Как определяется?
Формула для расчета:
,
- первый параметр — отношение массы грунта (с учетом массы воды в его порах), к занимаемому этим грунтом объему (г/см3);
- второй параметр — отношение массы грунта (за вычетом массы воды и льда в его порах) к его первоначальному объему (г/см3).
Максимальная плотность определяется в лабораторных условиях с помощью метода стандартного уплотнения. Грунт помещают в цилиндр и сжимают его, нанося удары падающим грузом.
Максимальная плотность зависит от влажности грунта, характер этой зависимости показан на графике:
Перечень нормативных документов и стандартов
1. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».
2. СНиП 4.02-91 и СНиП 4.05-91 «Сборник сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 1. Земляные работы».
3. СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»
4. ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».
5. ГОСТ 11830-66 «Строительные материалы. Норма точности взвешивания».
6. ГОСТ 8735-88 (СТСЭВ 5446-85) «Песок для строительных работ. Методы испытаний».
7. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».
8. ГОСТ 12536-79 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».
9. ГОСТ 22733-77 «Грунты. Метод лабораторного определения
максимальной плотности».
10. ГОСТ 5180-84 «Грунты. Метод лабораторного определения
физических характеристик».
11. ГОСТ 30416-96 «Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения».
12. ГОСТ 12071-84 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов».
Для чего требуется определение коэффициента уплотнения грунта?
Определение коэффициента уплотнения грунта — геологические исследования, которые проводятся на предпроектном этапе с целью определения пригодности участка к предстоящим строительным работам.
Изучение плотности грунтового покрытия способствует принятию правильных проектных решений.
А именно позволяет:
— Исключить ряд проблем, связанных с проседанием почвы под тяжестью конструкции;
— Минимизировать появление трещин на стенах сооружения, а также его частичное или полное разрушение вследствие проседания грунта.
Что такое коэффициент уплотнения и зачем он нужен?
Коэффициент уплотнения — это показатель, который не имеет размерность, другими словами — исчисление соотношения максимальной плотности грунта к плотности данного грунта. Рассчитывают его, учитывая геологические показатели. Как писалось выше, плодородный грунт пористый, пронизанный микроскопическими пустотами, заполненными водой и воздухом. Во время выработки почвы объем пустот возрастает в несколько раз, из-за этого повышается рыхлость породы. Помните, что коэффициент насыпной породы будет ниже, чем у утрамбованного грунта. Его расчет определит необходимость подготовки территории перед строительством здания. После определения показателя идет подготовка песчаных подушек под фундамент, одновременно уплотняя грунт. При упущении этой детали, почва слеживается и проседает под весом конструкции, что ведет к разрушению постройки.
Для чего необходим расчет коэффициента уплотнения?
Расчет показателя проводят для:
- Контроля количества доставленного вам стройматериала;
- Купить нужный объем песка, щебня и т.д. для засыпки ямы;
- Расчет усадки грунта при закладке фундамента, строительстве дорог;
- Расчет количества бетона.
Особенности процесса
Независимо от породы, любой грунт является пористым. Его пронизывают микроскопические пустоты, которые заполняют влага и воздух.
В процессе строительных работ, при выработке грунтового покрытия, пустоты увеличиваются, что может приводить к повышению его рыхлости. Поэтому чрезвычайно важно определиться с показателем уплотнения почвы для принятия правильных решений.
Важно:
Обращаем ваше внимание, что показатели плотности для утрамбованного грунта и насыпной породы могут существенно разниться. Как правило, второй намного меньше. Поэтому в качестве параметра, определяющего пригодность участка к запланированной работе, рассматривается именно коэффициент уплотнения грунта. Опираясь на данный показатель, производится подготовка песчаных подушек под фундамент и его основание с целью дополнительного уплотнения грунта. Если своевременно не уделить внимание этой детали, возводимая конструкция может начать разрушаться или деформироваться вследствие проседания грунта.
Подробности
Коэффициент при транспортировке
К примеру, самосвал везет вам 8 м3 щебня с карьера на объект. В пути ему будут попадаться выбоины и ямы, а из-за воздействия вибрации щебневые зерна начнут уплотняться, из-за чего объем сокращается до 7.27 м3. Это и будет утряска материала. Как же узнать, что на объект привезли нужное количество товара, как и указано в документации? Для этого требуется узнать конечный объем материала, а еще степень уплотнения (для щебня это 1.1). Обе цифры следует перемножить между собой, и получится начальный объем. Если данные не будут совпадать с тем, что прописано в документах, то вы имеете дело не с утряской щебня, а с нечестным продавцом.
Уплотнение при засыпании ям
В сфере строительства есть такое понятие, как усадка. Земля или же другой материал сыпучего типа будет уплотнен и уменьшится в объеме под действием своего же веса или под давлением разных конструкций (тротуарных плит и фундамента). Процесс усадки обязательно требуется учесть при засыпке котлованов и канав, потому что если вы это не сделаете, то спустя время образуется яма. Чтобы сделать заказ на нужное количество материала, следует для начала узнать объем ямы. Если вы знаете ее форму, ширину и глубину, то можно использовать для расчета онлайн-калькулятор. Далее полученную цифру стоит умножить на показатель насыпной плотности материала и степень уплотнения. При засыпании выбранного материала в яму должен в конечном итоге получиться холмик. Все это из-за того, что в естественных условиях усадка происходи спустя определенный временной промежуток, и ускорить процесс можно посредством утрамбовывания. Его проводят вручную или даже при помощи особых устройств.
