Bsm818.ru

БСМ 818
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прибор для определения угла естественного откоса песчаных грунтов

Приложение А. Определение удельного электрического сопротивления грунта

А.1 Определение удельного электрического (кажущегося) сопротивления грунта в полевых условиях

А.1.1 Средства контроля и вспомогательные устройства

Полевые электроразведочные приборы, например типа АС-72; электроды в виде стальных стержней длиной от 250 до 350мм и диаметром от 15 до 20мм.

Допускается применять другие приборы, в том числе установки с измерением электрического поля незаземленными линиями, при соблюдении условия эквивалентности установкам с заземленными электродами.

А.1.2 Проведение измерений

Удельное электрическое сопротивление фунта измеряют непосредственно на трассе подземного трубопровода без отбора проб фунта по четырехэлектродной схеме (см. рисунок А.1).

Рисунок А.1. Схема определения удельного электрического (кажущегося) сопротивления грунта в полевых условиях

1 — электрод, 2 — прибор с клеммами: I — токовыми; Е — измерительными; а — расстояния между электродами (см. формулу (А.1))

Электроды размещают на поверхности земли на одной прямой линии, совпадающей с осью трассы для проектируемого сооружения, а для сооружения, уложенного в землю, на линии, проходящей перпендикулярно или параллельно, на расстоянии в пределах от 2 до 4м от оси сооружения. Измерения выполняют с интервалом от 100 до 200м в период, когда на глубине заложения сооружения отсутствует промерзание грунта.

Глубина забивания электродов в грунт должна быть не более 1/20 расстояния между электродами.

А.1.3 Обработка результатов измерения

Удельное электрическое сопротивление грунта ρ, Ом·м, вычисляют по формуле

Rt — электрическое сопротивление грунта, измеренное прибором, Ом;

а — расстояние между электродами, равное глубине прокладки подземного сооружения, м.

А.1.4 Оформление результатов измерения

Результаты измерений и расчетов заносят в протокол по форме, приведенной в А.1.5.

А.1.5 Форма протокола определения удельного электрического сопротивления грунта в трассовых условиях

Протокол определения удельного электрического сопротивления грунта в трассовых условиях

Прибор типа ______________________________________________________________

Заводской номер __________________________________________________________

Дата проверки ____________________________________________________________

Дата измерения ___________________________________________________________

Погодные условия _________________________________________________________

Адрес пункта измеренияНомер пункта измерения по схемеРасстояние между электродами a, мИзмеренное электрическое сопротивление грунта Rt, ОмУдельное электрическое сопротивление грунта ρ, ОмКоррозионная агрессивность грунта

Измерения провел _____________________

Проверку провел _______________________

А.2 Определение удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

А.2.1 Отбор проб

Для определения удельного электрического сопротивления грунта отбирают пробы грунтов в шурфах, скважинах и траншеях из слоев, расположенных на глубине прокладки сооружения, с интервалами от 50 до 200м на расстоянии от 0,5 до 0,7м от боковой стенки трубы. Для пробы берут от 1,5 до 2кг грунта, удаляют твердые включения размером более 3мм. Отобранную пробу помещают в полиэтиленовый пакет и снабжают паспортом, в котором указывают номера объекта и пробы, место и глубину отбора пробы.

Читайте так же:
После грунтовки время выдержки

Если уровень почвенно-грунтовых вод выше глубины отбора проб, отбирают грунтовый электролит объемом от 200 до 300 см 3 и помещают в герметически закрывающуюся емкость, которую маркируют и снабжают паспортом.

А.2.2 Средства контроля и вспомогательные устройства:

— источник постоянного или низкочастотного переменного тока любого типа;

— миллиамперметр любого типа класса точности не ниже 1,5 с диапазонами 200 или 500мА;

— вольтметр любого типа с входным сопротивлением не менее 1 Мом;

Примечание. Специальные приборы использовать допускается.

