициента уплотнения допускается не более чем в 10% случаев и не должно превышать по абсолютной величине 0,04. Разница между значениями коэффициента уплотнения по поперечному сечению в верхнем слое земляного полотна для дорог с капитальными покрытиями не должна превышать 0,02 и при других типах покрытий - 0,04.
3.2. При наличии в карьере нескольких слоев характерных разновидностей грунта, когда разработка карьера ведется экскаваторами, за требуемую плотность принимают среднее значение плотностей, определенных для каждого из них:
требуемые плотности грунтов (материалов) в отдельных слоях, г/см 3 ;
толщины слоев, см.
В случае систематических отклонений плотности грунта, достигаемой при уплотнении в насыпи, от требуемой на 0,06 г/см 3 или более (как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения) следует уточнить требуемую плотность, проведя стандартное уплотнение грунта, взятого из насыпи в месте отбора проб.
3.3. Требуемые плотности при возведении земляного полотна из грунтов с содержанием частиц крупнее 5 мм более 30% (гравелистых, щебенистых и т.п.), а также при возведении земляного полотна из слабых каменных материалов (известняки, мергели, сланцы, отходы горнодобывающей промышленности и т.п.) устанавливают дробным уплотнением машинами тяжелого типа. Получаемую в этом случае максимальную плотность грунта или каменного материала при наиболее эффективном режиме работы уплотняющих машин (см. п.4.15) принимают за требуемую.
Таблица 1
Значение минимального требуемого коэффициента уплотнения
Виды земляного сооружения
Часть земляного полотна
Глубина расположения слоя от поверхности покрытия, м
Усовершенствованные покрытия капитального типа
Покрытия усовершенствованные, облегченные и переходного типа
Выемки, нулевые места и естественные основания под низкие насыпи
В зоне промерзания
Ниже зоны промерзания
* В IV - V зонах принимается равной 0,8 м.
Примечания . 1. Большие значения коэффициента уплотнения принимаются при цементобетонных и цементогрунтовых покрытиях и основаниях, а также при усовершенствованных облегченных покрытиях.
2. В IV - V дорожно-климатических зонах может оказаться целесообразным более значительное уплотнение верхних слоев земляного полотна с тем, чтобы использовать их как нижние конструктивные слои дорожного покрытия.
Кроме того, если окажется возможным, необходимо установить плотности устойчивых насыпей, возведенных из аналогичных материалов и находящихся в эксплуатации не менее трех лет. Для этого обследуют не менее двух-трех насыпей и определяют объемные веса скелета грунта на глубине не менее 1,0-1,5 м от поверхности земляного полотна в шурфах у кромки проезжей части. Полученные значения объемных весов скелета грунта принимают за требуемую плотность при возведении насыпей из подобных же материалов. Плотность, грунтов, полученная при пробной укатке, не должна быть меньше установленной при обследовании существующих насыпей.
При устройстве насыпей из каменных материалов 1-4 класса требования к их плотности не устанавливают, однако должны соблюдаться общие правила возведения насыпей (послойная их отсыпка и уплотнение машинами трамбующего или вибрационного действия).
3.4. Рекомендуется уплотнять связные грунты (суглинистые и глинистые) при оптимальной влажности или при влажности, в пределах 0,9-1,1 W 0 , когда эффект уплотнения наилучший.
4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗА УПЛОТНЕНИЕМ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
4.1. Текущий контроль за уплотнением земляного полотна ( табл. 2 ) осуществляют полевые лаборатории при дорожностроительных подразделениях, а также контрольные посты при машинно-дорожных отрядах, работающие под общим руководством центральной лаборатории треста или управления.
Контрольные посты создаются при каждом машинно-дорожном отряде (экскаваторном, скреперном и т. п.), выполняющем в смену до 2-3 тыс. м 3 земляных работ.
4.2. Контрольные посты ежедневно следят за отсыпкой грунта и работой уплотняющих машин, а также с помощью имеющегося оборудования ( приложение 3 ) отбирают пробы, грунта для определения плотности прибором Ковалева. Полученные значения плотностей сопоставляют с требуемыми.
