Испытание грунтов
5.1. Для исходных грунтов определяют следующие свойства:
– зерновой (гранулометрический) состав обломочных, песчаных и глинистых грунтов (по ГОСТ 8269-64 и 12536-67);
– границы пластичности и число пластичности глинистых грунтов (по ГОСТ 5183-64 «Метод лабораторного определения границы раскатывания» и по ГОСТ 5184-64 «Метод лабораторного определения границы текучести»);
– оптимальную влажность и максимальную плотность (п. 5.2).
В качестве дополнительных характеристик по специальным методикам определяют: величину рН, содержание гумуса в гумусированных грунтах, количество солей и их состав в засоленных грунтах, состав обменных катионов и обменную способность грунтов.
5.2. Оптимальную влажность и максимальную плотность грунта определяют экспериментальным путем и устанавливают графически по зависимости между плотностью (объемной массой скелета грунта gск и влажностью его при уплотнении W).
Наибольшая плотность соответствует уплотнению грунта при определенной оптимальной влажности W0.
Для построения кривой стандартного уплотнения определяют объемную массу одинаковых по размеру образцов, изготовленных при одинаковом стандартном режиме уплотнения, но при разной влажности на малом или большом приборе Союздорнии для стандартного уплотнения. В малом и большом приборах уплотняют грунты, содержащие частицы крупнее 5 мм в количестве не более 5 %. Методика стандартного уплотнения грунтов на большом приборе описана в СН 449-72.
Крупнообломочные грунты, содержащие от 20 % и более частиц размером от 10 до 40 мм, испытывают в специальных цилиндрах – формах емкостью 3-5 тыс. см3 или производят перерасчет оптимальной влажности и плотности с учетом содержания крупных частиц по «Указаниям» СН 449-72.
Малый прибор стандартного уплотнения состоит из подставки с двумя закрепляющими винтами, разъемного цилиндра объемом 0,1 л, направляющей цилиндрической насадки, плунжера, передающего ударную нагрузку гири весом 2,5 кг, направляющего стержня, рукоятки и вкладыша. Перед употреблением цилиндр и насадку смазывают керосином.
Для определения gск и W0 отбирают среднюю пробу воздушносухого грунта, измельченного и просеянного через сито с отверстиями 5 мм, массой около 1,5 кг и помещают в хорошо закрывающийся широкий сосуд.
Наименьшая влажность в начале первого опыта уплотнения должна несколько превышать влажность грунта в воздушносухом состоянии, поэтому взятую пробу грунта в воздушносухом состоянии смачивают водой (4-6 % от массы грунта) и тщательно перемешивают.
От увлажненного грунта отбирают навеску 250-260 г. Непосредственно перед уплотнением из нее берут контрольную пробу на влажность, после чего грунт всыпают в разъемный цилиндр, предварительно вставленный в подставку с насадкой и зажатый винтами.
В форму вставляют плунжер с направляющим стержнем, и грунт, заключенный в форму, уплотняют последовательными ударами гири, падающей с высоты 30 см. Число ударов гири должно составлять: для песчаных и супесчаных грунтов – 15, для суглинков и глин – 25.
После уплотнения пробы грунта плунжер и насадку осторожно снимают и тщательно срезают ножом излишки грунта заподлицо с краями разъемного цилиндра. Цилиндр вынимают, взвешивают вместе с образцом грунта с точностью до 0,1 г и, вычитая массу цилиндра, определяют чистую массу образца грунта. Опыт с уплотнением повторяют несколько раз, причем каждый раз увеличивают влажность грунта на 2 % до тех пор, пока не начнет появляться устойчивое уменьшение массы уплотненного грунта.