Определение свойств грунтов в полевой обстановке

Для ориентировочного определения гранулометрического состава песчаного грунта применяют трафарет, представляющий собой бумажный круг (рис. 60), разделенный на восемь секторов с окружностями, соответствующими разным размерам частиц грунта.
В секторе 1-м помещены кружки диаметром 0,1 мм, в секторе 2-м—0,25 мм, в секторе 3-м — 0,5 мм, в секторе 4-м — 1 мм, в секторе 5-м — 2 мм, в секторе 6-м — 3 мм, в секторе 7-м – 5 мм, в секторе 8-м – 7 мм.

Для определения крупности фракций песок насыпают в середину внутреннего кружка трафарета и разравнивают его по кругу так, чтобы песчаные зерна оказались на некотором расстоянии друг от друга. Затем через лупу определяют диаметр зерен песка, сравнивая его с диаметрами кружков, начерченных в секторах. Размеры зерен обозначают номером сектора. Для удобства определения размера зерен применяют два круга: белый для темных песков и черный — для светлых песков.

Рис. 60. Гранулометрический классификатор несзязных грунтов

Размер фракции в 10 и 15 мм определяют по трафарету, разбитому на квадраты.

Точное определение гранулометрического состава песчаных грунтов производят ситовым методом, для чего применяют набор стандартных сит (технические весы с разновесами и фарфоровые чашки), состоящий из восьми сит с отверстиями размером 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,5 и 0,25 мм; в некоторых наборах имеется также сито с отверстиями 0,1 мм. Сита собирают в колонку так, чтобы отверстия их уменьшались сверху вниз. Под нижнее сито подставляют поддон, а на верхнее надевают крышку.

Из сухого грунта отбирают пробу, а) для грунтов, не содержащих частиц крупнее 2 мм, —100—200 г, б) для грунтов, содержащих гравии и галечник до 10%, —300—400 г, в) для грунтов, содержащих более 10% гравия и галечника, не менее 1 кг.

Пробу грунта взвешивают. Взвешенный грунт помещают на верхнее сито и встряхивают до тех пор пока в ситах не будет достигнуто полной сортировки частиц грунта по фракциям.

В результате просеивания грунта в ситах задерживаются фракции: более 10 мм; 10—7 мм; 7—5 мм; 5—3 мм; 3—2 мм; 2—1 мм; 1—0,5 мм; 0,5—0,25 мм и менее 0,25 мм — т. е. то, что осталось в поддоне.

Каждую фракцию в отдельности высыпают в фарфоровую чашечку (вес которой определяют заранее) и взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г.

Зная общий вес навески грунта, вычисляют процентное содержание каждой фракции и определяют по классификации гранулометрический класс грунта.

Из физических свойств грунтов визуально (на глаз) определяют: консистенцию — для связных грунтов и плотность — для несвязных; из технологических свойств: резание грунта черпаком, степень заполнения черпаков,; условия освобождения черпаков для многочерпаковых снарядов и условия отделения и всасывания грунта для землесосов.

Перечисленные физические и технологические свойства характеризуются следующими показателями.

По консистенции связные грунты бывают:

а)  очень текучими — растекающимися тонким слоем;

б)  текучими — растекающимися толстым слоем в виде густой кашицы;

в)  мягкопластичными — легко формующимися;

г)  тугопластичными — формующимися с трудом;

д)  полутвердыми — при формировании крошащимися;

е)  твердыми — при ударе разбивающимися на куски.

Плотность песков и супесей можно определить приближенно по сопротивлению грунта погружению наметки:

а)  рыхлые — наметка легко входит в грунт;

б)  средней плотности — наметка входит в грунт при нажиме с поворачиванием, легко «втирается»;

в)  плотные — наметка «втирается» с трудом;

г)  очень плотные — наметка при ударе отскакивает от грунта и не «втирается».

Для землесосов условия отделения и всасывания грунта характеризуются следующими признаками:

а)  всасывается легко без разрыхлителя;

б)  легко отделяется от дна разрыхлителем и легко всасывается;

в)  для отделения грунта от дна требуются значительные усилия, засасывание происходит пластичной стружкой;

г)  для отделения грунта от дна требуются большие усилия, грунт прилипает к ножам и всасывание затруднено.

Резание грунта черпаком различают:

а)  очень легкое — грунт черпается как вязкая жидкость;

б)  легкое — грунт легко отделяется от основной массы, черпак легко врезается в грунт;

в)  среднее — грунт отделяется с некоторым усилием, связные грунты вырезаются пластичной стружкой, песчаные грунты— сплошной массой;

г)  тяжелое — грунт режется с большим усилием, связные грунты сохраняют форму, полученную при резании;

д)  очень тяжелое — при черпании ощущается удар черпаков о грунт, последний откалывается отдельными кусками.

Степень заполнения черпаков грунтом может быть больше или меньше водовместимости черпака.

Освобождение черпаков бывает:

а)  быстрое и полное — грунт быстро сливается без остатка или вываливается всей массой вместе с водой;

б)  замедленное, но полное — сначала из черпака выливается верхний слой воды, потом стекает или выливается весь грунт;

в)  замедленное и неполное — сначала из черпака выливается верхний слой воды, затем стекает грунт, но часть его, прилипшая к черпаку, не вываливается;

г)  сильно замедленное и неполное — грунт вываливается медленно, так что часть черпаков опорожняется за пределами грунтового колодца, в большей части черпаков остается прилипший грунт, отдельные черпаки совсем не опорожняются.