Виды испытаний грунта для строительных работ зависят от свойств грунта. Проектирование фундамента основывается на отчете об испытаниях грунта на строительной площадке.
Испытания грунта для строительства зданий или любых сооружений являются первым шагом в планировании строительства, чтобы понять пригодность грунта для предлагаемых строительных работ.
Почва, которая отвечает за восприятие нагрузок, исходящих от конструкции, должна быть хорошо протестирована, чтобы обеспечить отличные эксплуатационные характеристики. Если почва не будет проверена правильно, то все здание или сооружение будет повреждено, рухнет или накренится, как Пизанская башня. Таким образом, проверка или тестирование почвы является первым шагом для продолжения любого строительства.
Виды испытаний почвы для строительства зданий
Для определения качества почвы для строительства зданий проводятся различные испытания почвы. Некоторые испытания проводятся в лаборатории, а некоторые – в полевых условиях. Здесь мы поговорим о важности различных испытаний почвы для строительства зданий. Ниже перечислены тесты почвы.
Тест на содержание влаги в почве
Содержание влаги или содержание воды в почве является важным параметром для строительства зданий. Оно определяется несколькими методами, а именно
- Метод сушки в духовке
- Метод карбида кальция
- Метод торсионных весов
- метод пикнометра
- Метод песчаной ванны
- Радиационный метод
- Спиртовой метод
Из всех вышеперечисленных методов сушка в печи является наиболее распространенным и точным методом. В этом методе берется образец почвы, взвешивается, помещается в печь и сушится при температуре 110o + 5oC. Через 24 часа почву вынимают и взвешивают. Разница между двумя весами отмечается как вес воды или содержание влаги в почве.
Испытание удельного веса почвы
Удельный вес почвы – это отношение удельного веса твердых частиц почвы к весу воды. Он определяется многими методами.
Метод плотной бутылки и метод пикнометра являются простыми и распространенными методами. В методе пикнометра, пикнометр взвешивается в 4 различных случаях: пустой вес (M1), пустой + сухая земля (M2), пустой + вода + сухая земля (M3) и пикнометр, заполненный водой (M4) при комнатной температуре. Из этих 4 масс определяется удельный вес по приведенной ниже формуле.
Испытание сухой плотности почвы
Масса частиц почвы в данном объеме образца называется сухой плотностью почвы. Сухая плотность почвы зависит от коэффициента пустотности и удельного веса почвы. На основании значений сухой плотности почву делят на плотную, среднеплотную и рыхлую.
Сухая плотность почвы рассчитывается методом кернореза, методом замещения песка и методом вытеснения воды.
Метод кернореза для определения сухой плотности грунта
При этом методе цилиндрический кернорез стандартных размеров используется для разрезания почвы в грунте и поднятия керна с образцом почвы. Извлеченный образец взвешивается и отмечается. Затем определяется содержание воды в образце и рассчитывается сухая плотность по приведенному ниже соотношению.
Метод замены песка для определения сухой плотности грунта
В этом методе также создается отверстие в земле путем выемки грунта, сухая плотность которого должна быть определена. Отверстие заполняется однородным песком с известной сухой плотностью. Деление массы песка, засыпанного в яму, на сухую плотность песка дает объем ямы. Таким образом, мы можем рассчитать сухую плотность почвы по приведенной выше формуле.
Испытание почвы на предел Аттерберга
Для измерения критического содержания воды в мелкозернистой почве Аттерберг установил 3 предела, которые показывают свойства мелкозернистой почвы при различных условиях. Это предел жидкости, предел пластичности и предел усадки. Эти пределы рассчитываются с помощью отдельных испытаний следующим образом.
Испытание почвы на жидкий предел
В этом испытании используется прибор Касагранде для определения предела жидкости, который представляет собой чашку с механизмом, перемещающимся вверх и вниз. Чашка заполняется образцом грунта, а в центре чашки с помощью соответствующего инструмента создается канавка. Когда чашка перемещается вверх и вниз с помощью ручки, канавка закрывается в определенной точке.
Запишите количество ударов, необходимых для закрытия канавки. После этого определяется содержание воды в почве. Повторите эту процедуру 3 раза и постройте график между log N и содержанием воды в почве. Содержание воды, соответствующее N=25, является пределом текучести почвы.
Испытание почвы на предел пластичности
Возьмите образец почвы и добавьте немного воды, чтобы он стал достаточно пластичным для формирования небольшого шарика. Оставьте его на некоторое время, после чего положите этот шарик в стеклянную пластину и скатайте его в нити диаметром 3 мм.
Если нити не ломаются при раскатывании до диаметра менее 3 мм, значит, содержание воды превышает предел пластичности. В этом случае уменьшите содержание воды и повторяйте ту же процедуру до тех пор, пока не произойдет разрушение при диаметре 3 мм. Наконец, определите содержание воды в полученном грунте, которое является ничем иным, как пределом пластичности.
Испытание грунта на предел усадки
В случае предельной усадки содержание воды в почве достаточно для заполнения пустот в почве. То есть степень насыщения составляет 100%. Таким образом, при уменьшении предела усадки объем почвы не изменяется. Он определяется по приведенной ниже формуле для данного образца грунта.
Где M1 = начальная масса
V1 = начальный объем
M2= сухая масса
V2= объем после высыхания
Pw = плотность воды.
Испытание почвы на уплотнение по Проктору
Испытание Проктора проводится для определения характеристик уплотнения почвы. Уплотнение почвы – это не что иное, как уменьшение воздушных пустот в почве путем уплотнения. Степень уплотнения измеряется по сухой плотности почвы.
При испытании на уплотнение по методу Проктора образец почвы просеивается через сита 20 мм и 4,75 мм. Процент, прошедший через 4,75 мм, и процент, оставшийся на 4,75 мм, смешиваются в определенных пропорциях.
Добавьте к ним воду и оставьте в герметичном контейнере на 20 часов. Перемешайте почву и разделите ее на 6 – 8 частей. Установите форму и засыпьте одну часть грунта в форму в 3 слоя с 25 ударами трамбовки для каждого слоя.
Снимите опорную плиту и взвесьте грунт вместе с формой. Извлеките почву из формы и возьмите небольшую порцию образца почвы в разных слоях и проведите тест на содержание воды. Из полученных значений найдите сухую плотность почвы и содержание воды, постройте график между ними и запишите максимальную сухую плотность и оптимальное содержание воды в образце уплотненной почвы в самой высокой точке кривой.
Часто задаваемые вопросы
Какие испытания проводятся в почве перед строительством?
Важными испытаниями, проводимыми в почве перед строительством, являются:
1. Испытание на содержание влаги
2. Испытания на пределы Аттерберга
3. Удельный вес почвы
4. Сухая плотность почвы
5. Испытание на уплотнение (испытание Проктора)
Что такое сухая плотность почвы?
Вес частиц почвы в данном объеме образца называется сухой плотностью почвы. Сухая плотность почвы зависит от коэффициента пустотности и удельного веса почвы. На основании значений сухой плотности почву делят на плотную, среднеплотную и рыхлую.
Сухая плотность почвы рассчитывается методом кернореза, методом замещения песка и методом вытеснения воды.
Как определить содержание влаги в почве?
Содержание влаги или содержание воды в почве является важным параметром для строительства зданий. Оно определяется несколькими методами, к которым относятся:
1. Метод сушки в духовке
2. Метод карбида кальция
3. Метод торсионных весов
4. Метод пикнометра
5. Метод песчаной ванны
6. Радиационный метод
7. Спиртовой метод
Из всех вышеперечисленных методов сушка в печи является наиболее распространенным и точным методом. При этом методе образец почвы берут, взвешивают, помещают в печь и сушат при температуре 110o + 5oC. Через 24 часа почву вынимают и взвешивают. Разница между двумя взвешиваниями отмечается как вес воды или содержание влаги в почве.
- Удельный вес грунта методом пикнометра – методика и расчеты.
- Определение содержания воды в почве с помощью сухого метода и метода пикнометра.
- Определение максимальной сухой плотности и оптимального содержания влаги в грунте -IS:2720 (часть VII).
- Уплотнение грунта – методы испытания уплотнения грунта и их применение.
- Определение предела усадки формованного грунта.
- ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ.
- Сухая плотность грунта методом фрезы для уплотнения грунта.