— ячейка прямоугольной формы внутренними размерами: а=100мм; b=45мм, h=45мм (см. рисунок А.2) из диэлектрического материала (стекло, фарфор, пластмасса) или стали с внутренней футеровкой изоляционным материалом;

Рисунок А.2. Схема установки для определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

1 — миллиамперметр; 2 — источник тока; 3 — вольтметр; 4 — измерительная ячейка размерами a, b; h (см. А.2.2); А и В — внешние электроды;м и №- внутренние электроды

— электроды внешние (А, В) размером 44×40мм (40мм — высота электрода) в виде прямоугольных пластин (из углеродистой или нержавеющей стали) с ножкой, к которой крепят или припаивают проводник-токоподвод, при этом одну сторону каждой пластины, которая примыкает к торцовой поверхности ячейки, изолируют;

— электроды внутренние (М, N) из медной проволоки или стержня диаметром от 1 до 3мм и длиной на 10мм больше высоты ячейки;

— шкурка шлифовальная зернистостью 40 (или менее) — по ГОСТ 6456;

— вода дистиллированная — по ГОСТ 6709;

— ацетон — по ГОСТ 2768.

А.2.3 Подготовка к измерению

Отобранную пробу песчаных грунтов смачивают до полного влагонасыщения, а глинистых — до достижения мягкопластичного состояния. Если уровень почвенно-грунтовых вод ниже уровня отбора проб, смачивание проводят дистиллированной водой, а если выше — грунтовой водой.

Электроды зачищают шлифовальной шкуркой, обезжиривают ацетоном и промывают дистиллированной водой. Внешние электроды устанавливают вплотную к внутренним торцовым поверхностям ячейки. При сборе ячейки пластины размещают друг к другу неизолированными сторонами. Затем в ячейку помещают грунт, послойно утрамбовывая его. Высота грунта должна быть на 4мм менее высоты ячейки. Устанавливают внутренние электроды вертикально, опуская их до дна по центральной линии ячейки на расстоянии 50мм друг от друга и 25мм — от торцовых стенок ячейки.

А.2.4 Проведение измерений

Удельное электрическое сопротивление грунта определяют по четырехэлектродной схеме на постоянном или низкочастотном (от 100 до 1000Гц) переменном токе (см. рисунок А.2). Внешние электроды с одинаковой площадью рабочей поверхности Sρ поляризуют током определенной силы I1 и измеряют падение напряжения V1 между двумя внутренними электродами при расстоянии lMN между ними.

Читайте так же:
Проникающая грунтовка ceresit ct 17

А.2.5 Обработка результатов измерения

А.2.5.1 Электрическое сопротивление грунта Rг.п, Ом, вычисляют по формуле

Rг.п = V1 / I1 , (А.2)

V1 — падение напряжения между двумя внутренними электродами, В;

I1 — сила тока в ячейке, А.

Примечание. При отсутствии тока разность потенциалов между двумя внутренними электродами V01 может отличаться от нуля в пределах от 10 до 30мВ, тогда для расчета электрического сопротивления грунта используют формулу

Rг.п =( V1 — V01) / I1 . (А.3)

А.2.5.2 Удельное электрическое сопротивление грунта ρ, Ом·м, вычисляют по формуле

ρ = (Rг.п Sρ ) / RMN , (А.4)

Rг.п — электрическое сопротивление грунта, рассчитанное по формуле (А.2) или (А.3), Ом;

Sρ — площадь поверхности рабочего электрода, м2;

RMN- расстояние между внутренними электродами, м.

При использовании специальных приборов измерения при определении электрического сопротивления грунта проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

А.2.6 Оформление результатов измерений

Результаты измерений и расчетов заносят в протокол по форме, приведенной в А.2.7

А.2.7 Форма протокола определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

Протокол определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

Приборы компрессионного сжатия и одноплоскостного среза «ЛИГА»

Прибор трёхосного сжатия (стабилометр «ЛИГА») на сегодняшний день является одним из наиболее популярного и удобного в эксплуатации оборудования для проведения испытаний грунта методом трёхосного сжатия.

