Материал: СН 449-72 по проектированию ЗП

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ПРИЛОЖЬНИП 2

Метод стандартного уплотнения грунтов в лабораторных условиях

Таблица 41

Прибор конструкции

Основные параметры приборов и способы уплотнения

Союз-

ЦНИИС

 

дорнны

Диаметр цилиндра или кольца в мм для разме­

100

70

щения образцов уплотняемого грунта . . . .

Высота цилиндра иля кольца в м м .................

127

52

Вес груза в кг ................................................

2,5

2,5

Вес вертикальной стойки со штампом в кг . , .

1,3-1,4

1,9

Высота падения груза в мм...............................

300

300

Количество слоев, на которые разделяется об­

3

1

разец грунта при уплотнении ударами груза .

Количество ударов на каждый слой при уплот­

 

 

нении:

25

20

песков и супесей .........................................

пылеватых супесей, суглинков, глин . . .

40

20

жирных Г Л И Н .....................................................................

50

 

Целью стандартного уплотнения является определение прак­

тически

максимальной плотности

*а*о

и оптимальной

влажно­

сти W0

грунта,

при которой достигается

максимальная плотность

В качестве стандартного принят метод уплотнения образцов

грунта

с использованием приборов Союздориии

или

ЦНИИС

(рис 41 и 42, табл 41)

 

 

 

грунтов

Прибор Союздорнии следует применять для испытания

с содержанием

до 5% частиц

размером

более

5 мм,

прибор

ЦНИИС — для ускоренного испытания грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 2 мм

Образец исследуемого грунта уплотняют 4—6 раз при система­ тически увеличиваемой влажности Уплотнение целесообразно начи­ нать при влажности несколько большей, чем влажность грунта в водушно-сухом состоянии, но отличающейся не менее чем на

8—10% от оптимальной, ориентировочно

равной для

песков —

8—13%; супесей — 9—15%; суглинков

— 12—22%,

глин —

16—26%.

 

 

Количество воды Q, необходимое для получения требуемой влажности грунта, определяют по формуле

104

Рис.41.Схема прибора Союз-

Рис.

42.

Схема прибора

Аорниидлистандартиигоуплот­

ЦПИИС длястандартногоуп­

i — подстаканник;

2 — разъемный

1 —

 

лотнениягрунтов

цилиндр;

нениягрунтов

4

кая

подстаканник;

2 — металличес­

3 — верхний стакан;

пластина;

3 — кольцо; 4 — за­

стойка с

уплотнителем, 5 — груз;

жим;

5 — насадка;

С — штамп; 7 —

6 — ограничительное

кольцо, 7 — за­

гиря,

8 — стержень;

9 — ограничи­

жимное кольцо; 8 — зажимной

винт

 

 

тельное кольцо

 

 

Q =

р ( W Tp W H)

0,01,

 

(14)

гдеР — весгрунта подлежащего уплотнению, вг;

WTP W* — влажность,соответственнотребуемаяиначальная,в%. Опыты по уплотнению выполняют вследующем порядке. Вна­ чалеберутобразец грунта ввоздушно-сухом состоянии размель­ чаютипросеивают черезситосотверстиями 5 мм (дляприбора Союздорнии) или2мм (дляприбораЦНИИС). Грунт прошедший черезсито увлажняютдотребуемойвлажности,перемешивают,за­

кладываютвцилиндриликольцоприбораиуплотняют.

При использовании прибора Союздорнии уплотнение выпол­ няют последовательно втри слоя. Каждый изслоев уплотняют ударамигрузавесом25кг падающегосвысоты300мм.Количе­ ство ударов назначают в зависимости от вида грунта (см. табл.41).

При использованииприбораЦНИИС ударамипадающего гру­ зауплотняютодновременно весьобразецгрунта укладываемого в

105

кольцо и насадку пятью слоями, с уплотнением каждого из слоев вручную пестиком.

Объемный вес уплотненного грунта у определяют по формуле

Pi — Р«

 

?= ----- (15)

 

где Pi — общий вес разъемного цилиндра или кольца

уплотнен-

ным грунтом в г;

 

Р2 — вес пустого цилиндра или кольца в г;

 

V — объем цилиндра или кольца п см3.

