Определение коэффициента уплотнения грунта

Коэффициент уплотнения грунта — это отношение фактической плотности грунта в насыпи к максимальной плотности того же грунта после процедуры уплотнения в лабораторных условиях. Показатель выражается в процентах или долях от единицы. Например, коэффициент уплотнения 0,90 означает, что фактическая плотность породы в пробе составляет 90% от предельно возможной. Результаты исследований оформляются протоколом.

В каких случаях требуется определение коэффициента уплотнения грунта

Любой грунт имеет поры. Кроме того, породы пронизаны микропустотами, воздушными полостями, насыщены влагой. В процессе строительства рыхлость грунта повышается. После завершения работ происходит постепенное уплотнение: частицы породы сжимаются, количество воздушных полостей в них уменьшается. Соответственно, уменьшается и объем грунта.

Показатели плотности насыпной и утрамбованной породы могут существенно различаться. Если не учитывать этот фактор в проекте, площадка под сооружением просядет, а конструкции деформируются. Поэтому на предпроектном этапе во время геофизических изысканий проводят определение коэффициента уплотнения грунта.

Контроль показателя помогает оценить, насколько пригодна площадка для предстоящего строительства, и принять правильные проектные решения:

• исключить вероятность просадки почвы под весом строительных конструкций;
• снизить риск появления дефектов в стенах сооружения и повреждений в результате смещений в грунте;
• принять решение о дополнительном уплотнении площадки;
• правильно выбрать песок для обратной засыпки котлована под фундамент.

Методы определения коэффициента уплотнения грунта

Существует несколько способов определения коэффициента, но все они сводятся к одной расчетной формуле:

К = ρ_d / ρ_dmax

где:

• К — искомый коэффициент;
• ρ_d — отношение веса пробы ненарушенной структуры к объему образца, г/см³;
• ρ_dmax — отношение веса пробы после уплотнения к первоначальному объему образца, г/см³.

Наибольшую плотность определяют опытным путем по ГОСТу 22733-2016. Сухой грунт засыпают в цилиндр, а затем уплотняют методом стандартного уплотнения, нанося удары падающим грузом – 3 серии по 40 ударов. Уплотненный образец грунта взвешивают и вычисляют плотность.

После этого влажность образца пошагово увеличивают на 2% и каждый раз повторяют цикл сжатия. Новые параметры фиксируются в таблице. На основании полученных данных составляется график. Инженер выводит зависимость плотности породы от влажности — эти данные используются для определения коэффициента уплотнения.

Методы определения коэффициента уплотнения грунта различаются по способу получения образца.

Весовой метод

Испытание породы и определение коэффициента уплотнения проводится в лаборатории. Работа сложная, для нее необходимо специальное оборудование, соответствующее положениям ГОСТ. Измерения выполняются квалифицированными лаборантами. Весовой метод редко применяется на практике ввиду сложности.

Метод режущего кольца

Образец для исследования коэффициента уплотнения отбирается с помощью металлического цилиндра определенной длины и диаметра. Кольцо погружают в грунт. Материал надежно закрепляется внутри.

Полученный образец взвешивают, вычитают вес металлического цилиндра и рассчитывают массу грунта. После этого производят лабораторное прессование образца и выполняют расчет степени уплотнения.

Пример: грунт с предельной плотностью скелета ρ_dmax = 1,9 г/см³ (устанавливается с помощью приведенного выше графика) отбирают кольцом высотой 3 см и диаметром 5 см. Масса образца 440 г.

Получается:

• объем цилиндра: V= πR²h = 235,5 см³;
• плотность грунта ненарушенной структуры: ρ_d = 440/235,5 = 1,87 г/см³;
• коэффициент уплотнения грунта: 1,87/1,90 = 0,98 или 98%.

Метод исследования статическим пенетрометром

Для определения плотности грунта используется специальный прибор — пенетрометр, например, ПСГ-МГ4. Рабочая часть устройства вдавливается в грунт. Оператор управляет прибором с помощью пяти кнопок на клавиатуре.

В зависимости от поставленных задач выбирается подходящий режим измерения:

• К — измеряется коэффициент уплотнения, угол внутреннего трения, модуль упругости, удельное сцепление и относительная влажность грунта;
• Е — измеряется только модуль упругости;
• Pm — измеряется значение удельного сопротивления пенетрации.

Пенетрометр устанавливается в точке проверки на участке, а затем оператор включает электронный блок. Определение коэффициента уплотнения и математические расчеты производятся автоматически.

Данные исследований сохраняются во встроенной памяти прибора. Информацию можно скопировать в компьютер.

Сроки выполнения работ

Срок выполнения инженерных изысканий зависит от специфики объекта, поставленных задач, объема работы. Базовую информацию о грунте можно получить через 3–5 дней после забора проб. Полное исследование занимает до 14 дней. Важно учесть, что сроки исследований могут быть увеличены, если количество образцов более 10.

Позвоните нам, чтобы уточнить сроки выполнения работ на вашем участке.

Цены на исследования

Ориентировочные цены исследований указаны в нашем прайсе. Точная стоимость рассчитывается отдельно для каждого заказа. Цена зависит от места расположения площадки, перечня показателей, которые необходимо определить. Мы выполним расчет, когда более детально ознакомимся с вашей заявкой.

Почему нам доверяют?

В компании «Гектар Групп» ваш проект контролируется геологом с опытом в сфере лабораторных, полевых и камеральных исследований не менее 20 лет. Обширная база архивов позволяет нам ускорить работы с сохранением качества. В распоряжении специалистов компании буровая техника высокой проходимости для решения нестандартных задач на любых территориях.

После завершения работ вы получите подробную консультацию по принятию проектных решений. Наши специалисты дадут рекомендации по дополнительному уплотнению грунта, выбору типа фундамента.

В компании «Гектар Групп» также можно заказать георадарное обследование участка и другие виды предпроектных работ. Мы гарантируем полное соответствие ГОСТ.