RU2349706C1 - Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси - Google Patents
Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349706C1 RU2349706C1 RU2007119700/03A RU2007119700A RU2349706C1 RU 2349706 C1 RU2349706 C1 RU 2349706C1 RU 2007119700/03 A RU2007119700/03 A RU 2007119700/03A RU 2007119700 A RU2007119700 A RU 2007119700A RU 2349706 C1 RU2349706 C1 RU 2349706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mini
- earth
- density
- mixture
- soil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для контроля качества уплотнения смесей крупнообломочных грунтов с мелкими фракциями при возведении противофильтрационных устройств, например ядер, экранов, понуров, качественных насыпей гидротехнических, автомобильных и железнодорожных, а также для устройства оснований. Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси включает отбор образца грунтовой смеси, определение объема, массы образца, плотности частиц крупной фракции и содержания мелкой фракции образца, выполнение контроля качества уплотнения по плотности грунта мелкой фракции, определение плотности грунтовой смеси. На контрольных точках уплотненного слоя грунтовой смеси вручную отрывают мини-лунки объемом Vл=0,5-1,0 л. Объем мини-лунки измеряют засыпкой тарировочным однородным сухим крупнозернистым песком или заливкой водой, предварительно изолируя дно и стенки мини-лунки тонкой водонепроницаемой пленкой. При этом в том же месте, где проходились мини-лунки, отбирают образцы грунтовой смеси массой 100-150 г, которые просеивают на сите для отделения мелкозема и определяют его влажность Wм. Вынутый из мини-лунки образец грунтовой смеси взвешивают, определяют массу образца mл и вычисляют плотность ρл грунтовой смеси путем деления массы mл грунтовой смеси, вынутой из мини-лунки, на объем мини-лунки Vл. Взвешенную грунтовую смесь высушивают до постоянного значения, взвешивают, определяют влажность Wл и плотность сухого грунта грунтовой смеси в мини-лунке ρdл. Высушенную смесь промывают на сите, остаток на сите высушивают до постоянного значения, определяют плотность частиц крупнозема ρsк и массу крупнозема mк, а по разности масс смеси mл и крупнозема mк вычисляют массу мелкозема mм в мини-лунке. По полученным значениям определяют содержание мелкозема 
в мини-лунке путем деления массы mм сухого мелкозема в мини-лунке на массу mл высушенной смеси, отобранной из мини-лунки, по полученным результатам определяют плотность сухого грунта мелкозема по приведенным зависимостям. Дополнительно на нескольких мини-лунках, например на 5, отбирают один образец большой массой от 500 до 1500 кг, без измерения объема отобранного образца для определения содержания мелкозема Рм грунтовой смеси полного гранулометрического состава, по полученным данным определяют плотность сухого грунта грунтовой смеси полного гранулометрического состава по приведенным зависимостям. Технический результат состоит в повышении точности измерения, оперативности, уменьшении трудоемкости.
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для контроля качества уплотнения смесей (крупнообломочных грунтов с мелкими фракциями) несуффозионного состава при возведении противофильтрационных устройств, например ядер, экранов, понуров, качественных насыпей гидротехнических, автомобильных и железнодорожных, а также для устройства оснований.
Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения.
Известен способ контроля плотности щебенисто-глинистых грунтов путем отрывания шурфа-лунки, взвешивания вынутого грунта Р, определения объема шурфа V с помощью засыпки тарировочным однородным сухим крупнозернистым песком или гравием или с помощью заливки водой, предварительно выстелив стенки и дно шурфа-лунки тонкой водонепроницаемой пленкой, определения плотности грунта делением массы вынутого грунта на объем шурфа-лунки. Объем и размеры шурфа-лунки зависят от крупности отдельных включений, и при максимальном размере включений крупнее 200 мм объем шурфа-лунки должен составлять до 1000 л (РД 34 15.073-91. Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве. Ленинград, ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1991, с.198-201).
Основными недостатками способа-аналога являются большая трудоемкость работ при отрывании шурфа-лунки большого объема, большие затраты времени и ручного труда, что замедляет интенсивность отсыпки грунта и уменьшает эффективность использования землеройно-транспортных и грунтоуплотняющих механизмов при возведении сооружения.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является принятый нами за прототип способ контроля качества укладки грунтовой смеси по плотности мелкозема (фракций менее 5 мм), включающий отбор образцов в виде монолитов массой 3-5 кг, взвешивание их на воздухе, а затем в веретенном или вазелиновом масле. После извлечения монолитов из масла, отекания основной массы масла и удаления его остатков фильтровальной бумагой или материей их разрушают, рассеивают на сите №5 с промывкой мелких фракций и определяют содержание мелкозема в монолитах 
и плотность сухого грунта грунтовой смеси в монолите . Одновременно с отбором монолитов отбирают образец массой 4-5 кг и просеивают на сите №5 для определения влажности мелкозема и содержания в нем фракций диаметром менее 0,25 мм - Р0,25. По полученным результатам определяют плотность укладки сухого грунта мелкозема ρdм по известной формуле
где 
- содержание мелкозема, доли единицы;
ρsк - плотность частиц сухого грунта крупнозема (фракций крупнее 5 мм), г/см3;
Содержание мелкозема в грунтовой смеси полного гранулометрического (зернового) состава определяли по эмпирической корреляционной зависимости от содержания в мелкоземе фракций менее 0,25 мм, полученной предварительно по формуле
где Рм - содержание мелкозема в грунтовой смеси полного гранулометрического состава, доли единицы (Борткевич С.В., Вуцель В.И., Чернилов А.Г., Ройко Н.Ф. Контроль качества уплотнения грунтовых материалов при строительстве высоких плотин // Гидротехническое строительство, №5, 1981, С.9-12).
Основным недостатком способа-прототипа является отсутствие коррелирующей зависимости между содержанием в грунтовой смеси мелкозема и содержанием в нем фракций менее 0,25 мм для грунтовых смесей, прошедших осреднение гранулометрического состава путем отсыпки в кавальеры, перемешивании и др. Исследованиями гранулометрических составов грунтов, уложенных в ядра Колымской (Россия) и Сангтудинской (Таджикистан) плотин, установлено отсутствие взаимосвязи между содержанием мелкозема (фракций размером менее 5 мм) в грунте и содержанием фракций размером менее 0,25 мм в нем. При значительном изменении содержания мелкозема в грунте незначительно изменяется содержание фракций размером менее 0,25 мм в составе мелкозема. Коэффициент корреляции между этими величинами составил 0,58-0,60, что свидетельствует о слабой зависимости между ними, в то время как для нурекского грунта он составил 0,98.
Мелкозем в колымском и сангтудинском грунте имеет практически однородный состав независимо от его содержания в полном гранулометрическом составе грунта в связи с осреднением грунтов из различных участков карьеров путем отсыпки в валки, бурты, кавальеры и дополнительного перемешивания в процессе их разработки.
Кроме того, представляет трудность отбор и взвешивание образцов в виде монолитов грунтовой смеси в масле, удаление остатков масла и большая вероятность разрушения образцов при их обработке, особенно, если мелкозем представлен супесчаным грунтом.
Изобретением решается задача повышения точности, оперативности, уменьшения трудоемкости способа за счет отказа от отбора образцов в виде монолитов, значительного уменьшения объема шурфа-лунки в процессе геотехконтроля при отборе образцов грунтовой смеси, содержащей в своем составе крупные фракции.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем отбор образца грунтовой смеси, определение объема, массы образца, плотности частиц крупной фракции и содержания мелкой фракции образца, выполнение контроля качества уплотнения по плотности грунта мелкой фракции, определение плотности грунтовой смеси по формуле
где ρdсм - плотность сухой грунтовой смеси, г/см3;
ρsк - плотность частиц крупной фракции, г/см3;
ρdм - плотность сухого грунта мелкой фракции образца, г/см3;
Рм - содержание мелкозема, доли единицы, согласно изобретению отбирают образец грунтовой смеси из мини-лунки малого объема, в 50-100 раз меньше нормативного, вынутый объем измеряют засыпкой тарировочным песком или водой и определяют плотность сухого грунта мелкой фракции образца, дополнительно на несколько мини-лунок, например на 5, отбирают образец большой массы без измерения его объема и определяют гранулометрический состав и содержание мелкой фракции в нем и с учетом полученных значений вычисляют окончательную плотность грунтовой смеси полного гранулометрического состава.
Преимущество предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом складывается из уменьшения трудоемкости работ, увеличения точности и оперативности определения плотности мелкой фракции и грунтовой смеси в целом за счет отрыва мини-лунки малого объема и отказа от отбора образцов в виде монолитов.
Отличительными признаками данного способа являются: отбор образца грунтовой смеси из мини-лунки малого объема, в 50-100 раз меньше нормативного, на несколько мини-лунок, например на 5, отбор образца большой массы без измерения объема, определение гранулометрического состава и содержания мелкой фракции в ней и с учетом полученных значений вычисление окончательной плотности грунтовой смеси полного гранулометрического состава.
Экспериментальными исследованиями уплотняемости грунтовых смесей было установлено существование критического содержания мелкозема 
, при котором крупные фракции вступают в контакт между собой. При 
крупные фракции не имеют непосредственных контактов, а разделены прослойками мелкозема. Мелкозем имеет влажность, равную оптимальной, а плотность - максимальную для принятых условий уплотнения независимо от его содержания в смеси и размеров крупной фракции. Мелкозем в смеси непрерывен, внешняя нагрузка воспринимается контактами между частицами мелкозема, грунтовая смесь является суффозионно устойчивой.