Таблица 2
Перечень основных работ, выполняемых при текущем контроле за уплотнением земляного полотна
Послойно определяет плотность грунтов насыпей в процессе их возведения
за послойной отсыпкой грунта по всей ширине насыпи,
оптимальной толщиной уплотняемого слоя,
числом проходов (ударов) грунтоуплотняющей машины по одному месту,
влажностью грунта при его уплотнении
Дополнительно обследует резервы (совместно с центральной лабораторией)
Устанавливает рациональный режим работы уплотняющих машин - пробное уплотнение (совместно с центральной лабораторией)
Контролирует определение плотности грунта в земляном полотне (совместно с центральной лабораторией)
Определяет коэффициент относительного уплотнения
Определяет физико-механические свойства грунтов резервов, в том числе коэффициент неоднородности песка (факультативно) совместно с центральной лабораторией
Определяет оптимальную влажность и максимальную плотность характерных грунтов в резервах (карьерах); устанавливает рациональный режим работы уплотняющих машин и контролирует определение плотности грунта в земляном полотне (совместно с полевой лабораторией); осуществляет методическое руководство и контроль за деятельностью подведомственных лабораторий и контрольных постов, инструктирует работников лабораторий; содействует обеспечению полевых лабораторий необходимым оборудованием и следит за исправностью контрольных и измерительных приборов
При контроле за качеством уплотнения грунтов с включениями гравелистых частиц, а также в зимних условиях, когда применение прибора Ковалева невозможно, определение плотности грунта осуществляют методом лунок или методом парафинирования (см. приложение 1 ) с отбором образцов мерзлого грунта.
В зимних условиях, ввиду разуплотнения грунта при его замерзании, коэффициент уплотнения K , который определяется на основе испытания образцов мерзлого грунта, отбираемых из уплотненных слоев насыпи, принимают равным:
фактический коэффициент уплотнения, установленный на образцах мерзлого грунта;
величина поправки, равная для связных грунтов 0,03-0,04, для несвязных - 0,01-0,02.
4.3. Влажность грунта каждого слоя, подготовленного для уплотнения, измеряют один раз в смену.
Количество образцов для определения плотности грунта назначают в зависимости от ширины уплотняемого слоя и высоты насыпи. В слоях, имеющих ширину менее 20 м, берут три образца с каждого поперечника (один-по оси проезжей части и два - на обочинах на расстоянии 1,5-2 м от откоса); в слоях с шириной, превышающей 20 м, берут, не менее пяти образцов с поперечника (по оси насыпи, в 2 м от откосов и между этими точками). Поперечники располагают через 200 м при невысоких насыпях (до 2- 3 м); при высоте насыпи более 3 м поперечники располагают через 50 м.
Кроме того, отбирают пробы грунта из каждого уплотненного слоя над трубами, в конусах и в местах сопряжений с мостовыми сооружениями.
Количество проб из грунтов высокой связности (тяжелые суглинки и глины), а также отбираемых методом лунок или в мёрзлом состоянии может быть уменьшено в два раза.
4.4. Пробу грунта берут из середины уплотненного слоя при его толщине до 30 см; при большей толщине уплотненного слоя отбирают две пробы по высоте слоя.
Пробы рекомендуется отбирать во всех слоях по одной вертикали.
- отлично , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), а у 10% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02;
- хорошо , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех слоев земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), у 5% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02, а у 5,% образцов отклонение не превышает 0,04;
- удовлетворительно , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех, слоев земляного полотна не ниже требуемых, а у 10% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,04.
При возведении насыпей из каменных материалов 1-4 класса качество их уплотнения проверяют пробными проходами тяжелого моторного катка (10-12 т). Деформация поверхности насыпи (осадка под вальцами катка) при пробных проходах не должна превышать 5 мм.
4.5. Грунт отсыпают на нижележащий слой только после достаточного его уплотнения.
4.6. Полевая лаборатория проводит работы, связанные с дополнительным обследованием грунтов резервов и уточнением расчетных параметров при уплотнении грунта, установлением рационального режима работы имеющихся грунтоуплотняющих машин; совместно с Центральной лабораторией систематически осуществляет контроль за качеством уплотнения насыпей в процессе возведения земляного полотна. Кроме того, начальник полевой лаборатории обязан периодически проверять работу контрольных постов.
4.7. Дополнительное обследование резервов, намеченных к разработке, проводят перед началом основных земляных работ, а если установлено несоответствие грунтовых условий проектным данным, то и в процессе земляных работ.
При дополнительном обследовании резервов уточняют значения оптимальной влажности и требуемой плотности грунта и материалов, укладываемых в насыпь.
Одновременно отбирают пробы образцов без нарушения их естественного состояния для определения объемного веса грунта или каменных материалов резерва, необходимого для установления фактического объема земляных работ (см. пп. 4.24, 4.25).
4.8. Для уплотнения грунтов земляного полотна применяют следующие машины: кулачковые катки; решетчатые катки; прицепные, полуприцепные и самоходные пневмошинные катки; вибрационные, вибротрамбующие, трамбующие машины.
4.9. Основными технологическими показателями работы грунтоуплотняющих машин являются: уплотняющая способность (оптимальная толщина уплотняемого слоя грунта), возможность уплотнения грунтов различного состава и состояния, возможность работы как в летних, так и в зимних условиях и при стесненном фронте работ. Технологические особенности грунтоуплотняющих машин учитывают при составлении проекта организации работ и в процессе производства земляных работ.
4.10. Кулачковые катки целесообразно применять при уплотнении связных, комковатых грунтов и грунтов типа тяжелых суглинков и глин при влажности не более оптимальной.
Решетчатые катки эффективны для уплотнения связных (оптимально влажных), комковатых «сухих» грунтов, грунтов с включениями щебня, мелких валунов (до 30-35 см), гравийно-песчаных смесей, при работах в зимних условиях для уплотнения смеси талого грунта с мерзлыми комьями (размером до 35-40 см).
Пневмошинные катки наиболее эффективны для уплотнения супесей, суглинков и глин при влажности их, близкой к оптимальной.
Вибрационные и вибротрамбующие машины целесообразно применять для уплотнения песков, супесей, гравийно-песчаных и щебеночно-песчаных смесей, гравия и щебня.
Трамбующие машины эффективны для уплотнения грунта во всех условиях возведения земляного полотна при влажности грунта, близкой к оптимальному значению.
При ограниченном фронте работ наиболее целесообразны грунтоуплотняющие средства типа самоходных пневмошинных катков, вибрационных, вибротрамбующих и трамбующих машин и легкие трамбовки.
Использование грунтоуплотняющих машин в других условиях, кроме указанных выше, возможно (что должно устанавливаться пробным уплотнением), однако пониженная производительность и меньшая уплотняющая способность ведут к повышению стоимости работ по уплотнению грунта.
4.11. Уплотнение грунта проходами пневмоколесных землеройно-транспортных и транспортных машин в обычных условиях рассматривается как предварительное. Отдельные машины при определенных условиях могут использоваться для уплотнения грунта. Необходимое уплотнение грунта гусеничными машинами не достигается, поэтому их нельзя использовать в качестве уплотняющих средств.
4.12. Грунт уплотняют сразу же после отсыпки слоя. Количество грунтоуплотняющих машин и их производительность должны соответствовать производительности землеройного отряда. Пересыхание и особенно переувлажнение или замерзание отсыпанного грунта затрудняет процесс уплотнения, а зачастую делает его практически невозможным.
4.13. Эффективная работа уплотняющих машин во многом зависит от травильного назначения толщины слоя отсыпаемого грунта и числа проходов (ударов) машин по одному следу.
Толщина уплотняемых слоев грунтов и других материалов должна быть оптимальной. Назначается она, как и число проходов (ударов) уплотняющих машин по одному месту, в зависимости от типа машины и вида грунта (табл.3).