Уплотнение при строительстве
В строительстве определение коэффициента уплотнения грунта особенно важно. Наверняка вы слышали про случаи, когда в зданиях после возведения сразу начинали появляться трещины. А ямы на новых дорогах или проваливающаяся тротуарная плитка во дворе и на дорожках?
Это случается, если неправильно рассчитана усадка грунта, а также не предприняты соответствующие меры по устранению. Для того, чтобы знать степень усадки, и требуется коэффициент по уплотнению. Он поможет понять, как сильно будет утрамбовываться тот или иной грунт в ваших условиях. К примеру, под давлением веса плитки, здания или даже асфальта. Некоторые типы грунтов обладают настолько высоким коэффициентом усадки, то их приходится даже замещать. Остальные же виды перед началом строительства специально утрамбовывают.
Как определяется этот параметр?
Одним из наиболее достоверных методов исследования является весовой. Однако он редко используется на практике в силу своей труднодоступности и сложности (требуется специальное оборудование).
Одним из популярных является метод режущего кольца, который базируется на отборе проб ненарушенной структуры и их дальнейшем исследовании.
Метод режущего кольца
- В грунте располагают металлическое кольцо с заданными диаметром и длиной. Таким образом, грунтовая порода надежно крепится внутри цилиндра.
- Затем, чтобы получить чистую массу грунта, отобранные образцы взвешивают, вычитая вес кольца.
- Далее полученный показатель делят на объем цилиндра, в результате чего получается фактическая плотность почвы.
- После этого для определения финального показателя (коэффициента уплотнения) полученный результат делят на максимально возможную плотность (которая меняется, в зависимости от вида грунта).
Рассмотрим пример:
- максимальная плотность скелета грунта — 1,90 г/см3 (Pdmax), в соответствии с графиком (зависимость плотности от влажности);
- диаметр режущего кольца — 5 см, высота — 3 см.
Определим коэффициент уплотнения по формуле
Допустим, масса грунта — 450 г. При объеме нашего кольца в 235,5 см3, плотность грунта Pd составляет 1,87 г/см3. Соответственно, коэффициент уплотнения грунта — 1,87/1,9 = 0,98.
Метод исследования статическим Пенетрометром (например, ПСГ-МГ4)
Управление грунтовым пенетрометром производится с помощью клавиатуры. Она состоит из 5 кнопок, используемых для выбора режима измерений, а также включения/отключения электронного блока.
Прибор поддерживает 3 режима измерений:
- К, в данном случае производится измерение коэффициента уплотнения, модуля упругости, угла внутреннего трения, а также удельного сцепления, относительной влажности;
- Е, осуществляется оценка только модуля упругости;
- Pm, дополнительный режим, позволяющий измерить максимальное значение удельного сопротивления пенетрации.
Устройство устанавливается в требуемую точку (место определения коэффициента уплотнения грунта). Измерение и подсчет результатов производится автоматически. Прибор обладает встроенной энергонезависимой памятью для хранения выполненных ранее измерений.
Обращаем ваше внимание!
В процессе транспортировки грунта его плотность может существенно меняться. В «Гектар Групп» мы учитываем данный фактор, поэтому гарантируем предоставление максимально точных результатов исследований.
Результаты работ
Коэффициент уплотнения, полученный в ходе исследований, является основной для выявления несущей способности почвы. Таким образом, с помощью данного показателя производится оценка пригодности участка для возведения проектируемого сооружения. Полученный результат сравнивают с допустимыми нормативами и требованиями проекта.
Важно знать!
Для масштабных проектов, которые оказывают существенную нагрузку на грунт, наряду с определением несущей способности, обязательно осуществляют расчет значений по предельным деформациям.
Норма коэффициента уплотнения
Норма коэффициента уплотнения задается проектировщиками, в соответствии с задачами, целями и особенностями конкретного проекта. Задача изыскателей — определить, соответствуют ли фактические показатели заявленным требованиям.
Допустимые коэффициенты уплотнения почвы определяет нормативная база СНиП (пункты 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012), обновленная в 2013-2014 гг.
Здесь можно найти конкретные данные касательно допустимого уплотнения для определенных видов грунта и грунтовых подушек, которые используются при строительстве разных видов фундамента и строений, в том числе и подземных.
Коэффициент уплотнения варьируется в пределах от 0 до 1
. Фактически он отражает уровень уплотненность почвы.
Для закладки основания бетонного ленточного фундамента нормой считается параметр уплотненности в >0,95 балла.
Для чего нужно знать коэффициент уплотнения
Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:
- Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
- Купить пр авильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
- Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
- Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий
Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих сл учаях.
Коэффициент уплотнения при транспортировке
Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются, объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.
Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным пр одавцом.
Коэффициент уплотнения при засыпке ям
В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конст рукций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.
Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для расчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.
При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Уско рить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.
Коэффициент уплотнения в строительстве
Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается, если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.
Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения. Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания , плитки или асфальта.
Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.
Стоимость работ
Эксперты «Гектар Групп» проведут необходимые исследования и предоставят достоверные данные, которые исключат необходимость переделок на этапах проектирования и строительства.
Стоимость определения коэффициента уплотнения грунтового покрытия рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае.
Оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами любым удобным способом, чтобы получить бесплатную консультацию инженера-геолога «Гектар Групп». Мы оперативно рассчитаем стоимость проверки уплотнения почвы на вашем объекте.
