Определение оптимальной плотности и влажности грунта

Для любого вида грунта существует определенная влажность, называемая оптимальной влажностью, при которой достигается наибольшая (оптимальная) плотность грунта с минимальной затратой энергии на его уплотнение. Для соблюдения оптимального режима уплотнения до начала возведения земляного полотна проводят лабораторные испытания: определяют оптимальную плотность и влажность грунта, а также потребную для уплотнения механическую работу.

Стандартное уплотнение грунта в лабораторных условиях производят на приборе СоюздорНИИ (рис. 16). Отобранный из резерва или выемки образец грунта, предназначенный для устройства насыпи, высушивают до постоянного веса, растирают и просеивают через сито 5 мм. Грунт, просеянный на сите, увлажняют из расчета на 4..5% ниже границы раскатывания и берут пробу для определения влажности грунта, . Приготовленный грунт насыпают в прибор на 1/3 и уплотняют ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 30 см. Уплотнение производят в три слоя. Число ударов зависит от физико-механических свойств грунта и составляет для несвязных грунтов 20*3, для связных 40*3. Далее взвешивают разъемный цилиндр с грунтом и без грунта. Плотность влажного грунта определяют по формуле:

,

где - общая масса цилиндра с грунтом, г;

- масса разъемного цилиндра, г;

- объем цилиндра (1000 ).

Зная влажность и плотность влажного грунта, определяют среднюю плотность скелета грунта:

,

где - влажность грунта, %.

После этого грунт из разъемного цилиндра высыпают в чашку, добавляют 2..3% воды и повторяют операцию, описанную выше.

Затем по полученным значениям () строят кривую стандартного уплотнения (рис. 17), отображающую зависимость плотности скелета от влажности грунта при уплотнении, максимум которой определяет два параметра: оптимальную плотность и оптимальную влажность .

Рис. 17. Кривая для определения оптимальной

плотности и влажности

Если грунт содержит частицы крупнее 5 мм, то в оптимальную плотность, определенную для отсеянного грунта, вводят поправки (табл. 2).

Таблица 2

Ориентировочные значения поправок в зависимости от процентного содержания частиц крупнее 5 мм

Содержание частиц крупнее 5 мм, %	Поправки	Содержание частиц крупнее 5 мм, %	Поправки
на плотность	на влажность	на плотность	на влажность
	1,02	0,95		1,08	0,80
	1,04	0,90		1,13	0,70
	1,06	0,85		1,18	0,60

Грунт земляного полотна, уплотненный до оптимальной плотности по методике СоюздорНИИ, обеспечивает отсутствие осадок насыпи и в тоже время остается во время замерзания и последующего оттаивания грунта без существенных изменений.