Таблица 3
Ориентировочные значения оптимальной толщины уплотняемого слоя и числа проходов уплотняющих машин
Как определить щебень в полевых условиях
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Soils. Field description
Дата введения 2019-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" - Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова" (АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова") при участии Национального исследовательского московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные правила полевого описания и идентификации грунтов в соответствии с ГОСТ 25100 при документировании горных выработок или в маршрутных наблюдениях при выполнении инженерно-геологических изысканий и исследованиях с применением системы идентификационных признаков и характеристик.
Настоящий стандарт не распространяется на морские инженерные изыскания и исследования почв и не устанавливает требований к формам ведения полевой документации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 21.302 Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям
ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 12071 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ 23740 Грунты. Методы определения содержания органических веществ
ГОСТ 34276 Грунты. Методы лабораторного определения удельного сопротивления пенетрации
СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)
СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"
Примечание - При использовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта (документа) с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта (документа) с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт (документ) отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100, ГОСТ 23740, СП 25.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 Общие термины
3.1.1 разновидность грунта: Наиболее мелкая таксономическая единица, в ГОСТ 25100 выделяемая по основным показателям состава, строения, состояния и свойств грунта.
3.1.2 идентификация грунта: Определение наименования грунта согласно ГОСТ 25100 по основным (классификационным) признакам или показателям.
3.1.3 основные показатели грунтов: Количественные идентификационные показатели, определяющие разновидность грунта.
3.1.4 признак грунта: Описательная, качественная или полуколичественная (тестовая) характеристика грунта или показателя его свойств.
3.1.5 идентификационный признак: Качественная характеристика описываемого грунта, используемая для предварительного определения его основного или дополнительного наименования.
3.1.5.1 вспомогательный признак: Признак, косвенно определяющий или уточняющий идентификационные признаки грунта.
3.1.5.2 дополнительные идентификационные признаки: Признаки, дополняющие основное наименование грунта в целях уточнения его состава, свойств (состояния), структурно-текстурных особенностей и генезиса.
3.1.5.3 идентификационный основной признак: Признак, определяющий основное наименование грунта.
3.1.6 специфические грунты: Грунты, изменяющие свою структуру и свойства в результате замачивания, динамических нагрузок и других внешних воздействий, склонные к длительным изменениям структуры и свойств во времени. К ним, как правило, относят: просадочные, набухающие, элювиальные, искусственные, органоминеральные, органические, засоленные и слабые грунты.
3.1.7 основной геотехнический признак: Признак, определяющий основные геотехнические свойства грунта при замачивании, динамических нагрузках и других внешних воздействиях.
3.1.8 визуально-контактные методы: Способы определения признаков фиксирования зрительных восприятий о цвете, размерах элементов грунта и частиц, структуре и характере залегания грунта и др., а также контактными воздействиями на грунт (раскалывание, излом, смятие, скатывание в шнур и др.).
3.1.9 качественные определения: Определения, результаты которых содержат только описательные характеристики.
3.1.10 полуколичественные (тестовые) определения: Определения, результаты которых выражают оценочными показателями состава, состояния или свойств грунта.
3.2 Термины дисперсных грунтов
3.2.1 фракция: Массовая доля частиц грунта, выделенная в одну группу по определенному диапазону их размеров.
3.2.2 фракционный состав грунта: Содержание в грунте основной (доминирующей) и второстепенной фракций.
3.2.3 пластичность: Способность глинистых грунтов менять форму без нарушения целостности и изменения объема в определенном диапазоне влажностей.
3.2.4 элементы грунта: Твердые мономинеральные частицы или агрегаты частиц различного состава, имеющие более прочные внутренние связи, чем связи с соседними элементами.
3.2.5 эпигенезная цементация: Появление слабых физико-химических связей в результате растворения и перераспределения веществ грунтового массива поровым раствором, его выпадением в осадок или при высыхании.
3.3 Термины скальных грунтов
3.3.1 скальный массив: Геологическое тело, выходящее на поверхность и обособленное от других типов и классов грунтов и рассматриваемое как система блоков и разрывов его сплошности.
3.3.2 строение скального массива: Структурные и текстурные особенности массива, включающие пространственный характер положения слоев, трещин, разрывов пустот и блоков разного размера.
