Показатель просадочности определяется по относительному сжатию. Методика описана в ГОСТ 23161-2012. Используются компрессионные приборы, исключающие боковое расширение образца. Грунт для испытаний берут без нарушения сложения и с естественной влажностью.
Во время испытаний оперируют такими показателями:
- Относительная просадочность (Ɛsl) – соотношение между значением уменьшения толщины грунта при замачивании и под определенным давлением к толщине в месте природного залегания
- Начальная просадочная влажность (Wsl) – минимальная влажность, при которой грунт начинает проседать под собственным весом или внешней нагрузкой; относительная просадочность при этом равна 0,01
- Начальное просадочное давление (Рsl) – минимальное давление, при котором грунт начинает проседать; относительная просадочность при его воздействии – 0,01
- Абсолютное сжатие образца – уменьшение высоты грунтового столбика при определенной вертикальной нагрузке
- Условная стабилизация осадки – момент, когда деформация грунта прекращается
- Условная стабилизация просадки – момент, когда деформации, вызванные замачиванием, прекращаются
- Степень давления – прирост нагрузки от штампа на грунт
Испытательный прибор
Для проведения опыта используют компрессионный прибор, в состав которого входят такие детали:
- Рабочее кольцо правильной формы с диаметром 70-90 мм и высотой 20-30 мм, без коррозии
- Цилиндрическая обойма
- Штамп с перфорациями
- Поддон, емкость для воды и перфорированная крышка к ней
- Два индикатора с делениями по 0,01 мм для измерения высоты грунтового столбика
- Приспособление для загрузки грунта
Прибор обеспечивает подачу воды снизу и ее отвод. Давление от штампа стабильное, равномерное, его можно сделать ступенчатым, от 10 кПа до 50 кПа. Стенки рабочего кольца и обоймы жесткие, что предотвращает боковое расширение грунта.
Отбор пробы
Образец отбирают методом режущего кольца (подробнее о нем вы можете прочитать в статье Плотность грунта). Он должен иметь такую же ориентацию, как в массиве. Края пробы располагают на уровне внешнего ободка кольца. После отбора пробу взвешивают с точностью до 0,01 г.
Проведение испытания
После забора и взвешивания пробы ее перемещают в компрессионный прибор:
- Рабочее кольцо с грунтом помещают на дно поддона. Острый край, которым проводился срез, должен быть обращен вверх.
- Торцы образца покрывают фильтровальной бумагой.
- Завинчивают соединительную муфту на компрессионном приборе.
- Устанавливают перфорированный штамп.
- На штамп устанавливают индикаторы и записывают в журнале их стартовые показания (изначальную высоту грунтового столбца).
После завершения подготовки переходят к непосредственным испытаниям.
Их проводят двумя методиками:
- Одной кривой
Относительную просадочность определяют при одной заданной нагрузке.
Давление штампа ступенями повышают до значения Рз, которое равно (с погрешностью ±10%) нагрузке от собственного веса грунта или от фундамента. После условной стабилизации осадки при давлении Рз пробу замачивают до точки условной стабилизации просадки. - Двух кривых
Определяют начальное просадочное давление и относительную просадочность при разных нагрузках.
Опыт проводят на двух пробах грунта, взятых из одного массива. Они не должны отличаться по плотности больше, чем на 0,03 г/см3, а по влажности – больше чем на 2%.
Первую пробу испытывают по методике одной кривой. Вторую доводят до полного водонасыщения. Замачивание лёссов и лёссовидных супесей начинают за 3 часа до начала опыта, лёссовидных суглинков и глин – за 6 часов.
Грунт из второй пробы продолжают замачивать и одновременно прикладывать давление ступенями в промежутке между 200 и 400 кПа. Учитывается предполагаемая нагрузка от фундамента, которая не должна быть меньше давления собственного веса грунта, и +50 кПа.
Для обеих методик существуют общие правила:
- Ступени давления должны отличаться друг от друга на 50 кПа. Если давление от собственного веса грунта меньше 150 кПа, то ступени уменьшают до 25 кПа.
- Каждую ступень выдерживают до условной стабилизации осадки и просадки грунта. Стабилизацию фиксируют, если высота грунтового столбика за 3 часа не уменьшилась больше, чем на 0,01 мм.
- Замачивание грунта проводится снизу вверх. Воду заливают в поддон через воронку до верхнего торца грунта и поддерживают такой уровень до конца опыта. Это обеспечивает стабильный напор жидкости 1-1,1. Для замачивания используют дистиллированную воду с температурой от 10°С до 25°С.
- После завершения испытаний воду сливают, извлекают рабочее кольцо и удаляют с его поверхности капли фильтровальной бумагой. Затем взвешивают грунт с кольцом, отбирают образцы для определения плотности и влажности.
Обработка результатов
После завершения испытаний по формулам определяют показатели, которые характеризуют склонность грунта к просадке. Основной из них – относительная просадочность. Но для получения детальной характеристики образца вычисляют еще несколько параметров.
Абсолютное сжатие
Показатели индикатора высоты образца на каждой ступени давления записывают в журнал или заносят в график. Затем вычисляют сжатие как усредненное значение высоты грунтового столбика hi. Точность вычисления – ±0,01 мм.
Относительное сжатие
Показатель определяют для каждой ступени давления (Рi) после достижения условной стабилизации осадки и просадки.
Его вычисляют по формуле:
По значениям относительного сжатия строят график. Если просадка или осадка грунта уменьшаются или если его объем увеличивается (что хорошо заметно на кривой графика), в грунте начинаются процессы набухания. Их также нужно учитывать в характеристиках.
Относительная просадочность
Относительную просадочность при использовании метода одной кривой при заданном давлении определяют как дополнительное относительное сжатие при замачивании.
Вычисляют показатель по формуле:
При испытании методом двух кривых относительную просадочность определяют по той же формуле. Только для образца с полным водонасыщением учитывают данные при естественной влажности и после увлажнения. На основе данных строят график. Относительную просадочность определяют по разнице Ɛsl при естественной влажности и после замачивания.
По показателю относительной просадочности грунты классифицируют. Данные о них занесены в таблицу.
Начальное просадочное давление
Данные о величине давления на грунт во время испытания также вносятся в график. За начальное просадочное давление Рsl принимают величину, при которой Ɛsl=0,01.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#грунты #полезные советы #свойства грунтов #просадочность #просадочность грунта #строительные советы #механихм просадочности #причины просадочности #характеристики грунтов #грунт