На этом основании в грунтовой смеси плотность мелкозема не зависит от объема шурфа-лунки, что и используется в предлагаемом изобретении путем устройства мини-лунки при контроле качества уплотнения грунтовой смеси.
Способ осуществляется следующим образом.
На контрольных точках уплотненного слоя грунтовой смеси вручную отрывают мини-лунки объемом Vл=0,5-1,0 л. Объем мини-лунки измеряют засыпкой тарировочным однородным сухим крупнозернистым песком или заливкой водой, предварительно изолируя дно и стенки мини-лунки тонкой водонепроницаемой пленкой.
Одновременно в том же месте, где проходились мини-лунки, отбирают образцы грунтовой смеси массой 100-150 г, просеивают на сите №5 для отделения мелкозема (фракций размером менее 5 мм) и определяют его влажность Wм. Вынутый из мини-лунки образец грунтовой смеси взвешивают, определяют массу образца mл и вычисляют плотность ρл грунтовой смеси путем деления массы mл грунтовой смеси, вынутой из мини-лунки, на объем мини-лунки Vл.
Взвешенную грунтовую смесь высушивают до постоянного значения, взвешивают, определяют влажность Wл и плотность сухого грунта грунтовой смеси в мини-лунке ρdл.
Высушенную смесь промывают на сите №5, остаток на сите высушивают до постоянного значения, определяют плотность частиц крупнозема ρsк и массу крупнозема mк, а по разности масс смеси mл и крупнозема mк вычисляют массу мелкозема mм в мини-лунке. По полученным значениям определяют содержание мелкозема 
в мини-лунке путем деления массы mм сухого мелкозема в мини-лунке на массу mл высушенной смеси, отобранной из мини-лунки.
По полученным результатам определяют плотность сухого грунта мелкозема по формуле
где ρdм - плотность сухого грунта мелкозема, г/см3;
ρsк - плотность частиц крупной фракции, г/см3;
ρdл - плотность сухого грунта грунтовой смеси в мини-лунке, г/см3.
На 5 мини-лунок отбирают экскаватором один большой образец массой от 500 до 1500 кг, в зависимости от максимального размера крупных фракций, без измерения объема отобранного образца для определения содержания мелкозема Рм грунтовой смеси полного гранулометрического состава.
По полученным данным определяют плотность сухого грунта грунтовой смеси полного гранулометрического состава по формуле
где ρdсм - плотность сухого грунта грунтовой смеси полного гранулометрического состава, г/см3;
ρsк - плотность частиц крупной фракции, г/см3;
ρdм - плотность сухого грунта мелкозема, определенная из мини-лунки по формуле (2), г/см3;
Рм - содержание мелкозема в грунтовой смеси полного гранулометрического состава, определенное из образца большой массы, доли единицы.
Предлагаемый способ позволяет повысить точность и уменьшить трудоемкость определения плотности грунтовой смеси, содержащей в своем объеме крупные фракции, за счет отказа от отбора образцов в виде монолитов, часто разрушающихся в процессе отбора и обработки; значительно, в 50-100 раз, уменьшить объем шурфа-лунки до размера 0,5-1,0 л, принятой в данном изобретении мини-лункой, что увеличивает оперативность геотехконтроля и не препятствует увеличению интенсивности возведения грунтового сооружения.
Claims (1)
- Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси, включающий отбор образца грунтовой смеси, определение объема, массы образца, плотности частиц крупной фракции и содержания мелкой фракции образца, выполнение контроля качества уплотнения по плотности грунта мелкой фракции, определение плотности грунтовой смеси, отличающийся тем, что на контрольных точках уплотненного слоя грунтовой смеси вручную отрывают мини-лунки объемом Vл=0,5-1,0 л, объем мини-лунки измеряют засыпкой тарировочным однородным сухим крупнозернистым песком или заливкой водой, предварительно изолируя дно и стенки мини-лунки тонкой водонепроницаемой пленкой, при этом в том же месте, где приходились мини-лунки, отбирают образцы грунтовой смеси массой 100-150 г, которые просеивают на сите для отделения мелкозема, и определяют его влажность Wм, вынутый из мини-лунки образец грунтовой смеси взвешивают, определяют массу образца mл и вычисляют плотность ρл грунтовой смеси путем деления массы mл грунтовой смеси, вынутой из мини-лунки, на объем мини-лунки Vл, взвешенную грунтовую смесь высушивают до постоянного значения, взвешивают, определяют влажность Wл и плотность сухого грунта грунтовой смеси в мини-лунке ρdл, высушенную смесь промывают на сите, остаток на сите высушивают до постоянного значения, определяют плотность частиц крупнозема ρsк и массу крупнозема mк, а по разности масс смеси mл и крупнозема mк вычисляют массу мелкозема mм в мини-лунке, по полученным значениям определяют содержание мелкоземав мини-лунке путем деления массы mм сухого мелкозема в мини-лунке на массу mл высушенной смеси, отобранной из мини-лунки, по полученным результатам определяют плотность сухого грунта мелкозема по формуле