Комплекс «ЛИГА» предназначен для проведений испытаний грунта методами:

— тр ё хосного сжатия, с примением камеры трёхосного сжатия;

— компрессионного и суффозионного сжатия, с примением одометра;

— простого прямого сдвига (Simple Direct Shear) и др.

Прибор трёхосного сжатия (стабилометр) «ЛИГА» отличается от своих предшественников и аналогов повышенной функциональностью , быстротой работы , малыми габаритными размерами (за счёт компоновки всех элементов комплекса, в том числе электроники, в одном компактном корпусе), увеличенной скоростью возврата нагрузочных органов в исходные положения , гибким и простым в использовании программным обеспечением и невысокой стоимостью, а также облегчённой возможностью проведения периодических поверок .

За счёт компактных размеров прибора трёхосного сжатия и возможности коммутации прибора с ЭВМ с помощью всего одного электро-кабеля появляется возможность размещения большого количества приборов в стеснённых лабораторных условиях, к примеру на одном лабораторном столе, что, в свою очередь, избавляет от необходимости проведения трудоёмких и довольно затратных пусконаладочных работ.

Также прибор трёхосного сжатия (стабилометр) «ЛИГА» может комплектоваться специализированным программным обеспечением PG-TEST 2.0 предназначенным не только для управления проведением опытов на приборе, но и для автоматизированной обработки и хранения данных результатов экспериментов, формирования отчётов камеральной обработки данных с возможностью редактирования как в ручном, так и в автоматическом режимах, в соответствии с ГОСТ 12248-2010, ASTM, а также в форматах индивидуальной настройки.

Читайте так же:
Праймер кровельная грунтовка расход

Приборы трёхосного сжатия «ЛИГА» могут применяться для испытаний как талых, так и мёрзлых грунтов в условиях установки приборов в морозильную камеру. В том числе модификации приборов трёхосного сжатия «ЛИГА» позволяют проводить испытания в режиме релаксации напряжений* (релакосметров), а также получать данные, применяемые в качестве входных параметров программных комплексов численного моделирования грунтового основания PLAXIS, MIDAS, ГЕО5, GeoStudio, ANSYS и др.
(*В соответствии с методикой, изложенной в СТО 60284311-003-2012 и действующем патенте № 2272101, автор Труфанов А.Н.)

В результате обработки данных с применением программного обеспечением PG-TEST 2.0 возможно получить такие параметры, характеризующие напряжённо-деформированное состояние грунта, как:

ϕ – угол внутреннего трения;

с — удельное сцепление;

E – модуль деформации;

Ν – коэффициент Пуассона;

Ψ – угол дилатансии

E ref 50 – секущий модуль деформации, определяемый в приборе трёхосного сжатия

(стабилометре), с применением камеры трёхосного сжатия;

E ref ur – секущий модуль упругости при разгрузке, определяемый в приборе трёхосного сжатия (стабилометре), с применением камеры трёхосного сжатия;

E ref oed – касательный модуль деформации определяемый в одометре;

νur – число Пуассона при разгрузке и повторном нагружении;

m – показатель степени зависимости жёсткости от напряжения;

K – коэффициент бокового давления в состоянии покоя (при консолидации);

OCR – коэффициент переуплотнения, и многие др.

Как работать плотномером?

Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:

  • Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
  • Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
  • Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
  • Угол при основании конуса, град – 60.
  • Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
  • Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.

КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.

Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.

Читайте так же:
Применение грунтовки по старой краске

Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.

В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.

Испытание экспресс-методами

Однако определять уплотнение таким образом – процесс весьма длительный и может занимать до 3 рабочих дней. Поэтому, когда необходимо сразу понять качество земляных работ используется испытание экспресс-методами. Для этого используются специальные приборы – плотномеры:

    статические, определяющие уплотнение основания исходя из величины максимальной нагрузки, которую способно выдержать песчаное основание. Для этого в испытываемую поверхность заглубляется рабочий наконечник, имеющий форму усеченного конуса; динамические, где уплотнение определяется исходя из количества ударов, необходимых для погружения рабочего наконечника на глубину 100 мм.