 

Для определения влажности уплотненного грунта отбирают пробы по 15—20 г из верхней, средней и нижней частей образца.

Следующий опыт начинают с размельчения уплотненного в предшествующем опыте образца грунта и увеличения его влажно­

сти

на 2—37» посредством добавления 50—70 г

воды на каждые

3 кг грунта.

 

 

 

Объемный вес скелета или плотность трунта уСк в каждом опы­

те определяют по формуле

 

 

 

7ск== I +0,01 W

(16)

где у, W — соответственно объемный вес

в г/см3

и весовая влаж­

 

ность в % уплотненного грунта.

 

ния

По полученным данным строят кривую стандартного уплотне­

(рис. 43), а по ней определяют максимальную плотность и со­

ответствующую ей оптимальную влажность.

 

 

Для грунтов, содержащих от 5 до 407» частиц размером более

5 мм, максимальную плотность у"* маис

и оптимальную влажность

 

определяют расчетным способом по формулам;

 

Уск.цякс = Ускмакс Ку*

(17)

 

w ; - W e Kw .

 

(18)

где ускмакс* Wo— соответственно максимальная стандартная плот­ ность в г/см3 и оптимальная влажность в 7о отсеянного грунта с размером частиц менее 5 мм;

Ку >Кт7 — коэффициенты, учитывающие влияние наличия крупных частиц соответственно на плотность и влажность грунта; нх значения принимают по табл. 42.

Рис. 43. Кри­ вая стан­ дартного уп­ лотнения

106

Таблица 42

Содержание

 

I

Содержание

 

 

частиц

к у

к w

частиц

 

к ¥

Kw

крупнее

крупнее

5 мм в %

 

 

5 ММ в

%

 

 

5

1,02

0,95

20

 

1.08

0,80

25

 

1 10

0,75

10

1,04

0,90

30

 

из

0,70

15

1.06

0.BS

40

 

1.15

0,65

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Характеристика грунтов особых разновидностей

Илы — глинистые грунты, имеющие в естественном состоянии влажность, превышающую границу текучести, н коэффициент пори­

стости для супесен и суглинков е>1, для глин е>1,5.

сжимаемо­

Илы в естественном сложении отличаются сильной

стью, низкой прочностью и тиксотропными

свойствами.

Поэтому в

случаях использования ила в качестве

естественного

основания

необходимо предусматривать мероприятия,

устраняющие его выдав­

ливание, а также учитывать осадку насыпи.

разновидность

морских

Ио л ь д и е в ые

глины

— особая

илов, представленных глинами

и суглинками. Верхние слои

нольдие-

шлх отложений общей

мощностью от 0,3 до 2 ч имеют срапинтоли-

но высокую плотность и прикрывают нижележащую толщу отложе­ ний, характеризующихся высокой влажностью (>60%), малыми значениями объемного веса скелета грунта (уси<1), резкой поте­ рей несущей способности после разрушения естественной структуры, тиксотропными свойствами.

Лёссы, л ё с с о в ые и л ё с с о в и д н ы е грунты являются разновидностью глинистых пылеватых грунтов. Они отличаются столбчатой призматической текстурой, повышенной пористостью, превышающей, как правило. 40%, наличием крупных пор, видимых невооруженным глазом. В V дорожно-климатическом районе и дру­ гих районах с засушливым климатом вертикальные откосы выемок в лёссах оказываются устойчивыми. При увлажнении лёссы быстро размокают; они подвержены просадкам при замачивании и силь­ ному уплотнению под нагрузкой, легко размываются, причем устой­ чивость вертикальных откосов нарушается.

Пористость и влажность лёссовых и лёссовидных грунтов из­ меняется в более широких пределах, чем у лёссов. Поэтому размокание, размываемость, просадойность при замачивания, устойчи­ вость в вертикальных откосах у лессовидных грунтов выражены в меньшей степени, чем у лёссов, но в большей степени, чем у пыле­ ватых нелёссовых грунтов.

