Stanovení koeficientu zhutnění půdy v Moskvě | Georegion

Sypké stavební materiály, stejně jako zeminy, mohou být kypřeny nebo zhutňovány různými fyzikálními vlivy. Jejich hustota navíc kolísá v poměrně širokém rozmezí – až několik desítek procent. Ve stavebnictví se často používají 2 relativní hodnoty – koeficient zhutnění při přepravě K_ut a koeficient zhutnění půdy (podkladu) K_у. V podstatě odrážejí stejný jev – změnu objemu v důsledku snížení pórovitosti, ale počítají se a aplikují jinak.

Hustotní charakteristiky stavebních materiálů

Pokud jsou v lomu horniny v hustém monolitickém stavu, pak se během těžby uvolňují a stávají se pórovitějšími. Suroviny procházejí mnoha manipulacemi – těžba, praní, prosévání s rozdělením na frakce, skladování. Při přepravě se materiály opět uvolňují a při přepravě zhutňují. V konečné fázi jsou umístěny do konstrukce a znovu zhutněny. Během procesu se vlhkost mění, což nevyhnutelně ovlivňuje hustotu.

Sypké materiály – drť, písek, písko-štěrková směs ASG atd. – skládají se z jednotlivých zrn, mezi kterými jsou dutiny. Během vývoje, nakládání a vykládání se pevná kostra uvolňuje, zvětšuje se objem pórů a dutin.

Volně nalitý stav materiálu je charakterizován objemovou hmotností, to znamená poměrem hmotnosti a objemu, který zaujímá:

Měří se vážením standardní odměrné nádoby o objemu 5-50 dm³ bez předběžného zhutnění. Velikost nádoby se volí na základě největší velikosti částic. Během testování můžete okamžitě zjistit prázdnotu jako poměr objemu dutin k celému objemu materiálu. Stanovuje se v %. Objemová hmotnost písku je tedy 1600 kg/m³, drceného kamene 1310-1400 kg/m³, ASG 1340-1500 kg/m³ (v závislosti na velikosti frakcí). Ve volném stavu zůstává mezi částicemi určitý objem vzduchu. Neprázdnost písku, drceného kamene a ASG je 30-45 %, 20-50 % a 30-50 %.

Pokud z materiálu odstraníte všechny póry, získáte pevný monolit. Jeho hustota se nazývá true. Je mnohem větší než objem: pro písek je to 2500-3000 kg/m³, drcený kámen – 2700-3100 kg/m³, ASG 2500-3100 kg/m³. Toto je konstantní hodnota a je nezbytná pro výpočet pórovitosti materiálu.

Skutečná hustota se určuje experimentálně. Surovina se rozdrtí na prášek, poté se určí její hmotnost a objem (na základě objemu vody vytlačené z nádoby). Pomocí vzorce ρ=m/V se vypočítá měrná hmotnost materiálu bez pórů a dutin.

K čemu se používá faktor zhutnění?

Tato bezrozměrná hodnota vám umožňuje určit, jak moc se skutečná hustota liší od objemové nebo maximální:

• při přepravě je koeficient dohodnut mezi odběratelem a dodavatelem, který expeduje suroviny z lomu, skladu nebo továrny;
• při stavbě základů pro jakoukoli konstrukci K_у je stanovena projektem jako poměr k maximální hustotě zeminy.

Jedná se o 2 různé scénáře, respektive výpočet probíhá úplně jinak.

Součinitel zhutnění dopravy K ut

Během přepravy se v důsledku vibrací pohybují menší částice dolů a vyplňují dutiny mezi velkými zrny. V souladu s tím se objem nákladu snižuje a hustota se zvyšuje.

Přejímání nekovových materiálů se obvykle provádí objemově nebo hmotnostně. Abyste se vyhnuli nepříjemným překvapením při příjmu vašeho nákladu, musíte počítat s nevyhnutelným smrštěním během přepravy.

Pokud jsou materiály přijímány objemově, je měřena dodávka, tedy velikost naplněné části železničního vagónu nebo vozu. Výsledná hodnota se pak vynásobí koeficientem K_ut.

