Методика определения коэффициента относительного уплотнения песков
МЕТОДИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТНОСИТЕЛЬНОГО УПЛОТНЕНИЯ ПЕСКОВ
Посвящена определению коэффициента относительного уплотнения песков.
Разработана на основе теоретического анализа, обобщения опыта проектирования и строительства земляных сооружений, результатов полевых и лабораторных исследований.
Дан дифференцированный подход к расчету коэффициента относительного уплотнения в зависимости от различных факторов.
Приведены примеры определения этого показателя.
Предисловие
Настоящая работа посвящена проблеме, связанной с определением коэффициента относительного уплотнения песков и методикой его определения.
Методика разработана на основе теоретического анализа, обобщения имеющегося опыта проектирования и строительства земляных сооружений, результатов полевых и лабораторных исследований. В ней дан дифференцированный подход, учитывающий
☐ характер источника получения песка;
☐ классификационные показатели песков (ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 25100-95);
☐ транспортные схемы их доставки к месту укладки;
☐ требования к уплотнению песчаного подстилающего слоя или земляного полотна на различных горизонтах от верха покрытия.
Изложены положения методики и даны соответствующие рекомендации, включающие (в том числе) примеры определения коэффициента относительного уплотнения.
Настоящую Методику разработали инженеры Ю.М. Львович, А.К. Мирошкин (ответственный исполнитель), канд. техн. наук Г.Б. Гершман при участии д-ра техн. наук Э.К. Кузахметовой.
В работе принимали участие инженеры Т.Н. Ибрагимова, В.Н. Губанова, Л.П. Андриенко, С.С. Марина, лаборанты Л.П. Горобец, Т.А. Морозова, В.Д. Полехина.
Пожелания и предложения по настоящей работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии.
Генеральный директор ФГУП «Союздорнии» В. М. Юмашев
1. Общие положения
1.1. Настоящая Методика по определению коэффициента относительного уплотнения песков разработана в лаборатории земляного полотна, геотехники и геосинтетики Союздорнии согласно договору № 70-00-ЗР от 1.03.2000 г.
1.2. Методика предназначена для определения или уточнения коэффициента относительного уплотнения строительных песков (ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 25100-95) при проектировании и строительстве земляного полотна, подстилающих слоев дорожной одежды, конусов и обратных засыпок в котлованах, траншеях, дренажах и других сооружениях.
1.3. Коэффициент относительного уплотнения определяет соотношение объемов песков (в конкретном случае), разрабатываемых или получаемых в том или ином источнике, к объемам в соответствующих конструктивных элементах при требуемой для каждого из них плотности (коэффициент уплотнения согласно табл. 22 СНиП 2.05.02-85). Значение коэффициента относительного уплотнения необходимо включать в проектную документацию и паспорт источника получения песков.
1.4. В общем виде коэффициент относительного уплотнения представляет собой отношение плотности (скелета) «сухого песка» при требуемом коэффициенте уплотнения (согласно СНиП 2.05.02-85) к плотности (также скелета «сухого» материала) в соответствующем источнике его получения.
Примечание: в случаях исчисления объемов песка в транспортных средствах одним из компонентов для определения коэффициента относительного уплотнения песков является их насыпная плотность.
1.5. Коэффициент относительного уплотнения рассчитывается в зависимости от следующих факторов и условий, которые должны быть отражены в проектной документации (для плановых источников получения песка) или согласованы проектной организацией в случаях изменения паспортных данных источников или замены его на иные:
характеристики источника получения песка (карьер, штабель, гидронамыв и т.п.);
паспорта источника, в котором должны быть представлены следующие данные:
☐ характеристика песка согласно ГОСТ 8736-93 или ГОСТ 25100-95;
☐ параметры стандартной максимальной плотности и оптимальной влажности в соответствии с ГОСТ 22733-77;
☐ плотность песка в естественном залегании;
☐ изменение указанных параметров по мощности источника;
☐ коэффициент относительного уплотнения с учетом требуемых коэффициентов уплотнения в устраиваемых конструктивных элементах (1,0; 0,98; 0,95);
☐ коэффициенты относительного уплотнения при прямой транспортной схеме «источник — трасса»;
☐ насыпная плотность согласно ГОСТ 8735-88;
транспортной схемы доставки песка к месту укладки; если в процессе работ происходит изменение транспортной схемы по сравнению с проектом (ПОС, ППР), то она должна быть согласована с проектной организацией и Заказчиком на период времени ее действия;
климатических условий (отрицательные и положительные температуры); при работах в зимний период необходимо учитывать количество мерзлых комьев, допускаемых и не допускаемых в соответствующем конструктивном элементе.