где ρdм - плотность сухого грунта мелкозема, г/см3;
- содержание мелкозема в мини-лунке, доли ед.;
ρsк - плотность частиц крупной фракции, г/см3;
ρdл - плотность сухого грунта грунтовой смеси в мини-лунке, г/см3,
дополнительно на нескольких мини-лунках, например на 5, отбирают один образец большой массой от 500 до 1500 кг, без измерения объема отобранного образца для определения содержания мелкозема Рм грунтовой смеси полного гранулометрического состава, по полученным данным определяют плотность сухого грунта грунтовой смеси полного гранулометрического состава по формуле
где ρdсм - плотность сухого грунта грунтовой смеси полного гранулометрического состава, г/см3;
ρsк - плотность частиц крупной фракции образца, г/см3;
ρdм - плотность сухого грунта мелкозема, определенная из мини-лунки по формуле (2), г/см3;
Рм - содержание мелкозема в грунтовой смеси полного гранулометрического состава, определенное из образца большой массы, доли единицы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119700/03A RU2349706C1 (ru) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119700/03A RU2349706C1 (ru) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007119700A RU2007119700A (ru) | 2008-12-10 |
| RU2349706C1 true RU2349706C1 (ru) | 2009-03-20 |
Family
ID=40545283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007119700/03A RU2349706C1 (ru) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349706C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621799C1 (ru) * | 2016-05-31 | 2017-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ регулирования деформационных свойств несвязного дисперсного грунта |
-
2007
- 2007-05-28 RU RU2007119700/03A patent/RU2349706C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| БОРТКЕВИЧ С.В. и др. Контроль качества уплотнения грунтовых материалов при строительстве высоких плотин. Гидротехническое строительство, М.: Энергоиздат, 1981, N 5, с.9-12. * |
| ГОСТ 22733-2002 Метод лабораторного определения максимальной плотности, Москва, 2002. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621799C1 (ru) * | 2016-05-31 | 2017-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ регулирования деформационных свойств несвязного дисперсного грунта |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007119700A (ru) | 2008-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vinai et al. | Soil conditioning of sand for EPB applications: A laboratory research | |
| Qin et al. | An analytical solution to estimate the settlement of tailings or backfill slurry by considering the sedimentation and consolidation | |
| Vallejo et al. | Porosity influence on the shear strength of granular material–clay mixtures | |
| Craig | Craig's soil mechanics | |
| Horikoshi et al. | Suffusion-induced change in spatial distribution of fine fractions in embankment subjected to seepage flow | |
| Wickland et al. | Design and evaluation of mixtures of mine waste rock and tailings | |
| CN106768840A (zh) | 一种模拟渗流‑振动作用下的动水携砂实验装置及方法 | |
| Pachideh et al. | A new physical model for studying flow direction and other influencing parameters on the internal erosion of soils | |
| Cai et al. | A novel approach to evaluate the clogging resistance of pervious concrete | |
| CN109826245A (zh) | 一种加筋土高填方边坡离心模型试验方法 | |
| Zhao et al. | Experimental investigations of hydraulic and mechanical properties of granite residual soil improved with cement addition | |
| Lu et al. | Sustainable reuse of coarse aggregates in clay-based impervious core: compactability and permeability | |
| Khaleghnejad Tabari et al. | Large-scale experimental investigation of strength properties of composite clay | |
| RU2349706C1 (ru) | Способ контроля качества уплотнения грунтовой смеси | |
| Al-Mahbashi et al. | Hydromechanical behavior of unsaturated expansive clay under repetitive loading | |
| JP2012220229A (ja) | 発生土の細粒分含有率の測定方法と土工材料用の原料土製造方法 | |
| McDougall et al. | Estimating degradation-related settlement in two landfill-reclaimed soils by sand-salt analogues | |
| Roy et al. | Suitability of bottom ash for stowing in underground coal mines with and without addition of settling agent | |
| Jafari et al. | Cemented paste backfill laboratory study: Sample preparation challenges | |
| Shahu et al. | Effective stress behavior of quasi-saturated compacted cohesive soils | |
| Kim | Feasibility study on measurement of water absorption in fine aggregate with macroporous surface via centrifugal compaction | |
| Rasskazov et al. | Deformation anisotropy of pebble-gravel soils | |
| SU1076828A1 (ru) | Способ контрол качества уплотнени грунта | |
| DAO | STABILITY EVALUATION ON INTERNAL EROSION OF VOLCANIC COARSE GRAINED SOILS | |
| JP2002180453A (ja) | 地盤改良工法における造成体材料の混合割合確認方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190529 |