3.3.3 разрыв: Линейно-плоскостное эндогенное или гравитационное нарушение целостности (сплошности) грунтового массива (трещины, плоскости сдвигов и скольжения, зоны трещиноватости и др.).
3.4 Термины мерзлых грунтов
3.4.1 зона распространения многолетнемерзлых грунтов: Верхняя часть земной коры, где в естественных условиях существуют или могут образовываться многолетнемерзлые грунты.
3.4.2 сезонномерзлый грунт: Грунт, промерзающий в холодный период года и оттаивающий в теплый период.
3.4.3 многолетнемерзлый грунт: Грунт, существующий в мерзлом состоянии непрерывно более трех лет.
3.4.4 шлиры льда: Включения льда в мерзлом грунте, представленные прожилками, прослойками, линзами разной ориентировки, образующие криогенные текстуры.
3.4.5 криогенная текстура: Совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением включений текстурообразующего льда и минеральных агрегатов.
3.4.6 сингенетический тип промерзания: Процесс промерзания грунтов, происходящий синхронно с процессом осадконакопления.
3.4.7 эпигенетический тип промерзания: Процесс промерзания грунтов, происходящий после завершения процесса осадконакопления.
4 Общие положения
4.1 Основные правила описания грунтов
4.1.1 Полевое описание грунтов является обязательной частью первичной полевой инженерно-геологической документации, разрабатываемой с целью предварительного определения наименования грунта в соответствии с ГОСТ 25100, а также оценки его состояния, свойств, структурно-текстурных особенностей и других характеристик.
4.1.2 Описание грунта выполняют непосредственно после его извлечения из грунтового массива или в естественном залегании по признакам, определяемым, как правило, в следующем порядке: основное наименование - дополнительные наименования - цвет - вещественный состав - состояние - дополнительные характеристики и признаки - полуколичественные показатели свойств или состава. Основные определяемые признаки и общий порядок их определения и описания приведены в А.1 приложения А.
4.1.3 Схема описания грунтов и состав описываемых признаков определяют принадлежность описываемого грунта к классу, а для дисперсных грунтов - подклассу грунта в соответствии с ГОСТ 25100. Основные группы грунтов: скальные, дисперсные несвязные, дисперсные связные и мерзлые. По основным геотехническим признакам также выделяют специфические грунты. Выделенным группам соответствует набор идентификационных признаков, приведенных в 5.2-5.5, разделах 6, 7, а также в приложении А.
4.1.4 Описание грунтов выполняют на очищенных поверхностях, сколах, срезах керна, образца и грунтах естественного залегания.
4.1.5 Полевая документация описания грунтов в обязательном порядке также содержит следующую дополнительную информацию:
- местоположение горной выработки или обнажения в плане - координаты или ситуационная привязка (на застроенных территориях), на неосвоенных территориях описывают также положение выработки в рельефе;
- положение описываемого грунта относительно устья горной выработки (за устье горной выработки принимают поверхность земли или дна акватории или условную высотную отметку). При описании естественных или техногенных обнажений плановое расположение точки описания и/или отбора образца на плане обнажения и/или по высоте от условной высотной отметки.
Примечание - Условную высотную отметку, от которой ведется описание и отбор образцов в обнажении, как правило, располагают в верхней его части, доступной для установки временного знака и последующей инструментальной привязки;
- методы бурения/проходки/зачистки и пробоотбора;
- используемое оборудование (при механизированной проходке и бурении - марку установки/техники, при бурении - тип и диаметр бурового снаряда);
- интервалы опробования для лабораторных исследований и испытаний и методы отбора проб;
- наличие фотоматериалов, рисунков, абрисов и схем, сопровождающих описание;
- должность, ФИО исполнителя описания, дату проходки скважины (горной выработки) и описания грунта, точки наблюдения.
4.1.6 Формы полевой документации определяют стандартом организации, выполняющей инженерные изыскания, если иное не оговорено заданием на инженерно-геологические изыскания. Формы полевой документации приведены в [1]-[3].
4.1.7 Полевая документация может быть произведена на основании рабочих (черновых) записей исполнителя, в том числе аудио- и видеоматериалов, выполненных в процессе бурения (проходки), но должна быть оформлена в течение того дня, когда проводилось описание. Рабочие записи не относятся к полевой документации.
4.2 Идентификация грунтов (определение основного и дополнительных наименований)
4.2.1 Основное наименование грунта присваивают в соответствии с полевым определением типа, подвида или разновидности описываемого грунта в соответствии с ГОСТ 25100 по их полевым признакам типа, подвида или показателей свойств и состава.
4.2.2 Основное наименование дают именем существительным и документируют прописными буквами, например "ПЕСОК мелкий". Наименования более высоких таксонов (скальный, дисперсный, осадочный) в описания грунтов не включают, за исключением указания на класс мерзлых грунтов и типов техногенных грунтов, например: "ПЕСОК крупный, мерзлый", "ПЕСОК мелкий, техногенный (намывной)". При полевом описании допускается использовать сокращения, приведенные в приложении Б, либо расшифровка которых приведена в полевой документации.
Примечание - Здесь и далее в настоящем стандарте имена существительное и прилагательное в составе основного наименования приведены прописными буквами, как в полевом описании.
Как определить щебень в полевых условиях
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2005 г.
Переиздание (по состоянию на март 2008 г.)
Настоящий стандарт распространяется на пылеватые, глинистые, песчаные, крупнообломочные грунты и устанавливает метод определения плотности грунтов в полевых условиях.
1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод заключается в установлении отношения массы пробы грунта к его объему при условии, что из слоя испытательного грунта отбирают пробу необходимого объема, которую замещают однородной средой с известной плотностью.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Применяемые в настоящем стандарте термины и определения - по ГОСТ 5180.
2.2. Плотность грунтов определяют с применением аппаратуры, позволяющей измерить объем однородной среды известной плотности, замещающей взятую пробу грунта, и измерить массу пробы.
2.3. Массу пробы следует измерять с погрешностью не более 0,2%, а ее объем - с погрешностью не более 1%.
2.4. Максимальный объем пробы следует назначать в зависимости от максимальной крупности зерен испытуемого грунта по таблице.
Минимальный объем пробы, см
Максимальная крупность зерен грунта, мм
2.5. Плотность грунтов определяют на основе результатов двух параллельно проведенных испытаний. Замещение объема следует проводить в местах, расположенных на расстоянии не более 1 м друг от друга.
2.6. Аппараты, отличающиеся от описанных в разд.3 и 4, могут также применяться для измерения объема и массы пробы при условии обеспечения точности, установленной в п.2.3.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПЕСКОЗАГРУЗОЧНОГО АППАРАТА
3.1. Аппаратура и материалы
3.1.1. Для испытания применяют следующее основное и дополнительное оборудование и инструменты:
пескозагрузочный аппарат с загрузочной камерой и задвижкой для перекрытия, при этом диаметр выпускного отверстия задвижки для перекрытия должен быть (15±5) мм. Нижняя часть пескобака и загрузочная камера должны иметь угол наклона к оси (30±5)°.
Схема аппарата приведена на черт.1. Неуказанные размеры аппарата назначают такими, чтобы заполнение лунки песком можно было осуществлять за один прием;
жесткий лист основания размером не менее 300х300 мм или диаметром 300 мм с отверстием посередине, соответствующим выпускному отверстию пескозагрузочного аппарата, но не менее 100 мм в диаметре;
калибровочный сосуд цилиндрической формы с известным объемом, внутренний диаметр которого соответствует диаметру отверстия в листе основания;
сита с размерами квадратных ячеек: 63; 40; 31,5; 20; 10; 2 и 0,2 мм;
технические весы с пределом взвешивания 5 и 20 кг, обеспечивающие погрешность не более 0,1%;
инструменты для выравнивания поверхности грунта и для углубления лунки (например, металлическая линейка, резец, молоток, ложка и кисть);
посуда для отбора пробы.
