RU2052578C1

RU2052578C1 - Method for determination of degree and uniformity of soil density through depth of earth construction

Info

Publication number: RU2052578C1
Authority: RU
Inventors: Владислав Владиславович Штабинский; Вячеслав Николаевич Яромко
Original assignee: Научно-исследовательский и проектно-технологический институт "Дорстройтехника"
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1996-01-20

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: method for determination of degree and uniformity of SOIL through depth of earth construction includes driving conical tip in soil mass under impacts of drop weight, drawing a plot of soil dynamic resistance change through depth of tip immersion, outlining strata with uniform soil density on the basis of the plot, and selection of soil samples among from strata with uniform soil density. Soil selected from uniform soil strata is densified directly in earth construction up to maximum value at natural moisture. Conical tip is repeatedly driven into the densified sample of diameter not less than 5 tip diameters. Results of the first and second sounding are compared, densification degree of given uniform soil stratum is determined on the base of calibration dependence. The data obtained for the depth below critical depth of sounding are processed only. EFFECT: increased measuring accuracy. 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству земляных сооружений и может быть использовано при контроле уплотнения грунтов обратных засыпок. The invention relates to the construction of earthworks and can be used to control soil compaction of backfill.

Известен способ контроля качества уплотнения грунта путем двух последовательных пенетраций, при котором первую пенетрацию осуществляют в исследуемом грунте при естественном достигнутом уплотнении, а вторую в грунте, дополнительно уплотненном ударной нагрузкой до максимальной плотности, после чего определяют коэффициент уплотнения грунта путем сравнения результатов двух пенетраций с использованием тарировочной зависимости [1]
Известен способ контроля качества уплотнения, предусматривающий отбор проб грунта, уплотнение образцов, забивку в них наконечника прибора динамического контроля и построение тарировочных графиков для каждого вида грунта [2]
Недостатком этих способов является то, что контроль производится только в поверхностном слое, т. е. на глубину, не превышающую высоты наконечника прибора.A known method of controlling the quality of compaction of the soil by two consecutive penetrations, in which the first penetration is carried out in the test soil with naturally achieved compaction, and the second in the soil, additionally compacted by shock load to the maximum density, and then determine the coefficient of compaction of the soil by comparing the results of two penetrations using calibration dependence [1]
A known method of monitoring the quality of compaction, involving sampling of soil, compaction of samples, driving in them the tip of a dynamic control device and the construction of calibration schedules for each type of soil [2]
The disadvantage of these methods is that control is carried out only in the surface layer, i.e., to a depth not exceeding the height of the tip of the device.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения степени и однородности уплотнения грунтов, включающий забивку наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев, отбор из них проб грунта для испытания и определение по полученным результатам с учетом предварительно построенных тарировочных кривых степени уплотнения [3]
Цель изобретения повышение точности измерений и сокращение сроков контроля.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for determining the degree and uniformity of soil compaction, including driving the tip into the soil thickness under the impact of a falling load, plotting the dynamic dynamic resistance of the soil along the depth of immersion of the tip, identifying layers of density-uniform layers, taking soil samples from them for testing and determining according to the results obtained, taking into account pre-constructed calibration degree curves seals [3]
The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements and reduce the time of control.

Цель в способе определения степени и однородности уплотнения грунта по глубине земляного сооружения, включающем забивку конического наконечника в грунтовую толщу под действием ударов падающего груза, построение графика изменения динамического сопротивления грунта по глубине погружения наконечника, выделение по графику однородных по плотности слоев, отбор из них проб грунта для испытания и определение по полученным результатам с учетом предварительно построенных тарировочных кривых степени уплотнения, достигается тем, что при испытании из каждой пробы грунта изготавливают образец максимальной плотности при естественной влажности высотой, превышающей критическую глубину зондирования непосредственно в земляном сооружении. Затем производят забивку в образец конического наконечника и сравнивают величины динамических сопротивлений грунта в слое земляного сооружения и в уплотненном образце. Результаты сравнения используют для определения степени уплотнения грунта однородного слоя, причем рассматривают значения динамического сопротивления, полученные ниже критической глубины зондирования. The purpose of the method is to determine the degree and uniformity of soil compaction along the depth of an earthen structure, including driving a conical tip into the soil stratum under the influence of falling loads, plotting the dynamic dynamic resistance of the soil along the tip immersion depth, isolating layers that are uniform in density, taking samples from them soil for testing and determining according to the results, taking into account pre-constructed calibration curves of the degree of compaction, is achieved by the fact that during testing From each soil sample, a sample of maximum density is made at a natural humidity with a height exceeding the critical sounding depth directly in the earthen structure. Then, a conical tip is driven into a sample and the dynamic resistance of the soil in the layer of the earth structure and in the compacted sample is compared. The comparison results are used to determine the degree of compaction of the soil of a uniform layer, and the values of dynamic resistance obtained below the critical sounding depth are considered.

С целью определения влияния глубины зондирования на величину динамического сопротивления забивке конического наконечника проводили специальные исследования, в результате которых установлено, что при одной и той же плотности грунта сопротивление последнего забивке наконечника возрастает пропорционально глубине погружения, однако, начиная с определенной глубины, равной восьми диаметрам наконечника, становится постоянным (фиг. 1). In order to determine the effect of sounding depth on the value of dynamic resistance to driving a conical tip, special studies were carried out, as a result of which it was found that at the same soil density the resistance of the last driving of the tip increases in proportion to the immersion depth, however, starting from a certain depth equal to eight tip diameters becomes constant (Fig. 1).