Chování materiálu při přepravě a skladovém zpracování závisí na distribuci velikosti částic, vlhkosti, spékavosti při skladování, abrazivnosti částic, jakož i na druhu dopravy a klimatickém pásmu. Podle GOST 9757-90 musí být součinitel zhutnění písku a jiných nekovových materiálů dohodnut s výrobcem, ale je akceptován tak, aby nebyl větší než 1,15, tj. objemová ztráta by neměla být vyšší než 15 %. NA_ut je vždy větší než jedna, protože se vypočítá jako poměr počátečního objemu materiálu k jeho objemu po přepravě.

Pokud byla přejímka provedena podle hmotnosti, jednotky hmotnosti se převedou na objemový objem vydělením objemovou hmotností pomocí vzorce:

Dodavatel přepravil 6 m³ písku na korbu nákladního vozu. Po porodu se objem přirozeně zmenšil. Při měření bylo zjištěno 4,8 m³. Musíte zjistit, zda došlo ke krátké dodávce.

Vynásobte 4,8 K_ut= 1,15. Dostaneme V=4,8×1,15=5,52 m³. Odlehčení je 0,8 m³.

Pokud se přejímka provádí hmotnostně, po zvážení vozu pískem by měla být hmotnost materiálu o objemu 6 m³ (při standardní objemové hmotnosti 1600 kg/m³) m=6×1600=9600 kg.

Technologické ztráty při přepravě železniční, silniční nebo vodní bez přetížení, hmotnostně nejvýše:

• drcený kámen, štěrk, struska – 1,15-1,24%;
• písek, ASG, shrabky, keramzit – 1,2-1,34%.

Při přetížení z jedné přepravy do druhé pro všechny materiály je ztrátová rychlost 1,50-1,54 %. V případě většího nedostatku dodavatel povolil podzásobení, což je již důvod pro odběratele k reklamaci.

Jak vypočítat požadavky na materiál s přihlédnutím ke koeficientu zhutnění

U jakýchkoliv stavebních prací je nutné co nejpřesněji stanovit spotřebu materiálů. Například příprava drceného kamene o tloušťce 20 cm se provádí na ploše 100 mXNUMX.

Zjištění objemu polštáře:

Při zohlednění koeficientu zhutnění drceného kamene 0,98 při pokládce a 1,15 při přepravě zjistíme požadovaný objem materiálu, který musí dodavatel uvolnit z lomu:

Vzhledem k tomu, že standardní objem karoserie KamAZ je 6 m³, potřebujeme objednat 4 vozidla.

Koeficient zhutnění půdy

Při stavbě základů a základů je důležitou charakteristikou hustota půdy. Určuje jeho nosnost, chování při zatížení a sklon k sedání.

Hustota půdy závisí na mineralogickém složení, pórovitosti a vlhkosti. Ty nejhustší jsou složeny ze žuly, čediče nebo křemíkových hornin. Jejich specifická hmotnost je přes 3000 kg/m³. Nejnižší hustota rašelinišť a objemných půd není vyšší než 700-900 kg/m³.

Koeficient zhutnění je bezrozměrná veličina rovna poměru skutečné hustoty zeminy k její maximální hustotě:

Fyzický význam K_у Je snadné pochopit, pokud si nejprve představíte monolitický blok a poté jej v rozdrcené, ale zhutněné podobě. Poměr hustot stejné látky, ale v různých stavech, je koeficient zhutnění. Na rozdíl od K_ut, která je vždy větší než jedna, K_у nemůže být větší než 1, protože čitatel je skutečná hustota materiálu s póry a jmenovatel je bez vzduchových dutin.

Maximální hustota půdy: metoda stanovení podle GOST 22733-2016

Testy se provádějí v laboratorních podmínkách pomocí speciální pěchovací jednotky. Jejich podstata je následující:

1. Na staveništi je vybrána půda přirozené vlhkosti. Vzorek by neměl obsahovat více než 25 % pevných částic větších než 2 mm a nemělo by docházet k zamrzání nebo zamokření.
2. Do formy se umístí části zeminy, které se pak na zařízení zhutní ve 3 krocích po 40 úderech.
3. Změří se hmotnost 1 litru zhutněné hmoty a stanoví se hustota.
4. Potom se vlhkost zvyšuje v krocích po 2 % a provede se podobný testovací cyklus.
5. Na základě výsledků se vynese graf hustoty versus vlhkost. V inflexním bodě je maximální hodnota ρ pevná_max při optimální vlhkosti.

Určení nejvyšší hustoty půdy vám umožní pochopit, při jaké hodnotě ρ bude smrštění pod základem nejmenší. V podmínkách na staveništi je nepravděpodobné, že bude dosaženo maximální hodnoty hustoty. Proto je zaveden koeficient, který pomáhá určit, jak blízko je skutečná hustota základny maximální možné hodnotě.

К_у specifikované projektem. Počítá se v závislosti na zatížení a obvykle je 0,96-0,98. To znamená, že při zhutňování půdního nebo pískového polštáře bude hustota o něco menší než maximální s mírnou odchylkou 2-4%.

Stanovení Ku v laboratorních nebo terénních podmínkách

Když máme v ruce projekt s daným koeficientem zhutnění ASG, písku nebo zeminy, je nutné určit, zda skutečná hustota základny odpovídá požadované hodnotě. K tomu se používají různé techniky.

Prostřednictvím vzorkování

Tato metoda je nejpřesnější, ale není příliš rychlá. Je nutná účast laboratoře, protože je obtížné vytvořit příznivé podmínky pro měření na stavbách.

Pro experimenty se používají řezné kroužky známého objemu. Bez narušení struktury materiálu se odeberou vzorky a dále se zváží.

Půda vybraná z několika míst na místě je zabalena do uzavřených kontejnerů a odeslána k výzkumu. Po obdržení výsledků vážení se určí závislost hustoty půdy na vlhkosti a vypočítá se skutečný koeficient zhutnění v každém odběrném místě. Po posouzení stupně přípravy půdy se rozhodne o pokračování nebo ukončení prací na zhutňování půdy.

Dynamický hustoměr (penetrometr)

Měření slouží jako expresní metoda k posouzení stupně zhutnění podkladu v terénu. Dynamický hustoměr je špičatá ocelová tyč s rukojetí a úderovou podložkou. K němu je pohyblivě připevněn náklad o určité hmotnosti.

Hustoměr se instaluje svisle na základnu. Závaží se pak zvedne a spustí na nárazovou podložku. V tomto případě se tyč postupně zaboří do země. Počítá se počet úderů.

Po úplném sestupu hrotu pod povrch se pomocí speciální tabulky určí koeficient zhutnění. Pokud je menší, než požaduje projekt, provede se dodatečné zhutnění. Pokud K_у odpovídá požadované hodnotě, základna je připravena k další práci.

K hutnění se používají vibrační desky, ruční a automatické pěchy. Čím blíže je koeficient K_у k jednotě, čím méně dutin v půdě, a tím vyšší hustota.

Elektromagnetická metoda

Pomocí této metody se hustota zeminy na staveništi porovnává s hustotou dříve stanovenou v laboratoři. Měření se provádějí speciálním zařízením, které iniciuje elektrické pole. Vysílá elektromagnetický impuls, který prochází půdou a je zaznamenáván senzorem a hustota je určena změnou hodnoty.

Pro testování na stanovišti je vybráno minimálně 5 bodů umístěných podle principu čtyřlístku. Velká chyba je způsobena vlhkostí, velkými pevnými inkluzemi a heterogenitou půdy. Měření trvá poměrně dlouho oproti jiným možnostem, kdy lze výsledek získat během jednoho sezení.

Razítkovací metoda

Touto metodou se zjišťuje dynamický modul pružnosti zeminy, který je přímo závislý na její hustotě. Zařízení se skládá ze zátěžové desky, siloměru, tyče se zátěží a elastického prvku, akcelerometru a elektronické jednotky.

Když náklad spadne na plošinu, vrátí se díky pružné síle do původní polohy. Interakční parametry jsou čteny a zpracovávány elektronickou jednotkou. Na základě výsledků zkoušek se určí modul pružnosti, deformace a zatížení. Informace se zobrazují graficky nebo numericky na displeji. Hustoměr umí archivovat a odesílat data do PC, což vytváří předpoklady pro detailnější zpracování a plánování stavby.

Přímá metoda náhrady objemu

Podle normy GOST 28514-90 lze hustotu půdy měřit pomocí zařízení na nakládání písku nebo válce s gumovým balónkem. Před testováním v laboratorních podmínkách se zjišťuje hustota písku v experimentech to bude vzorek pro srovnání.

Pro provádění zkoušek na zhutněné základně je vybrán otvor o průměru 100 mm. Písek se do něj nalévá z pískové nádrže instalované nahoře. Nakládací objem se vypočítá pomocí stupnice na nádrži. Dále se změří hmotnost vytěžené zeminy. Se známými parametry prostředí (v tomto případě písek) se hustota půdy vypočítá pomocí vzorce:

ρ=m*ρ/m, kde ρ a m – hustota a hmotnost písku vyplňujícího otvor.

V technice gumového balónku se jako médium používá voda, která se nalévá do aparatury. Válec se umístí do vykopaného otvoru a naplní se vodou. Objem půdy je určen množstvím vynaložené vody. Dále změřením hmotnosti vzorku můžete zjistit požadovanou hustotu a koeficient zhutnění.

Tuto metodu lze použít, pokud množství pevných velkých částic přesahuje 25 %. Jedná se o drcené kamenné a štěrkové podklady a také polštáře vyrobené ze směsí ShchPS nebo ASG.

Způsoby, jak zvýšit hustotu půdy

Vlastnosti půdy závisí na jejím složení a vlhkosti. Pokud je jeho hustota velmi nízká, dochází k tendenci k deformaci a sesedání. Jedná se o vysoce stlačitelnou rašelinu, kal, sapropely, plastické jíly atd. Ve většině případů se nepoužívají jako základy pro stavbu. Je nutné zvýšit jejich pevnostní vlastnosti, které lze řešit různými metodami:

• vstřikování fixačních roztoků;
• tepelné zpracování (vypalování);
• elektrochemická metoda;
• zesílení;
• instalace štětovnic;
• zatížení filtru;
• mechanické metody.

Pokud je povrchová hustota zeminy nedostatečná, je vrchní vrstva zhutněna pomocí pěchů, válců a plošných vibrátorů. Hluboké zhutňování se provádí pomocí hromad, vibrací, máčení a řízených explozí. Při vysoké vlhkosti se hladina podzemní vody nejprve sníží, poté se provede předběžné stlačení.

Závěr

Koeficient zhutnění je důležitým ukazatelem, který umožňuje charakterizovat stav materiálů po různých manipulacích. Během přepravy pomáhá předvídat pokles objemu a během zhutňování změnu hustoty. Indikátor závisí na distribuci velikosti částic, porozitě částic, vlhkosti a intenzitě mechanického nárazu.

Při plánování stavebních prací hraje důležitou roli síla a hustota půdního horizontu, a tedy metody kontroly těchto charakteristik. Jednou z těchto metod je stanovení koeficientu zhutnění půdy a nikdy neztratí význam.

Proč je to nutné

Existuje mnoho různých typů zeminy, ale tím výzvy při navrhování budov nekončí. Je mnoho faktorů, které ovlivňují stav půdních horizontů.

Co ukazuje koeficient zhutnění půdy?

Tato hodnota udává poměr hustoty suché půdy k její maximální hustotě. Hovoříme samozřejmě o půdě pro těžbu pod stavbami. Tento poměr ukazuje, jak moc může být půda v budoucnu zhutněna.

Tento parametr přímo závisí na:

• zda bude budova udržitelná;
• zda ve stěnách budou praskliny;
• dojde k poškození komunikací uložených v základu?

Nesprávně stanovený koeficient zhutnění půdy může vést ke kritickým důsledkům, a to i přes správnost jiných výpočtů. Proto je tak důležité vědět, jak tuto hodnotu správně najít.

Jak určit tento koeficient

Pro zkušeného stavitele na tom není nic těžkého. Potřebujete pouze získat počáteční data provedením plošných studií a aplikovat je ve vhodném vzorci.

Sběr informací

Před provedením jakékoli práce je místo zkontrolováno. V této fázi se určuje hustota půdy, tedy poměr hmoty k objemu. Tento ukazatel ale zahrnuje i vodu obsaženou v pórech. Pro výpočet koeficientu potřebujete znát hustotu suché půdy a také její maximální hustotu. Proto se půda podrobí vhodnému ošetření a provedou se měření.

Standardní metoda hodnocení zhutnění je upravena GOST 22733-2002, což znamená, že:

1. Půda se nabírá pomocí prstence.
2. Probíhá vážení.
3. Suší se šest až osm hodin při 105 stupních Celsia.
4. Určuje se vlhkost.
5. Vysušená zemina se rozdrtí.
6. Proveďte standardní hutnění.

Takže vlhkost i koeficient zhutnění lze dosáhnout nejdříve za jeden den. Je důležité to vzít v úvahu při plánování prací, aby nedošlo k neočekávaným zpožděním.

Jak vypočítat

Přímo se koeficient zhutnění půdy stanoví pomocí následujícího vzorce: Ku = pd/pdmax. Zde pd je hustota suché půdy a pdmax je její maximální hustota. K označení tohoto koeficientu se vždy používá Ku.

Je důležité vzít v úvahu, že použití této techniky je relevantní, pokud je zhutňování standardní. Tato hodnota odpovídá GOST 22733-2002. Pokud dojde k porušení technologie odběru vzorku a jeho analýzy, nebudou data výpočtu správná.

Ostatně jak maximální, tak normální hustota suché půdy jsou v procesu experimentálního výzkumu, nikoli výpočtů. Je tedy nutné zajistit pro laboratoř normální podmínky, protože kterýkoli z faktorů prostředí může velmi ovlivnit přesnost výsledku, potažmo výpočtu.

Hodnota koeficientu zhutnění

Existuje nejen Ku, ale i Xot. To udává nejmenší koeficient zhutnění. Pro zemní práce občanské a průmyslové výstavby se určuje podle SNiP 3.02.01-87. Pokud mluvíme o dálnicích, používá se SNiP 2.05.02-85. Pokud najednou nemůžete přesně vypočítat koeficient zhutnění, Moskva je město, kde můžete rychle najít odborníky na tuto problematiku.

Vždy je splněna následující podmínka: Ku ≥ Ksot. To znamená, že někdy je nejmenší koeficient požadovanou hodnotou. Nejdůležitější je zkontrolovat regulační dokumenty, abyste si včas všimli chyby a znovu provedli výpočty.

Zde jsou výhody těchto technologií:

1. Schopnost dosáhnout výsledků v co nejkratším čase.
2. Není potřeba dopravovat zeminu do laboratoře.
3. Menší šance na chyby.

Pro statické snímání se používá statický hustoměr. Jeho nevýhodou je, že neumožňuje kontrolu hutnění horní části zemní konstrukce. Dynamické snímání se provádí pomocí dynamického hustoměru a hnací sondy. Je již vhodný pro všechny provozy a poskytuje nejúplnější informace o hutnění.

Pokud však neexistuje vhodné vybavení, nezbývá než použít konvenční půdní rozbor a vypočítat koeficient. A pokud není kam spěchat, je to racionální varianta. Zvláště pokud je rozpočet extrémně omezený. Není nic složitého na tom, zřídit si v blízkosti mobilní laboratoř a přesně provádět výpočty. Dělali to dříve a udělají to později.

Na základě výše uvedeného můžeme konstatovat, že koeficient zhutnění zeminy je nutností u každé stavby, pokud nejsou použity provozní metody. Jeho včasné a přesné určení umožňuje pochopit, zda je zvolené místo přesně vhodné pro stavbu konkrétní budovy a který konkrétní základ bude optimálním řešením.

Proč si vybrat Georegion Moscow LLC?

Naše společnost působí na trhu průzkumných služeb již řadu let. Za uplynulou dobu máme:

• mít nashromážděné odborné zkušenosti, které zaručují kvalitu práce;
• zakoupeno moderní vybavení včetně půdoznalecké laboratoře;
• vytvořili vlastní cenovou politiku k zajištění dostupnosti služeb.

Pro získání podrobnějších informací o podmínkách spolupráce nebo objednání inženýrskogeologických průzkumů zemin kontaktujte naše specialisty pomocí formuláře na webu nebo telefonicky.

Máte nějaké dotazy? Požádejte je u odborníka Poradíme vám se všemi problémy, kdykoli to bude pro vás výhodné! položit otázku

• Geologické průzkumy
  • pro silnice
  • pro design
  • pro založení
  • pro web
  • na stavbu chaty
  • pro stavbu domů
  • pro půdu
  • Inženýrské a environmentální studie pro design
  • Vývoj a schválení PMOOS
  • topografický průzkum
  • Služby geodeta
  • Měření koeficientu zhutnění půdy
  • Stanovení koeficientu zhutnění půdy
  • Stanovení hustoty půdy
  • Stanovení pevnosti zeminy
  • Stanovení fyzikálních a mechanických vlastností zemin
  • Kontrola jam