1 - пескобак; 2 - песок; 3 - задвижка; 4 - загрузочная камера; 5 - лист основания; 6 - лунка; 7 - калибровочный сосуд
3.1.2. В качестве однородной среды с известной плотностью, которая заменяет испытываемый грунт, применяют свободно сыпучий сухой песок (наполняющий песок), зерновой состав которого отвечает формулам:
; (1)
где - крупность зерен наполняющего песка, мм;
- крупность зерен, выраженная максимальным размером квадратной ячейки верхнего контрольного сита, не более 2 мм;
- крупность зерен, выраженная минимальным размером квадратной ячейки нижнего контрольного сита, не менее 0,2 мм.
При повторном использовании наполняющий песок должен быть пропущен через сита с размером отверстий, соответствующим максимальному и минимальному размеру частиц песка, используемого для проведения испытания.
3.2. Определение плотности наполняющего песка
3.2.1. Лист основания помещают на горизонтальной плоской поверхности.
3.2.2. Пескобак аппарата с закрытой задвижкой полностью наполняют песком и определяют его массу (). Загрузочную камеру устанавливают на отверстие в металлическом листе. Открывают задвижку, после чего песок высыпается на горизонтальную поверхность. Затем задвижку закрывают, аппарат снимают с листа основания и снова определяют его массу ().
Массу песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы , вычисляют в граммах с округлением до 1 г по формуле
, (3)
где - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;
- масса пескозагрузочного аппарата после наполнения загрузочной камеры, г.
3.2.3. Определяют массу пескозагрузочного аппарата, вновь полностью наполненного песком (), и при закрытой задвижке помещают аппарат на лист основания, а лист основания - на отверстие калибровочного сосуда.
Открыв задвижку, дают высыпаться песку и, как только прекратится движение песка, вновь закрывают задвижку. После этого, сняв аппарат, измеряют его массу ().
Значение массы песка (), наполняющего калибровочный сосуд, определяют в граммах с округлением до 1 г по формуле
, (4)
где - масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;
- масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;
- масса пескозагрузочного аппарата после наполнения калибровочного сосуда, г.
3.2.4. Значение плотности наполняющего песка () в граммах на кубический сантиметр определяют с округлением до 0,01 г/см по формуле
, (5)
где - масса песка, необходимая для наполнения калибровочного сосуда, г;
- объем калибровочного сосуда, см.
3.2.5. За результат определения плотности наполняющего песка () принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если их значения отличаются друг от друга не более чем на 0,01 г/см. Если отличие больше, то следует повторить испытание.
3.3. Проведение испытания
3.3.1. На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают площадку, соответствующую размерам листа основания, и на эту поверхность помещают лист основания и закрепляют его, исключая возможность смещения. Под круглым отверстием листа выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения.
Глубина лунки должна обеспечивать минимальный объем пробы в соответствии с п.2.4.
Извлеченный из лунки грунт тщательно собирают и измеряют его массу ().
3.3.2. Полностью наполненный песком пескозагрузочный аппарат массой (при закрытой задвижке) помещают на лист основания, расположенный над лункой, затем, открыв задвижку, высыпают песок в лунку. Как только визуальное движение песка прекращается, закрывают задвижку и, сняв аппарат, измеряют его массу ().
Значение массы песка, наполняющего лунку (), в граммах, определяют с округлением до 1 г по формуле
Определение коэффициента уплотнения щебеночной подушки после уплотнения методом расклинцовки
Коллеги, прошу поделиться опытом!
ситуация вроде бы избитая, но однозначного ответа я так и не нашел.
в проекте, что перешел к нам в офис, в чертежах на выполнение плиты силового пола по грунту написано следующее:
"
ПОД ВСЕМИ КОНСТРУКЦИЯМИ ВЫПОЛНИТЬ ЩЕБЕНОЧНУЮ ПОДУШКУ ТОЛЩИНОЙ 300*ММ (Kупл=0.95). С ЛАБОРАТОРНЫМ КОНТРОЛЕМ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ. ДЛЯ ЩЕБЕНОЧНОЙ ПОДУШКИ ПРИНЯТЬ ЩЕБЕНЬ ФРАКЦИИ 40-70 С ДОБАВЛЕНИЕМ ЩЕБНЯ ФРАКЦИИ 5-20 В ПРОПОРЦИИ 85:15. МАРКА ЖЕСТКОСТИ ЩЕБНЯ М 600. ТРАМБОВАНИЕ ВЫПОЛНЯТЬ С РАСКЛИНЦОВКОЙ.