Так как сопротивление грунта забивке конуса ниже глубины h 8d (где d диаметр конического наконечника), называемой критической глубиной зондирования, в однородном по составу и плотности грунте остается практически постоянным, то при оценке степени и однородности уплотнения грунта необходимо учитывать только результаты испытаний, полученные ниже критической глубины, т.е. ниже глубины, равной 8d. Since the soil resistance to driving into a cone is lower than the depth h 8d (where d is the diameter of the conical tip), called the critical sounding depth, in a soil that is uniform in composition and density, it remains almost constant, when evaluating the degree and uniformity of soil compaction, only the test results obtained below should be taken into account critical depth i.e. below a depth of 8d.

Способ осуществляют следующим образом. Устанавливают наконечник прибора для динамического зондирования на выровненную и защищенную поверхность грунта и производят его забивку ударами свободно падающего груза. Фиксируют количество ударов и глубину погружения наконечника. При забивке на требуемую глубину наконечник прибора извлекают и строят график изменения сопротивления грунта забивке конуса по глубине. По графику определяют слои с одинаковым сопротивлением зондированию (однородные слои), из которых затем производят отбор грунта. Вынутый грунт уплотняют в приямке, устроенном в теле земляного сооружения, нагрузкой, эквивалентной нагрузке стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-90. После этого по центру уплотненного образца устанавливают наконечник прибора и производят его забивку, фиксируя количество ударов и глубину погружения наконечника. Полученное значение величины динамического сопротивления сравнивают со значением, полученным при первой забивке наконечника в слой, из которого отбирают грунт для уплотнения образца, т.е. находят величину отношения a P_д2/P_д1 (где Р_д1и Р_д2 соответственно динамическое сопротивление грунта при первом и повторном зондировании), и по градуировочной зависимости К_у f(a) определяют величину К_у коэффициент уплотнения.The method is as follows. Set the tip of the device for dynamic sounding on a leveled and protected surface of the soil and clog it with impacts of a freely falling load. Fix the number of strokes and the immersion depth of the tip. When driving to the required depth, the tip of the device is removed and a graph of the soil resistance to driving the cone in depth is plotted. According to the schedule, layers with the same sounding resistance (homogeneous layers) are determined, from which soil is then selected. The excavated soil is compacted in a pit arranged in the body of the earthworks with a load equivalent to the load of a standard seal in accordance with GOST 22733-90. After that, the tip of the device is installed in the center of the sealed sample and it is hammered, fixing the number of strokes and the immersion depth of the tip. The obtained value of the dynamic resistance value is compared with the value obtained during the first driving of the tip into the layer from which soil is taken to compact the sample, i.e. find the value of the ratio a P _d2 / P _d1 (where R _d1 and P _d2, respectively, the dynamic resistance of the soil during the first and second probing), and the value of K _y determine the compaction coefficient _from the calibration curve K _y f (a).

П р и м е р. Для забивки конического наконечника диаметром 16 мм на глубину 20-30 см сделано 15 ударов груза (N₁ 15). После отбора грунта с глубины 20-30 см производят его уплотнение в приямке глубиной 30 см и диаметром 10 см 40 ударами трамбовки от прибора стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-90 на каждый слой толщиной 5 см. Производят повторную забивку наконечника прибора в уплотненный образец грунта. Полученное в интервале глубины 20-30 см количество ударов N₂ 18 сравнивают с полученным ранее количеством N₁ 15 (а N₂/N₁ 18/15 1,2). По полученному значению а 1,2 с использованием градуировочной зависимости К_у f(a) определяют величину коэффициента уплотнения К_у 0,96 (фиг. 2).PRI me R. For driving a conical tip with a diameter of 16 mm to a depth of 20-30 cm, 15 impact shocks were made (N ₁ 15). After taking soil from a depth of 20-30 cm, it is compacted in a pit 30 cm deep and 10 cm in diameter with 40 shocks of a tamper from a standard compaction device in accordance with GOST 22733-90 for each layer 5 cm thick. The tip of the device is re-driven into a compacted soil sample. Obtained in the interval of depth 20-30 cm, the number of strokes N ₂ 18 is compared with the previously obtained amount of N ₁ 15 (and N ₂ / N ₁ 18/15 1,2). From the obtained value of a 1.2 using the calibration curve K _y f (a) determine the magnitude of the coefficient of compaction K _y 0.96 (Fig. 2).

Преимущество данного способа заключается в том, что результаты контроля (степень уплотнения) получают на месте проведения работ без последующих лабораторных испытаний. Точность полученных результатов высокая, т.к. первое и повторное зондирование осуществляют для одного и того же грунта при постоянной влажности. The advantage of this method is that the control results (degree of compaction) are obtained at the place of work without subsequent laboratory tests. The accuracy of the results is high, because the first and second sounding is carried out for the same soil at constant humidity.

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE AND HOMOGENEITY OF SOIL SEALING BY THE DEPTH OF THE EARTH STRUCTURE, including driving the conical tip into the soil thickness under the impact of falling loads, plotting the dynamic resistance of the soil along the depth of immersion of the tip, selecting the layers of uniform density samples for them, selecting from them tests and determination according to the obtained results, taking into account previously constructed calibration curves of the degree of compaction of the soil, characterized in that when testing Using each soil sample, a maximum density sample is made at a natural humidity with a height exceeding the critical sounding depth directly in the earthen structure, then a conical tip is driven into the sample and the dynamic resistance of the soil is compared in the layer of the earthen structure and in the compacted sample, and the comparison results are used to determine the degree of compaction of the soil of a uniform layer, and consider the values of dynamic resistance obtained below to iticheskoy probing depth.