Контроль качества уплотнения насыпей

Контроль качества уплотнения грунта осуществляется путем сравнения требуемой плотности (табл. 3) с плотностью скелета грунта насыпи. Ориентировочно берется один образец на каждой захватке и с каждого слоя. Контроль плотности верхнего слоя следует производить не реже чем через 50 м. При неоднородных грунтах число образцов увеличивают. Контроль осуществляют также за влажностью грунта, толщиной слоев и числом проходов уплотняющих средств. Из лабораторных методов контроля наиболее часто используют режущее кольцо («метод кольца»). В полевых условиях расчищают площадку, на слое уплотняемого грунта ставят режущее кольцо объемом около 500 с приспособлением, позволяющим забивать кольцо в грунт без нарушения его структуры (рис. 19).

Плотность влажного грунта () определяют по формуле:

,

где - масса кольца с грунтом, г;

- масса кольца, г;

- объем кольца, .

Влажность грунта (%) определяют высушиванием его в термостате:

,

где - масса навески грунта до высушивания, г;

- масса навески грунта после высушивания, г.

Зная плотность влажного грунта и влажность, определяют плотность скелета грунта:

.

Недостатком этого способа определения плотности является длительность процесса высушивания грунта в термостате (не менее 7 ч для глинистых грунтов и 5 ч для песчаных). Для ускоренного приближенного определения плотности и влажности грунтов используют плотномер-влагомер Ковалева (рис. 20), основанный на принципе двукратного измерения объема воды, вытесняемой при погружении в нее образца грунта: в первый раз ненарушимой структуры, во второй растертого в воде.

Плотность влажного грунта определяют в следующей последовательности:

1. По оси земляного полотна и на расстоянии 1,5...2,0 м от бровки отбирают образцы грунта ненарушенной структуры с помощью режущего цилиндра 14 и насадки 4;

2. Цилиндр с грунтом 1 помещают в поплавок 7, закрывают крышкой поплавка 12 и защелкивают замками 13;

3. Определяют плотность влажного грунта по шкале прибора, погружая в воду, налитую в ведро-футляр 3, поплавок 7 вместе с цилиндром, заполненным грунтом.

Плотность скелета грунта определяют следующим образом:

1. Цилиндр с грунтом 14 извлекают из поплавка 7, грунт выталкивают в сосуд 9, наливая в него воду на 3/4 его объема и тщательно перемешивают до исчезновения комков;

2. Сосуд 9 подвешивают к поплавку на крючки 8 и погружают в ведро-футляр с водой. Вода через щель между поплавком 7 и сосудом 9 заполняет остальное его пространство, вытеснив оттуда воздух, поплавок с грунтом погружается в воду.

3. После этого по шкале берут отсчет плотности скелета грунта.

В верхней части трубки поплавка 6 нанесены применительно к различным грунтам четыре шкалы. Одна шкала для определения плотности влажного грунта и три шкалы для определения плотности скелета грунтов: Ч – гумусовых; П – песчаных; Г – глинистых.

Влажность грунта (%) определяют по формуле:

,

где - плотность влажного грунта, ;

- плотность скелета грунта, .

При сооружении земляного полотна из крупнообломочных и скальных грунтов контроль плотности осуществляют методом «лунки». Этот метод заключается в том, что в уплотненном слое выкапывают лунку глубиной 10...15 см и объемом 3...5 л. Объем лунки измеряют, заполняя ее одномерным сухим песком, высыпаемым из мерного сосуда. Зная массу содержимого лунки и ее объем, определяют плотность грунта. Однако этот способ весьма трудоемок и имеет ряд недостатков. В частности, на конечный результат влияют такие факторы, как крупность песка, высота и скорость засыпки лунки песком и т.д.

Чтобы повысить точность измерения объема лунки, в настоящее время пользуются денситометром, который снабжен резиновым мешком, куда нагнетают воду из мерного сосуда. Мешок заполняет лунку, достаточно плотно прилегая к е стенкам. Объем лунки определяют по расходу воды. Влажность грунта определяют путем высушивания всей пробы либо части мельче 5 мм, внося поправку на содержание более крупных частиц по формуле:

,

где - влажность грунта, просеянного через сито с отверстиями 5 мм, %;

- содержание в грунте частиц крупнее 5 мм, %.