"
и всё бы ничего, но с площадки пришел вопрос: "а каким это способом мы должны определять коэффициент уплотнения для щебня?"
в СП 45.133330.2012 п.7 написано:
"
7.1 В проектах насыпей (рабочем и производства работ Offtop: то есть ППР, а его нам не предоставили ) включая: насыпи подъездных путей, автомобильных и железных дорог, дамб, планировочных насыпей, внутрихозяйственных сетей и т.п., а также обратных засыпок котлованов, траншей должны быть указаны;
размеры в плане и по высоте насыпей и обратных засыпок в целом и отдельных их участков с различными: размерами по высоте (через 2 - 4 м); нагрузками на поверхность уплотненного грунта; видами отсыпаемых грунтов;
требуемая степень уплотнения грунтов для однородных по виду и составу грунтов - плотность в сухом состоянии pd, а разнородных - коэффициент уплотнения kcom; - Offtop: а в проекте и указан 0.95
рекомендуемые технологические схемы, типы и виды оборудования для отсыпки и уплотнения отсыпаемых грунтов;
толщина отсыпаемых слоев грунтов для каждого вида грунтоуплотняющего оборудования и заданной степени уплотнения грунтов;
требования по подготовке поверхности (основания) насыпи и обратной засыпки;
рекомендации по выполнению опытного уплотнения грунтов в лабораторных и полевых условиях (приложение Г);
требования по проведению геотехнического мониторинга.
7.2 Для выполнения насыпей и обратных засыпок, как правило, следует использовать местные крупнообломочные, песчаные, глинистые грунты, а также экологически чистые отходы промышленных производств, аналогичные по виду и составу грунтам природного происхождения, отвечающие требованиям приложения М.
По согласованию с заказчиком и проектной организацией принятые в проекте грунты для выполнения насыпей и обратных засыпок при необходимости могут быть заменены.
"
вот и получается, что, вроде бы, стандартные методы по определению коэффициента уплотнения есть, но реально для таких фракций щебня они не применимы.
в приложении Г есть ссылка на ГОСТ 22733-2002
но стандартными методами по ГОСТ 22733-2002, на мой взгляд, не определить. это всё таки щебень-грунт не связный, достаточно крупной фракции (в ГОСТ описывается наковальня диаметром всего 100мм. )
подрядчики упираются и ссылаются на СП 78.13330.2012 п.10.28:
"
10.28 При устройстве щебеночных, гравийных, шлаковых оснований, покрытий и мостовых следует дополнительно к 4.11 контролировать:
не реже одного раза в смену - влажность щебня и пескоцементной смеси по ГОСТ 8269.0 и ГОСТ 5180, а прочность пескоцемента по ГОСТ 23558;
постоянно визуально - качество уплотнения, соблюдение режима ухода;
постоянно визуально - качество укладки геосинтетических материалов (сплошность прослойки и отсутствие складок) и размер нахлеста полотен.
10.29 Качество уплотнения щебеночных, гравийных и шлаковых оснований и покрытий следует проверять контрольным проходом катка массой 10 - 13 т по всей длине контролируемого участка, после которого на основании (покрытии) не должно оставаться следа и возникать волны перед вальцом, а положенная под валец щебенка должна раздавливаться.
"
но я с таким методом определения коэффициента уплотнения не согласен, так как им определяется качество работ и не гарантируется коэффициент уплотнения Offtop: хотя они друг с другом и связаны
в общем, самый главный вопрос из всего вышеописанного
какой существует нормативно аргументированный метод полевого Offtop: или лабораторного, если таковой имеется определения коэффициента уплотнения ЩЕБНЯ .
Читайте также: