RSS

Определение плотности грунта в конструкции методом замещения объемов по ГОСТ 28514-90

09:20 22.03.2018

Из всего обилия различных строительных конструкций, пожалуй, самыми распространенными и разнообразными, являются конструкции, выполняемые из грунтового материала (щебень, песок суглинки, глины). К подобным конструкциям относятся песчаные подушки под основания зданий различного вида, обратные засыпки, как траншей так и пазух котлованов, различные слои дорожных одежд и.т.д. Сложно представить себе объект строительства, на котором в той или иной форме, не велись бы работы по сооружению грунтовых конструкций.

Основным нормативным документом, регламентирующим правила возведения конструкций из грунтового материала является СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» (Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87), который обращает особенное внимание на такую характеристику подобных конструкций как плотность (или коэффициент уплотнения) материала конструкции, поскольку данная характеристика напрямую влияет на безопасность эксплуатации выше устраиваемых конструкций.

В процессе производства работ по устройству конструкций из грунта требуется вести постоянный контроль за качеством уплотнения укладываемого материала с оформлением актов на скрытые работы на каждый отсыпаемый слой.

Для оперативного контроля применяются экспрес-методы с использованием различных грунтовых плотномеров, таких как В-1.

Для приемочного же контроля, с последующим оформлением актов скрытых работ, необходимо проведение испытаний прямым ГОСТированным методом. Самым распространенным из них является метод режущих колец когда в тело конструкции погружается грунтовый пробоотборник (ПГ), после чего откапывается, извлекается из конструкции заполненный пробой грунта ненарушенного сложения, с него срезаются излишки материала под верхнюю и нижнюю кромку кольца, проба упаковывается и доставляется в лабораторию, где и определяется плотность грунта в сухом и влажном состоянии через массу пробы в соответствующем состоянии и объем пробоотборника.

Метод режущего кольца хорошо зарекомендовал себя при проведении различного вида контроля показателей плотности, поскольку позволяет, с достаточной степенью точности, получать достоверные результаты без применения сложного в использовании оборудования.

Однако, порой, возникают ситуации, при которых пробоотборщик, оснащенный только оборудованием для отбора грунта методом режущих колец, может столкнуться с серьезными сложностями при выполнении работы, это такие ситуации, к примеру, когда конструкция, состоящая из глинистого материала, находится в твердой или туго пластичной консистенции, либо же при отборе мерзлого грунта. В данных случаях возникает сложность как с погружением пробоотборников, так и извлечением их из конструкции, так же крайне тяжело провести срезку лишнего материала под кромки колец поскольку может произойти раскрашивание грунта в самом кольце что приведет к необходимости повторения всей трудозатратной процедуры. Так же большие сложности возникают при проведении отбора из конструкции выполненной из материала с высоким содержанием крупных фракций а при толщине отсыпаемого слоя менее высоты пробоотборника отбор пробы становится вообще невозможным.

В подобных случаях рациональным решением проблемы является применение метода определения плотности грунтового материала в конструкции: «Метод замещения объемов», описанного в ГОСТ 28514-90 «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ МЕТОДОМ ЗАМЕЩЕНИЯ ОБЪЕМА».

Метод заключается в установлении отношения массы пробы грунта к его объему при условии, что из слоя конструкции отбирают пробу необходимого объема, которую замещают однородной средой с известной плотностью.

ГОСТ 28514-90 предлагает два способа определения объема грунта, извлеченного из конструкции (пробы):

- Установление объема образовавшейся после изъятия пробы лунки, путем заполнения ее свободно сыпучим песком, зерновой состав которого отвечает условиям ГОСТа, при помощи пескозагрузочного аппарата.

Схема пескозагрузочного аппарата

1 - пескобак; 2 - песок; 3 - задвижка; 4 - загрузочная камера; 5 - лист основания; 6 - лунка; 7 - калибровочный сосуд

- Установление объема образовавшейся после изъятия пробы лунки, путем заполнения ее водой при помощи аппарата с резиновым баллоном.

Схема аппарата с резиновым баллоном

1 - изъятый грунт; 2 - шкала для считывания; 3 - калиброванный цилиндр; 4 - поршень; 5 - вода; 6 - застопоренный лист основания; 7 - резиновый баллон с толщиной стенки от 0,25 до 0,50 мм

Фото аппарата с резиновым баллоном

И если первый способ связан с достаточно объемной работой по подготовке и тарировке сыпучего материала и сложностями с предотвращением потери сыпучего материала которым заполняется лунка при проведении отбора, то второй способ представляет собой универсальный инструмент, который сможет заменить метод режущих колец при особо сложных условиях отбора.

В данный момент в ГБУ «ЦЭИИС» для определения плотности грунта в конструкции применяется метод режущего кольца.

За первые 3 месяца 2018 года было выполнено 8 работ по оценке соответствия коэффициента уплотнения и плотности грунта в конструкции требованиям технических регламентов и проектной документации, в 25% случаев были выявлены несоответствия, все нарушения, в установленном порядке, переданы в Мосгосстройнадзор для принятия мер.


Ведущий инженер-эксперт М.А. Разволяев