Stanovení hustoty zeminy – ukazatel kvality výstavby silnic

Jednou z nezbytných podmínek pro zajištění kvalitní přípravy podkladů komunikací a výstavby komunikací obecně je stanovení hustoty a stupně zhutnění zeminy.

Hustota půdy je fyzikální veličina, která charakterizuje poměr její hmotnosti k obsazenému objemu. Proces sledování tohoto ukazatele je důležitý pro zajištění kvality pokládky vozovky v počáteční fázi výstavby vozovky. Nesprávné určení hustoty zeminy může ovlivnit spolehlivost vybudovaného zařízení po jeho uvedení do provozu.

Pro kvalitní a přesné stanovení hustoty a stupně zhutnění základové půdy vozovky se používají měřiče hustoty zeminy. Taková kontrola pomáhá předcházet možnému porušení technologických požadavků při výstavbě vozovky.

Pro co nejefektivnější a nejpřesnější stanovení hustoty pomocí hustoměrů je nutné znát jak princip jejich fungování, tak metody stanovení hustoty zemin.

Metody stanovení hustoty půdy

Odborná veřejnost používá dvě řady metod pro stanovení hustoty půdy. Jedná se o přímá měření, která jsou založena na laboratorních testech, a nepřímé metody, založené na rychlém výzkumu.

Přímé metody stanovení hustoty půdy

Přímé metody stanovení hustoty půdy patří k nejpřesnějším.

Za nejběžnější metodu, která se hojně používá před zahájením stavebních prací, je považována metoda stanovení hustoty zeminy pomocí technologie objemové náhrady. Jeho popis je uveden v GOST 28514-90. Norma poskytuje dvě možnosti implementace: pomocí zařízení na nakládání písku nebo pomocí mechanismu vybaveného gumovým balónkem:

• V první variantě je vyžadováno zařízení pro plnění písku, které se skládá ze zásobníku a nálevky s ventilem, dále z tuhého plechu a kalibrační nádoby. Pro stanovení objemu vzorku extrahovaného z půdy se výsledný otvor naplní pískem ze zásobníku pískového zařízení. Pro zajištění požadované přesnosti ukládá norma speciální požadavky na zrnitost písku.
• Ve druhém provedení se zařízení skládá z válce s pryžovým válcem o síle stěny 0,20 až 0,50 mm, naplněného vodou, pístu, plechu a stupnice, na které se měří změna objemu vody. Do otvoru vzniklého po vyjmutí vzorku se pomocí pístu vtlačí pryžový balónek s vodou a zaznamená se k tomu potřebný objem vody.

Také stanovení hustoty půdy lze provést odběrem monolitických vzorků nenarušené struktury. Tato technologie je regulována GOST 12071-2014 pomocí vzorkovacích kroužků pomocí techniky „řezného kroužku“. Tato technologie se používá u zemin, které nejsou náchylné k drolení, kdy tvar zkoumané zeminy lze zachovat pouze pomocí pevných nádob.

Nejprve určete hmotnost prázdného prstence a také jeho vnitřní objem. Poté se položí špičatou stranou na předem připravený, vyrovnaný povrch země a prstenec se prohlubuje, dokud není zcela naplněn. Dále se oddělí za současného ořezávání povrchu půdy podél okraje prstence a struktura se zváží na přesných váze s chybou do 0,01 gramu.

V konečné fázi se od výsledné hmotnosti odečte hmotnost dříve použitého prázdného prstence. Při znalosti hmotnosti a objemu půdy se hodnota její hustoty získá pomocí speciálně vypočítaných vzorců.

Nepřímé metody stanovení hustoty půdy

Nepřímé metody pro stanovení hustoty půdy zahrnují následující typy testů:

• elektromagnetická metoda – provádí se pomocí elektrického pole, které je přenášeno přes kontaktní desku na zem a zaznamenává její celkový elektrický odpor. Pro získání hodnoty zhutnění vyžadují elektromagnetické měřiče hustoty zeminy kalibraci na zeminy daného mineralogického složení. Technologie se na první pohled zdá atraktivní, protože. umožňuje vypočítat širokou škálu parametrů, ale má také značné nevýhody: dlouhá doba kalibrace a velké chyby, pokud je provedena nesprávně.
• způsob razítka, na které se spouští závaží. Zaznamenáním interakce razidla se zeminou se vypočítá dynamický index pružnosti zeminy, který koreluje s její hustotou. Metodu lze přirovnat ke studiu parametrů pohybu kola automobilu na vozovce. Zařízení, která tuto metodu realizují, jsou konstrukčně složena z: zátěžové desky (razítka), měřicích snímačů, tyče s pádovým závažím a elektronické jednotky. V dynamickém hustoměru půdy DPG-1.2, který vyrábí naše společnost, se výsledky měření promítají na displeji přístroje. V případě potřeby je lze přenést do počítače pro následné zpracování.
• penetrační metody jsou založeny na síle reakční odolnosti zeminy vůči vtlačení hrotu určitého tvaru do ní. Mnoho penetrometrických zařízení využívajících tuto metodu má i přes svou relativní jednoduchost řadu nevýhod. Například měření se provádějí na velmi malé ploše povrchu (nedochází k žádnému zprůměrování plochy), proto není možné pracovat s kamennými základy. Většina těchto zařízení navíc poskytuje velmi přibližné výsledky. Samozřejmě existují velmi velké penetrometry namontované na automobilovém podvozku a postrádající výše uvedené nevýhody, ale to je velmi drahé zařízení. Rozsah použití penetrometrů je omezen především na monitorování zemin při výstavbě základů budov.

Stejně jako všechny výše uvedené nepřímé metody nemohou poskytnout 100% obraz o stavu půdy nebo půdy. Chcete-li si být jisti získanými výsledky, je vhodné je potvrdit metodami přímého měření.

