Kontrola zagęszczenia podłoża
gruntowego i warstw z kruszywa
mgr inż. Dawid Ryś
dawid.rys@wilis.pg.gda.pl
Kontrola zagęszczenia podłoża
gruntowego i warstw z kruszywa
mgr inż. Dawid Ryś
dawid.rys@wilis.pg.gda.pl
Badanie zagęszczenia
Wskaźnik zagęszczenia można określić:
• metodą bezpośrednią (pobranie próbki do badań
laboratoryjnych),
• metodą pośrednią (np. sondowanie)
Metoda bezpośrednia – dla próbki pobranej z
zagęszczonej warstwy określa się:
• masę próbki mokrej „m
m
”,
• wilgotność „w”,
• objętość próbki „V” (najtrudniejsza część badania).
d
= 100
o
/ 100+w
o
= m
m
/V w = m
w
/m
s
Badanie zagęszczenia
Objętość próbki określa się:
• poprzez pobranie próbki do
cylindra o znanej objętości,
przeważnie 500-1000 cm
3
,
• z zastosowaniem
wolunometru
(objętościomierza)
piaskowego lub wodnego.
Metoda piasku kalibrowanego
Objętość „dołka” wyznacza się za pomocą piasku,
którego gęstość objętościowa jest stała,
Piasek powinien być suchy o wąskiej frakcji: 0,5 – 1
mm,
Określenie gęstości objętościowej piasku
kalibrowanego
Zważenie cylindra o znanej objętości np. cylinder do
badania Proctora o V=1000 cm
3
– m
c
,
Określenie masy cylindra z piaskiem kalibrowanym –
m
c+p
,
Gęstość objętościowa piasku kalibrowanego określa
się z następującej zależności:
[g/cm
3
]
1000
C
P
C
p
m
m
Określenie masy piasku kalibrowanego w stożku
Zważyć pojemnik z piaskiem i ze stożkiem,
Ustawić pojemnik pionowo i wysypać piasek,
następnie zamknąć zawór i określić masę pojemnika i
stożka z pozostałym piaskiem,
Różnica mas pozwala na wyznaczenie masy piasku
kalibrowanego w stożku - m
ps
Przebieg badania w terenie
Zważyć pojemnik z piaskiem i ze stożkiem - m
p
,
Na równej powierzchni badanej warstwy ustawić
podstawę lejka,
Wybrać się około 1 dm
3
badanego gruntu starając się
pozostawić regularny kształt – masa wybranego
materiału - m
pr
,
Ustawić pojemnik ze stożkiem i piaskiem
kalibrowanym i otworzyć zawór wypełniając dołek i
stożek piaskiem kalibrowanym,
Przebieg badania w terenie
Ważymy pojemnik z pozostałym piaskiem i ze
stożkiem - m
k
,
Określamy objętość dołka na podstawie następującej
zależności:
[cm
3
]
Gdzie:
m
p
– masa początkowa,
m
k
– masa końcowa,
m
ps
– masa piasku kalibrowanego w stożku,
ρ
p
– gęstość objętościowa piasku kalibrowanego.
p
ps
k
p
d
m
m
m
V
Przebieg badania w terenie
Gęstość objętościową badanej warstwy określa się
następująco:
[g/cm
3
]
gdzie:
m
pr
– masa wybranego z dołka materiału,
V
d
– objętość dołka
d
pr
V
m
Przebieg badania w terenie
Po określeniu wilgotności (w %) pobranej próbki
obliczamy gęstość objętościową szkieletu
gruntowego:
[g/cm
3
]
w
d
100
100
BADANIE ZAGESZCZENIA PODŁOŻA
GRUNTOWEGO
Lekka sonda dynamiczna SD-10
Cel badania
Ocena stopnia zagęszczenia i wskaźnika zagęszczenia poprzez
wbijanie dynamiczne końcówki sondy wraz z żerdzią z
jednoczesnym określaniem oporów występujących przy ich
pogrążaniu
Wbijanie dynamiczne odbywa się za pomocą młota spadającego
z określonej wysokości. Parametrem sondowania dynamicznego
jest liczba uderzeń młota sondy potrzebna do zagłębienia
końcówki sondy o 10 cm
Elementy sondy SD-10
Końcówka wbijana w grunt o średnicy 35,7 mm,
wysokości stożka 17,9 mm i kącie
wierzchołkowym 90º,
Żerdzie o średnicy 22 mm, masie 3 kg i długości 1
m,
Kowadło o masie 6 kg osadzone na prowadnicy,
Młot obciążający o masie 10 kg spadający
swobodnie po prowadnicy z wysokości 0,5 m,
Maksymalny zasięg badania do 10 m
Zastosowanie sondy SD-10
Określenie stanów gruntów głównie niespoistych
naturalnych oraz nasypowych,
Określenie miąższości warstwy o podobnym
zagęszczeniu,
Określenie głębokości występowania podłoża
nośnego,
Ocena jednorodności podłoża gruntowego,
Ustalenie granicy pomiędzy podłożem rodzimym a
gruntem nasypowym,
Kontrola wykonawstwa nasypów i zasypek
gruntowych
Ocena wyników sondowania
Stopień zagęszczenia I
D
I
D
=0,071+0,429 · log N
10
gdzie:
N
10
– ilość uderzeń młota przypadające na każde 10 cm
zagłębienia sondy SD-10,
Do głębokości z=0,6 stosuje się skorygowaną liczbę młota
sondy N
kor
N
kor
= N
10
· 0,6/z
Np. dla głębokości z=0,3 m - N
kor
= N
10
· 0,6/0,3= N
10
· 2
Interpretacja wyników sondowania
Wyniki obliczeń stopnia zagęszczenia I
D
na podstawie badania
sondą dynamiczną SD-10 pozwalają na następującą klasyfikację
podłoża gruntowego:
I
D
≤ 0,33
- grunt jest luźny,
0,33 < I
D
≤ 0,67 - grunt jest średnio zagęszczony,
0,67 < I
D
≤ 1
- grunt jest zagęszczony
Interpretacja wyników sondowania
Z określonego na podstawie sondowań stopnia zagęszczenia I
D
można ocenić wskaźnik zagęszczenia I
S
na podstawie
następującej zależności korelacyjnej:
Wymagania PN-S-02205
Roboty ziemne. Wymagania i badania.
Wymagania PN-S-02205
Roboty ziemne. Wymagania i badania.
Zadanie 1
Głębokość [m]
Liczba uderzeń na każde
10 cm zagłębienia
0,1
11
0,2
13
0,3
12
0,4
8
0,5
11
0,6
7
0,7
21
0,8
75
0,9
89
Oceń zagęszczenie nasypu z piasku na podstawie badania
sondą SD-10. Droga o ruchu ciężkim i bardzo ciężkim
Zadanie 2
Oceń zagęszczenie warstwy odsączającej z pospółki na podstawie badania
volunometrem piaskowym.
• gęstość piasku kalibrowanego p
p
=1,46 g/cm
3
• masa piasku w stożku 1576,6 g
• masa pojemnika z piaskiem (przed badaniem terenowym) 5682,4 g
• masa pojemnika z piaskiem (po badaniu terenowym) 2612,7 g
• masa gruntu pobranego z dołka 2045,8 g
• wilgotność w=6,5%
• maksymalna gęstość objętościowa określona na podstawie badania
Proctora p
ds
=1,95 g/cm
3