1.6. Перечень нормативных документов приведен в прил. 1 настоящей Методики.
2. Методика определения коэффициента относительного уплотнения
2.1. Понятия и определения
2.1.1. Требуемый объем песка природного сложения в сосредоточенных резервах или карьерах в (Vp1), когда он согласно транспортной схеме используется непосредственно для устройства конструктивных элементов земляного полотна (насыпь или дополнительные подстилающие слои дорожной одежды), следует определять по формуле
где V2 — геометрический объем грунта устраиваемого конструктивного элемента (земляное полотно, дополнительный подстилающий слой) в уплотненном состоянии;
K_{1}^{k} — коэффициент относительного уплотнения (отношение требуемой плотности (скелета) сухого грунта в конструктивном элементе к плотности (скелета) сухого грунта в источнике получения.
Требуемый объем песка, исчисляемого в транспортных средствах (автомобили-самосвалы, железнодорожные полувагоны и т.п.), когда он находится в разрыхленном состоянии, следует рассчитывать по формуле
V_{\text{т}p1} = K_{1}^{mc}V_{2} ,
где V2 — объем грунта устраиваемого конструктивного элемента земляного полотна в уплотненном состоянии (при требуемой плотности);
K1 — коэффициент относительного уплотнения (отношение требуемой плотности сухого (скелета) песка в конструктивном элементе к насыпной плотности сухого грунта, определяемой при естественной влажности в стандартной 10-литровой емкости по ГОСТ 8736-93.
2.1.2. Требуемое количество песка можно рассчитывать по объему или по массе. В первом случае обмер производят либо путем регулярной геодезической съемки вырабатываемого источника получения материала, либо непосредственно в транспортных средствах (железнодорожных вагонах, автомобилях, баржах и т.п.).
При расчете по массе отгружаемый материал в вагонах или автомобилях взвешивают на железнодорожных или автомобильных весах. В соответствии с ГОСТ 11830-66 массу указывают в транспортной накладной.
Количество песка, поставляемого на баржах или судах, определяют по осадке последних.
2.1.3. Количество песка пересчитывают из единиц массы в единицы объема и наоборот по значению насыпной плотности песка, определяемой при влажности материала во время отгрузки, в соответствии с ГОСТ 8735-88. Насыпная плотность и влажность строительного песка указываются в паспортах на каждую отгружаемую партию.
2.1.4. Для приведения объема песка, поставляемого в вагоне или автомобиле, к объему в уплотненном состоянии, т.е. в конструктивном элементе, полученный исходный объем умножают на коэффициент относительного уплотнения. Последний зависит от зернового состава и влажности материала, способа погрузки и дальности возки.
2.1.5. При разработке проектных решений коэффициент относительного уплотнения следует назначать в зависимости от требуемой плотности материала в конструктивном элементе или его соответствующем горизонте (СНиП 2.05.02-85, табл. 22) ориентировочно:
☐ при исчислении объемов, поставляемых из промышленных карьеров в транспортных средствах, — согласно СНиП 4.02-91; 4.05-91;
☐ при использовании песков естественной плотности в источнике получения — по СНиП 2.05.02-85.
2.1.6. В тех случаях, когда ПОС и ППР предусматривают отсыпку элементов земляного полотна, дополнительных подстилающих слоев в зимний период (непосредственно или через промежуточные накопленные объемы — штабели) объемы песков, исчисляемые в транспортных средствах, необходимо увеличивать на соответствующие коэффициенты, приведенные в настоящей Методике.
2.1.7. Дополнительные объемы грунта, связанные с потерями при транспортировке, в зависимости от способа и дальности возки в соответствии со СНиП 3.02.01-87 следует принимать равными
☐ 0,5% — при дальности возки до 1 км;
Допускается принимать больший процент потерь при достаточном обосновании и совместном решении заказчика и подрядчика, потребителя и владельца карьера.
2.1.8 Для определения коэффициента относительного уплотнения необходимы следующие исходные данные:
☐ коэффициент уплотнения и плотность грунта конструктивного элемента;
☐ стандартная максимальная плотность и оптимальная влажность материала;
2.1.9. В прил. 2 приведен более полный перечень терминов и определений.
2.2. Определение и назначение коэффициента относительного уплотнения для песков карьеров природного сложения
2.2.1. Коэффициент относительного уплотнения (K_{1}^{\text{к}}) для карьеров или других источников песка природного сложения устанавливается проектной организацией по материалам инженерно-геологических изысканий.
2.2.2. При отсутствии или недостаточном количестве данных инженерно-геологических изысканий на природные карьеры из песка коэффициент относительного уплотнения для определения объема грунта в карьере принимается ориентировочно согласно СНиП 2.05.02-85. По согласованию с заказчиком, проектной организацией и производителем работ значения коэффициента относительного уплотнения при наличии существенных расхождений должны быть откорректированы в процессе разработки карьера.
2.2.3. Чтобы установить фактическое значение коэффициента относительного уплотнения или уточнить его проектные значения, следует выполнить выборочное обследование карьера в пределах характерных геологических элементов по всей полезной мощности карьера с отбором проб грунта как ненарушенного (для установления природной плотности и влажности), так и нарушенного (для определения в лабораторных условиях классификационных и физических показателей песка в карьере) сложения.
2.2.4. Пробы песков должны отбираться в соответствии с ГОСТ 12071-84 и каждая из них снабжаться сопроводительной этикеткой с указанием необходимых данных
2.2.5. Для отбора проб песков ненарушенного сложения в карьерах и штабелях с устойчивыми откосами следует использовать режущие кольца объемом не менее 500 см3. Допускается отбирать пробы грунта непосредственно из вертикальных стенок шурфа или в забое.
Перед отбором в обязательном порядке следует зачистить обнаженные рыхлые поверхности до достижения природной структуры.
2.2.6. Из каждого однородного горизонта следует отбирать не менее трех проб ненарушенного сложения и одну пробу массой около 5 кг нарушенного сложения.
2.2.7. Пробы грунта ненарушенного сложения тщательно упаковываются в полиэтиленовые пакеты для сохранения естественной влажности.
2.2.8. Пробы грунта ненарушенного сложения в карьерах и штабелях с неустойчивыми откосами следует отбирать с горизонтальных площадок путем устройства шурфов или приямков.
2.2.9. Пробы грунта нарушенного сложения в карьерах и штабелях отбирают совком или лопаткой снизу вверх из разных мест в пределах мощности каждого однородного слоя.
2.2.10. Однородные горизонты песков выделяют визуально по крупности частиц, цвету и т.п. Толщину каждого однородного горизонта мощностью не менее 1 м замеряют рулеткой.
2.2.11. Пробы грунта ненарушенного сложения обрабатывают в лаборатории согласно ГОСТ 5180-84.
В лаборатории для каждого однородного горизонта устанавливают средние значения плотности грунта (\rho) , плотности (скелета) сухого грунта (\rho_{d}) и влажности (W).
Расхождения между результатами определений для каждого однородного горизонта не должно превышать:
☐ +/- 0,04 г/см3 — для \rho и \rho_{d} ;
2.2.12. По результатам лабораторных определений плотности (скелета) сухого грунта и выявленной в процессе обследования мощности каждого однородного горизонта рассчитывают средневзвешенную плотность (скелета) сухого грунта в карьере или резерве по формуле
\rho_{d}^{cp} = \frac{\rho_{d_{1}}h_{1} + \rho_{d_{2}}h_{2} + \ldots + \rho_{d_{i}}h_{i}}{h_{1} + h_{2} + \ldots + h_{i}} ,
где \rho_{1} — среднее значение плотности сухого (скелета) грунта для каждого однородного горизонта песчаного грунта, выделенного визуально;
h1 — мощность каждого однородного отдельно выделенного горизонта песка, см.
2.2.13. Пробу песка нарушенного сложения в лаборатории высушивают до воздушно-сухого состояния, а затем методом квартования из нее последовательно выделяют две отдельные пробы массой 2000 и 2500 г для определения соответственно зернового состава по ГОСТ 8735-88 или ГОСТ 12536-79, максимальной плотности и оптимальной влажности по ГОСТ 22733-77. Испытание по определению зернового состава песка должно предшествовать испытанию для установления максимальной плотности и оптимальной влажности.
2.2.14. По данным зернового состава определяют модуль крупности и группу песка по крупности согласно ГОСТ 8736-93 или его тип согласно ГОСТ 25100-95.
2.2.15. Стандартную максимальную плотность песка при уплотнении следует принимать в зависимости от формы кривой стандартного уплотнения и крупности песка:
☐ если кривая зависимости \rho_{d} от влажности (W) выражена горизонтальной линией без заметного пика, то максимальной плотности будет соответствовать первая наивысшая точка на горизонтальном участке кривой, а оптимальной влажности — влажность, соответствующая данной точке,
☐ если кривая зависимости \rho_{d} грунта от влажности W имеет характерный пик (причем в небольшом диапазоне влажности), предшествующий началу отжатия воды, что характерно для испытания однородных по зерновому составу песков (степень неоднородности по ГОСТ 25100-95 менее 3), то за максимальную плотность следует принимать не наивысшую точку графика, а точку слева от максимума, соответствующую значению влажности, уменьшенной на 1% для крупных, средних и мелких песков и на 1,5% — для очень мелких и остальных типов песков
2.2.16. Коэффициент относительного уплотнения песка в зависимости от требуемой плотности грунта в конструктивном элементе определяют по формуле
K_{1} = \frac{\rho_{d}^{\text{т}p}}{\rho_{d}^{cp}} ,
где \rho_{d}^{mp} — требуемая плотность (скелета) сухого грунта в конструктивном элементе; устанавливается на основе лабораторных определений максимальной плотности по ГОСТ 22733-77 (\rho_{dmax}) и требуемого коэффициента уплотнения по СНиП 2.05.02-85;
\rho_{d}^{cp} — средневзвешенная плотность (скелета) сухого грунта в карьере (резерве) природного сложения.
С учетом требуемого коэффициента уплотнения песка Kтр в конструктивном элементе земляного полотна или подстилающем слое основания дорожной одежды значение требуемой плотности (скелета) определяется по формуле
\rho_{d}^{\text{т}p} = \rho_{dmax}K^{\text{т}p} .
2.3. Определение и назначение коэффициента относительного уплотнения для объемов песка, исчисляемых в транспортных средствах
2.3.1. За коэффициент относительного уплотнения песка K1 при исчислении его объемов в транспортных средствах (автомобили-самосвалы, железнодорожные вагоны, баржи и т.п.) следует принимать соотношение между требуемой плотностью песка в конструктивном элементе земляного полотна и подстилающем слое и плотностью сухого (скелета) песка в транспортном средстве.
2.3.2. Требуемая плотность песка в конструкции земляного полотна (насыпь или подстилающий слой дорожной одежды) автомобильных дорог определяется в соответствии со СНиП 2.05.02-85 и ГОСТ 22733-77.
2.3.3. Плотность песка в транспортном средстве рекомендуется определять либо путем непосредственного ее измерения в кузове автомобиля или железнодорожном вагоне объемно-весовым методом с использованием режущих колец объемом 500 см3 и более, или через насыпную плотность при естественной влажности (ГОСТ 8735-88).
2.3.4. При определении плотности песка объемно-весовым методом пробы грунта следует отбирать на глубине 20 — 25 см от поверхности песка в транспортном средстве из углов на удалении от стенок не менее чем на 0,5 м, а также в центре кузова или вагона. Отбор проб осуществляется по схеме «конверт».
2.3.5. Отобранные пробы упаковывают в полиэтиленовые пакеты с этикетками. В лабораторных условиях определяют плотность песка, плотность (скелета) сухого песка и естественную влажность.
2.3.6. Расхождение в результатах параллельного определения плотности и плотности (скелета) сухого песка (\rho_{d}^{\text{т}p}) по величине не должно превышать 0,04 г/см3. Влажность песка определяют, округляя результаты до 0,1%.
2.3.7. Стандартную максимальную плотность и оптимальную влажность определяют на средней пробе песка, выделяемой методом квартования из нескольких единичных проб одной партии песка.
2.3.8 Коэффициент относительного уплотнения рассчитывают по формуле
K_{1} = \frac{\rho_{dmax}K^{\text{т}p}}{\rho_{d}^{mp}} .
2.3.9. При определении коэффициента относительного уплотнения песка через насыпную плотность значение последней устанавливают в соответствии с ГОСТ 8735-88 при естественной влажности песка путем заполнения стандартной 10-литровой емкости с высоты 1 м.
2.3.10. Заполнение следует выполнять за 2 — 3 приема, засыпая песок из мерного ведра или какого-либо другого сосуда непрерывным потоком Данная процедура должна проводиться не менее 3 раз.
2.3.11. После каждого испытания емкость с песком взвешивают на весах, отбирают пробы для определения влажности и расчетом устанавливают насыпную плотность песка в сухом состоянии. Результаты округляют до 10 кг/м3.
2.3.12. Расхождение параллельных определений насыпной плотности не должно превышать +/- 10 кг/м3.
2.3.13 Коэффициент относительного уплотнения определяется по формуле
K_{1} = \frac{\rho_{dmax}K^{\text{т}p}}{\rho_{d}^{\text{н}}} ,
где \rho_{d}^{\text{н}} — насыпная плотность песка по ГОСТ 8735-88.
2.4. Определение коэффициента относительного уплотнения песка с учетом зимних условий
2.4.1. В зимний период отгружаемый песок находится в сыпучемерзлом состоянии, поэтому коэффициент относительного уплотнения должен устанавливаться через насыпную плотность, определяемую по ГОСТ 8735-88 при естественном состоянии песка.
2.4.2. Температура стандартной емкости для определения насыпной плотности должна соответствовать температуре окружающего воздуха.
2.4.3. Процедура определения насыпной плотности и расчет коэффициента относительного уплотнения аналогичны указанным в п.п. 2.3.8 - 2.3.13 и прил. 4.
ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ И СТАНДАРТОВ
1. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».
2. СНиП 4.02-91 и СНиП 4.05-91 «Сборник сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 1. Земляные работы».
3. СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
4. ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».
5. ГОСТ 11830-66 «Строительные материалы. Норма точности взвешивания».
6. ГОСТ 8735-88 (СТСЭВ 5446-85) «Песок для строительных работ. Методы испытаний».
7. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».
8. ГОСТ 12536-79 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».
9. ГОСТ 22733-77 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности».
10. ГОСТ 5180-84 «Грунты. Метод лабораторного определения физических характеристик».
11. ГОСТ 30416-96 «Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения».
12. ГОСТ 12071-84 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов».
Коэффициент уплотнения (Kу) — отношение плотности (скелета) сухого грунта в конструктиве земляного полотна к стандартной максимальной плотности (скелета) сухого грунта, определяемой прибором Союздорнии (ГОСТ 22733-77).
Требуемый коэффициент уплотнения грунта (Kтр) — коэффициент уплотнения (доли стандартной плотности), предусмотренный проекте работ или установленный в СНиП 2.05.02-85 для конкретного горизонта от верха покрытия.
Коэффициент относительного уплотнения (K1) — отношение требуемой плотности (скелета) сухого грунта в насыпи (\rho_{d}^{\text{т}p}) , установленной с учетом коэффициента уплотнения по табл. 22 СНиП 2.05.02-85, к его плотности, принятой при исчислении объемов грунта.
Ориентировочно K1 допускается принимать по табл. 14 обязательного прил. 2 СНиП 2.05.02-85.
Требуемый объем земляных работ (Vp1) — произведение проектного геометрического объема грунта в насыпи или в ином конструктивном элементе дорожной конструкции (V2) и значения коэффициента относительного уплотнения (K1).
Проектный геометрический объем грунта (V2) — объем грунта, определенный расчетом в проекте для соответствующего конструктивного элемента земляного полотна или подстилающего слоя дорожной одежды с учетом требуемого коэффициента уплотнения.
Средняя взвешенная плотность сухого грунта в карьере (резерве) \rho_{d}^{cp} — отношение суммы плотностей сухого грунта отдельных слоев (\rho_{d_{i}}) , умноженных на мощность слоев (hi), к общей мощности слоев (\sum h_{i}) представленных в паспорте карьера
Насыпная плотность песка \rho_{d}^{\text{н}} — отношение массы песка, высушенного до постоянной массы, к объему, засыпанному в стандартную емкость вместимостью 10 л при естественной влажности (ГОСТ 8735-88).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЕЙ
| Показатель | Значение показателя для автомобиля марки | ||||||||
| ММЗ-585 | МАЗ-503, МАЗ-5035 | КрАЗ 256Б | КамАЗ 5511 | КамАЗ с боковой погрузкой | МАЗ 5516 | МД 290, Магирус 380-30 | Татра 815, 815C1 | Volvo FH 420 | |
| Грузоподъемность, т | 4,5 | 7 | 11 <*> | 10 | 7 | 16,1 | 14,5 | 15,3 | 27 |
| Вместимость, м3 | 3 | 3,8 | 6 | 7,2 | 7,9 | 11 | 14 | 9 | 17 |
| Габариты кузова, мм | |||||||||
| длина | 2595 | 3280 | 4585 | 4525 | 5000 | 4450 | 5400 | 4300 | 6500 |
| ширина | 2210 | 2284 | 2430 | 2310 | 2320 | 2300 | 2650 | 2290 | 2500 |
| высота | 650 | 676 | 650 | 816 | 635 | 1080 | 1200 | 970 | 1700 |
| То же, самосвала, мм | |||||||||
| длина | 5475 | 5970 | 8190 | 7140 | 7570 | 7530 | 8400 | 7190 | 9900 |
| ширина | 2415 | 2600 | 2650 | 2500 | 2320 | 2500 | 2800 | 2500 | 2500 |
| высота | 2510 | 2700 | 2780 | 2700 | 2900 | 3160 | 3530 | 2900 | 3200 |
| Масса, кг | 4570 | 6750 | 1140 | 9000 | 8480 | 12400 | 15500 | 11300 | 16000 |
ПРИМЕРЫ ВАРИАНТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КОЭФФИЦИЕНТА ОТНОСИТЕЛЬНОГО УПЛОТНЕНИЯ И ИСЧИСЛЕНИЯ ОБЪЕМОВ ГРУНТА
Определить потребный объем грунта в сосредоточенном резерве, расположенном на расстоянии 4 км, для устройства насыпи высотой до 6 м. Проектный объем грунта насыпи V2 = 1850 м3
Исходные данные: грунт карьера — песок средний; плотность грунта в карьере \rho = 1,75\text{т}/\text{м}^{3} , естественная влажность Wест = 8,2%, максимальная стандартная плотность \rho_{dmax} = 1,82\text{т}/\text{м}^{3}
1. Объем грунта резерва для устройства насыпи следует определять по выражению
где K1 — коэффициент относительного уплотнения, определяемый отношением требуемой плотности (скелета) сухого грунта в насыпи к плотности (скелета) сухого грунта в карьере
2. Требуемую плотность (скелета) сухого грунта в насыпи следует определять по формуле
\rho_{d}^{\text{т}p} = \rho_{dmax}K_{y} ,
где Kу — коэффициент уплотнения, определяемый по табл. 22 СНиП 2.05.02-85 в зависимости от высоты земляного полотна (при высоте насыпи до 6 м Kу = 0,95)
\rho_{d}^{\text{т}p} = 1,82 \times 0,95 = 1,73\text{т}/\text{м}^{3} .
3. Коэффициент относительного уплотнения следует рассчитывать по выражению
K_{1} = \frac{\rho_{d}^{\text{т}p}}{\rho_{d}} ,
где \rho_{d} — плотность (скелета) сухого грунта в резерве:
\rho_{d} = \frac{\rho}{1 + \frac{W}{100}} .
\rho_{d} = \frac{1,75}{1 + \frac{8,2}{100}} = 1,62\text{т}/\text{м}^{3}
4. Геометрический требуемый объем грунта в резерве составит:
Vрг = 1850 x 1,07 = 1979,5 м3.
5. Требуемый общий объем грунта резерва с учетом потерь при транспортировании равен
V1 = 1979,5 x 1,01 = 1999,2 м3.
Определить требуемый объем грунта, исчисляемого в автомобилях-самосвалах для устройства подстилающего слоя. Проектный объем грунта подстилающего слоя V2 = 1,750 т/м3.
Исходные данные: грунт из штабеля гидронамыва, песок мелкий; насыпная плотность \rho_{\text{н}} = 1450\text{кг}/\text{м}^{3} ; естественная влажность W = 4,2%; максимальная стандартная плотность \rho_{dmax} = 1,78\text{т}/\text{м}^{3} .
1. Требуемый объем песка, исчисляемый в транспортных средствах, определяем как
2. Требуемую плотность (скелета) сухого грунта в подстилающем слое следует определять по формуле:
\rho_{d}^{\text{т}p} = \rho_{dmax}K_{y} ,
где Kу — коэффициент уплотнения, определяемый по табл. 22 СНиП 2.05.02-85; в зависимости от типа основания K_{y} = 0,98 \div 1,0 .
Произведем расчет для Kу = 1,0.
\rho_{d}^{\text{т}p} = 1,78 \times 1,0 = 1,78\text{т}/\text{м}^{3} .
3. Насыпную плотность отгружаемого песка в сухом состоянии определяем по выражению:
\rho_{d}^{\text{н}} = \frac{\rho_{\text{н}}}{1 + \frac{W}{100}} = \frac{1,45}{1 + \frac{4,2}{100}} = 1,39\text{т}/\text{м}^{3}.
K_{1} = \frac{\rho_{d}^{\text{т}p}}{\rho_{d}^{\text{н}}} = \frac{1,78}{1,39} = 1,28 .
4. Требуемый объем песка в разрыхленном состоянии в транспортных средствах составит:
Определить требуемый объем грунта, исчисляемого в автомобилях-самосвалах, для устройства насыпи на горизонте ниже 6 м в зимний период. Проектный объем грунта насыпи Vп = 7000 м3.
Исходные данные: грунт из штабеля гидронамыва — песок мелкий; насыпная плотность \rho_{\text{н}} = 1450\text{кг}/\text{м}^{3} ; в сыпучемерзлом состоянии естественная влажность Wест = 2,8%; максимальная стандартная плотность \rho_{dmax} = 1,78\text{т}/\text{м}^{3} .
1. Требуемый объем песка, исчисляемый в транспортных средствах, определяем по выражению
где K1 — коэффициент относительного уплотнения, определяемый отношением требуемой плотности (скелета) сухого грунта в насыпи к величине насыпной плотности (скелета) сухого грунта в сыпучемерзлом состоянии.
2. Требуемую плотность (скелета) сухого грунта в насыпи следует определять по аналогии с предыдущими вариантами:
\rho_{d}^{\text{т}p} = \rho_{dmax}K_{y}
и при Kу = 0,98 (см. табл. 22 СНиП 2.05.02-85)
\rho_{d}^{\text{т}p} = 1,78 \times 0,98 = 1,74\text{т}/\text{м}^{3} .
3. Насыпную плотность отгружаемого песка в сухом состоянии определяем аналогично варианту 2:
\rho_{d}^{\text{н}} = \frac{\rho_{\text{н}}}{1 + \frac{W}{100}} = \frac{1,45}{1 + \frac{2,8}{100}} = 1,28\text{т}/\text{м}^{3}.
В зимних условиях, когда песок отгружается в сыпучемерзлом состоянии, полученное значение насыпной плотности должно быть уменьшено с учетом увеличения объема песка на 10 — 12%, т.е.
\rho_{d}^{\text{н}} = 1,41 \frac{100}{100 + 10} = 1,28\text{т}/\text{м}^{3}.
4. Отсюда фактическая величина коэффициента относительного уплотнения для зимних условий
K_{1} = \frac{\rho_{d}^{\text{т}p}}{\rho_{d}^{\text{н}}} = \frac{1,74}{1,28} = 1,36 .
5. Требуемый объем песка в транспортных средствах составит:
Дополнительные объемы песка, связанные с потерями на транспортирование, учитываются по аналогии с вариантом 1.