Závěr

Stanovení hustoty půdy je důležitým typem výzkumu, který musí být proveden při stavbě silniční základny. Odborníci získávají ukazatele hustoty a stupně zhutnění půdy jako výsledek měření, což umožňuje s největší pravděpodobností odstranit nedostatky v průběhu výstavby. To zase zaručuje delší a bezpečnější provoz zařízení.

Díky použití dynamických hustoměrů DPG-1.2, které naše společnost vyrábí, jsou vytvořeny všechny podmínky pro provádění provozní kontroly kvality vozovek.

Oblíbené zboží

VLHKOST BETONU Zařízení VIMS 2.2 je určeno pro měření vlhkosti široké škály pevných i sypkých stavebních materiálů. Oproti VIMS-2.1 má vylepšení.

Hustoměr asfaltobetonu PAB je určen k provoznímu nedestruktivnímu sledování hustoty, stupně zhutnění a rovnoměrnosti asfaltobetonových vozovek a podkladů.

Přístroje DYNAMIC DENSITY METER DPG-1.2 slouží ke stanovení únosnosti podložních zemin, základů vozovek a nosných vrstev. Princip činnosti zařízení je základní.

Koeficient počátečního prokypření půd, stejně jako ukazatele hustoty, jsou uvedeny podle kategorií v tabulce.

kategorie
země
Hustota půdy
tun/m3
Koeficient
kypření půdy

Mezi hlavní vlastnosti půd, které ovlivňují technologii a pracnost jejich vývoje, patří hustota, vlhkost a kypření.

Hlavní vlastnosti půd, které ovlivňují složitost jejich vývoje a technologie, jsou vlhkost, kypření a hustota.

Vlhkost půdy je míra nasycení půdy vodou. Je definován jako poměr hmotnosti vody v půdě samotné k hmotnosti jejích pevných částic. Vlhkost se vyjadřuje v procentech. S vlhkostí nižší než 5% jsou půdy považovány za suché a s více než 30% – vlhké. Náročnost vývoje půdy se zvyšuje se zvyšující se vlhkostí půdy. Ale jedinou výjimkou je hlína: suchá hlína je obtížnější vyvinout. Ale při slušné vlhkosti se jílovité půdy stávají lepkavými, což značně komplikuje jejich vývoj.

Hustota je hmotnost jednoho metru krychlového zeminy v hustém tělese (přirozený stav). Nezpevněné půdy mají hustotu od 1,2 do 2,1 tuny/m3, kamenité půdy – až 3,3 tuny/m3.

Ceny za zpracování půdy za 1m3 mechanizovanými metodami

Mechanizovaný vývoj půdy

Dispozice a dispozice základny, m2

Mechanizovaný vývoj zeminy bagrem na skládku, m3

Řezání vegetační vrstvy (do tloušťky 250 mm) buldozerem, m3

Mechanizovaný vývoj půdy, m3

Odvoz rozvinuté zeminy mechanizačními prostředky s nakládkou na vozidla, m3

Odvoz rozvinuté zeminy autodopravou

Zhutnění půdy, m3

Mechanizovaný výkop zeminy bagrem s nakládáním do sklápěčů, m3

Zásyp zeminy mechanizačními prostředky, m3

Zásyp zeminy do dutin výkopů a jímek s trombózou a zálivkou, m3

Vývoj zeminy mechanizovanou metodou k návrhu značek s nakládáním a odvozem zeminy do 1 km.

Vybudování jámy mechanizovanou metodou na návrhové značky s nakládáním a odvozem zeminy do 1 km. a obsah skládky

Vybudování jámy mechanizovanou metodou na návrhové značky s nakládáním a odvozem zeminy do 20 km.

Vývoj jámy mechanizovanou metodou k návrhu značek s nakládkou a odvozem s potvrzením INTUS (kupony) zeminy do 20 km.

Návštěva specialisty za účelem vypracování odhadů a konzultací

Vypracování hlavního plánu pro výkopové práce

Vypracování plánu výroby (PPP) pro zemní práce

Úklid plochy, příprava plochy pro výstavbu, m2

Ruční pohyb zeminy po území s urovnáváním a zhutňováním, t.j

Zásyp zeminy s hutněním vrstva po vrstvě, m3

Písková podestýlka (polštář 100-150 mm), m3

Mechanizovaný pohyb zeminy, m3

Ruční čištění dna a stěn výkopů a jam, m2

Ponoření podpěr, potrubí, štětovnic do 20 m, lineární metry.

Zanechat požadavek

Během vývoje se půda uvolňuje, zvětšuje svůj objem. Právě toto množství zeminy je dopravováno sklápěči na místo likvidace nebo skladování. Tento jev se nazývá počáteční kypření půdy a je charakterizován koeficientem počátečního kypření (Kp), což je poměr objemu již prokypřené půdy k jejímu objemu v přirozeném stavu.

V násypu se kyprá zemina zhutňuje působením hmoty nadložní zeminy nebo mechanickým zhutněním, zamokřením deštěm, dopravou apod. Pouze zemina nezaujme objem, který zabírala dlouhou dobu před rozvojem. Zachovává zbytkové uvolnění, které je měřeno koeficientem zbytkového uvolnění (Kor).

Z výše uvedeného vyplývá, že při kalkulaci celkové ceny díla je nutné znát geometrické rozměry budoucí jámy. V tomto případě je třeba počáteční koeficient kypření vynásobit objemem zeminy v budoucím lomu. Právě toto množství zeminy bude vyvinuto a odstraněno ze staveniště za účelem uskladnění nebo odstranění. A právě tento údaj se násobí náklady na vývoj, naložení a přepravu jednoho kubického metru zeminy.