Заказчик имеет право требовать письменное подтверждение качества работ, с которым было произведено уплотнение обратной засыпки песком пазух и траншей. В этом случае, после того как испытание будет закончено, оформляется заключение.

Заключение

Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.

В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.

Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.

Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.

Сухой образец грунта измельчается, отбирается 100-200 г в качестве пробы. Почва просеивается через сито, из всей массы отбирается часть грунтового порошка из расчета 15 г на каждые 100 мл емкости пикнометра и высушивается. Пикнометр на 1/3 заполняется дистиллированной водой и взвешивается. В емкость всыпаются частицы грунта, прибор снова взвешивается, взбалтывается и выставляется для кипячения на песчаную баню на 30-60 минут. После этого прибор охлаждается, доливается вода до мерной риски, корпус вытирается и пикнометр взвешивается. Затем выливается его содержимое, вливается вода, выдерживается в водяной ванне и снова взвешивается.

Плотность грунтовых частиц вычисляется по формуле: p = pн*m0/(m0+m2-m1), где m0 – масса сухого порошка грунта, m1 — масса пикнометра с водой и грунтом по завершению кипячения, m2 — масса пикнометра с водой, рн — плотность воды.

Читайте так же:
Полимерная грунтовка что это такое

Закрепление грунтов

Для повышения несущей способности слабых грунтов применяют различные способы их закрепления, осуществление которых может выполняться строительными организациями, оснащенными соответствующими механизмами и расходными материалами.

Силикатизация мелких и пылеватых песков, плывунов – упрочнение грунта через нагнетание в него (при помощи инъекторов) химических растворов, которые, реагируя между собой, образуют гель кремниевой кислоты. Инъектор для грунта – это подобие медицинского шприца, но только очень большого размера (диаметр 30…75 мм), в котором выход химикатов осуществляется через его перфорированную боковую поверхность. Химикаты внедряются в грунт под давлением 3…6 атм. и расходятся в нем, образуя зону уплотненного грунта диаметром 0,6…2 м (в зависимости от коэффициента фильтрации грунта).

Для закрепления мелких песков применяют двухрастворный и однорастворный способы. Первый заключается в поочередном нагнетании в грунт растворов силиката натрия (жидкое стекло) и хлористого кальция, а второй – в нагнетании раствора фосфорной кислоты с жидким стеклом. Предел прочности закрепленного грунта:

4…5 кг/см² – для мелких и пылеватых песков;

15…30 кг/см² – для крупных и средних песков.

Радиус закрепления грунта вокруг одного цнъектора в зависимости от степени фильтрации грунта – 0,4… 1,0 м.

Силикатизация лёссовых грунтов выполняется через нагнетание в грунт только жидкого стекла, который закрепляется солями, содержащимися в грунте. Предел прочности закрепленного грунта – 6…8 кг/см² при радиусе закрепления грунта вокруг одного инъектора – около 1 м.

Смолизация грунта – нагнетание в грунт синтетических (карбомидных) смол. После закрепления лёссовидных грунтов они теряют просадочность и становятся практически водонепроницаемыми, имея предел прочности – 7…15 кг/см². (При смолизации песка предел прочности – 10…25 кг/см²).

Битуминизация грунта применяется для закрепления крупнозернистых и обломочных пород. Разогретый битум или холодная битумная эмульсия по трубам нагнетается в грунт. Битуминизация применяется для предупреждения фильтрации грунтовых вод. Грунт превращается в подобие асфальта.

Цементация грунта применяется для закрепления песчано-гравийных грунтов. Смесь воды и цемента (0,8 : 1) подается через инъекторы под давлением. Расход раствора составляет около 0,3 м³ на 1 м⊃ укрепляемого грунта.

Использование высоконапорных инъекций заключается в погружении устройства для перемешивания грунта с вяжущим материалом. Устройство снабжено специальными соплами, через которые подается раствор под давлением 150 атм. Это позволяет быстро погрузить инъектор и создать прочный массив диаметром до 3 м.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector