Определение коэффициента уплотнения грунта методом статической пенетрации

Для определения коэффициента уплотнения методом статической пенетрации используется прибор пенетрометр, представленный на рис. 1.2.

Пенетрометр предназначен для оперативного послойного контроля плотности насыпных и намывных грунтов в полевых условиях.

Рис. 1.2.Пенетрометр:

1 – ручка; 2 – нажимной винт; 3 – гайка; 4 – пружина; корпус; 5 – корпус; 6 – шток;

7 – кольцо; 8 – втулка; 9 – движок; 10 – шпилька; 11 – опорная плита; 12 – конусный наконечник; 13 – хвостовик.

Принцип измерения плотности основан на известном методе исследования физических и механических свойств грунтов путем определения сопротивления грунтов проникновению конических наконечников (пенетрации).

С помощью пенетрометра измеряют коэффициент уплотнения К_у различных грунтов.

Исследованию с помощью пенетрометра не подлежат грунты песчаные и глинистые, содержащие частицы крупнее 10 мм более 25 % по массе, а также грунты всех видов в мерзлом и водонасыщенном состоянии.

Пенетрометр рекомендуется применять при текущем контроле подготавливаемых оснований под фундаменты, дорожных насыпей, гидротехнических сооружений. Глубина контроля от поверхности слоя до 10 см.

Длительность одного измерения не более 3 минут. Пенетрометр сохраняет свою работоспособность при влажности до 100 %.

Принцип действия пенетрометра основан на методе установления равновесия между внешней нагрузкой и силами реактивного сопротивления грунта по боковой поверхности конуса при различных значениях усилия вдавливания и глубины пенетрации.

Перед проведением испытаний необходимо провести тарировку силоизмерительного устройства плотномера.

Пенетрометр (рис. 1.2) состоит из сменного конусного наконечника 12 с уг-
лом 30° при вершине, который соединен со штоком 6. Надетая на шток пружи-
на 4 обеспечивает необходимое усилие пенетрации. Прибор собран в корпусе,
состоящем из круглой опорной плиты 11, ручки 1 и дюралюминиевой трубки 5.
Цилиндрический движок 9, состоящий из оргстекла, с круговой черной риской
и кольцом 7 обеспечивает отсчет глубины погружения конуса в грунт по шкале,
нанесенной на наружной поверхности корпуса. В начальном положении риска
на движке совпадает с конечным делением шкалы. При погружении конуса в
грунт шпилька 10 смещает движок 9 на соответствующее расстояние. Сила натяжения пружины регулируется устройством, состоящим из на-
жимного винта 2, гайки 3 и втулки 8, которая установлена в проточке корпуса
5. Пружина 4 прикреплена к хвостовикам гайки 13 и втулки 8. Шток 6 в нажим-
ной винт 2 упирается конической заточкой.

Такая конструкция прибора позволяет легко регулировать начальное натя-
жение пружины, что обеспечивает возможность использования пенетро-
метра как для весьма рыхлых песков, так и для значительно переуплотненных
глин. Перед проведением испытаний необходимо отобрать пробы грунта для
определения гранулометрического состава грунта.