Аргиллиты — группа твердых, камнеподобных глинистых пород в естественном залегании. Строительные свойства аргиллитов разнообразны. Они зависят от их состава, генезиса и стадия диа­ генеза. Аргиллиты в ряде районов страны подвержены интенсив­ ному разрушению в откосах под воздействием природных факторов.

Але в ро л ит ы — осадочные породы с преобладанием час­ тиц размером 0,1—0,01 мм. Они, так же как аргиллиты, подверже­

ны интенсивному разрушению в откосах выемок под воздействием природных факторов.

Мергели — переходная порода от известняков к глинам. При воздействии отрицательных температур мергели растрескивают­ ся и разрушаются. Они обладают способностью к набуханию и нн-

107

тенсивному размоканию. Откосы, сложенные мергелями, при увлаж­ нении оползают. К р е м н и с т ы е мергели, содержащие примеси кремнезема, отличаются большей устойчивостью против выветривания.

Трепел — слабо сцементированная порода белого или жел­ товатого цвета, состоящая из мельчайших частиц кремнезема с при­ месью пылеватых или глинистых частиц. Трепелы имеют большую пористость, объемный вес их колеблется в пределах 0,5—1,0 г/см3; при увлажнении трепелы размокают, резко снижают прочность, со­ противление сдвигу.

Т а л ь к о в ые и п и р о ф н л л и т о в ы е грунты — группа гли­ нистых пород, обладающих свойством к сильному набуханию при увлажнении.

Ме л о в ые грунты представляют собой осадочную породу в виде тонкозернистой массы и обломков известковых организмов. Главным представителем меловых грунтов является мел. При со­ держании в меловой породе более 10% глинистых примесей она называется мергелистым мелом или меловым мергелем.

Пористость меловых грунтов достигает 50% При насыщении водой эти грунты быстро размокают, превращаются в пластичную массу. Увлажнение и замораживание-оттаивание вызывает быст­ рое выветривание грунта в откосах.

Сл а н ц е в а т ые глины — плотные в естественном залегании слоистого сложения, способные расслаиваться на тонкие пластинки. В воде быстро разрушаются, превращаясь в рыхлую массу, состоя­ щую из обломков пластинчатой формы. Они плохо уплотняются при возведении насыпей.

Торф представляет собой органо-минеральную массу, содер­ жащую более 60% (по весу) растительных остатков и отличающую­ ся большой сжимаемостью, малым удельным (от 1,3 до 1,6 г/см3) и объемным весом (табл. 43). Заторфованными называются грунты при содержании в них растительных остатков от 10 до 60%, а грунтами с п р и м е с ь ю о р г а н и ч е с к и х вещес тв — при содержании растительных остатков меньше 10%.

 

Че р н о з е м ы — грунты с содержанием гумуса и разложивших­

ся растительных остатков, достигающим в верхнем слое 10%, имею­

щие

зернистую и комковатую структуру. Чернозем содержит боль­

шое

количество пылеватых и глинистых частиц, отличается повы­

шенной влагоемкостью, липкостью, пластичностью; при увлажнении

резко набухает и снижает прочность на сжатие.

По д в и жн ы е ( б а р х а н н ы е ) пески по составу отно­ сятся к одноразмерным пескам с преобладанием частиц размерами 0,1—0,25 мм и почти полным отсутствием пылеватых и глинистых фракций. Они распространены преимущественно в пустынях V до­ рожно-климатического района и приморских районах. Подвижность и характер передвижения песков зависят от форм рельефа, силы и направления ветров, степени заращснности поверхности раститель­ ностью и размеров частиц (гранулометрического состава).

К з а с о л е нным относятся грунты, содержащие в количестве более 0,3% веса сухого грунта легкорастворимые соли (хлористый натрий, хлористый кальций, хлористый магний, сернокислый маг­ ний, углекислый натрий и двууглекислый натрий), а также — в больших количествах труднорастворимый сернокислый кальций (гипс) и практически нерастворимый углекислый кальций. Засолен­ ные грунты при увлажнении резко снижают прочность на сжатие.

108