Необходимая плотность грунта в сооружениях обычно бывает указана в проекте. Если же плотность грунтов в насыпных земляных сооружениях в проекте не указана, то, согласно СНиП III-И. 3-62, ее принимают для суглинков и глин не менее 1,6 г/см³, для супесей, песчаных и гравелисто-песчаных грунтов не менее  1,65 г/см³. 

 

На строительстве земляных сооружений применяют следующие методы определения плотности грунтов (рис. 59): режущего кольца, шурфиков, пенетрации, радиометрический.

 

Наиболее простой и надежный - метод режущего кольца. Его применяют на всех грунтах (кроме сыпучих и расплывающихся), которые можно обрабатывать ножом.

 

Порядок определения плотности грунта методом режущего кольца (рис.  59, а):

 

- в месте отбора пробы поверхность земли расчищают на 4-5 см и устанавливают режущее кольцо 1 объемом не

 

 

Рис, 59. Методы контроля плотности грунтов:
а - отбор пробы режущим кольцом (1 - кольцо; 2 - приспособление для вдавливания кольца в грунт; 3 - молот; б - отбор пробы методом шурфика (1-шурфик; 2- конус; 3- мерный сосуд; 4- ящик);  в - ударник-плотномер ДорНИИ (1 - рабочая часть; 2 - упоры; 3 - молот); г - пенетрометр ДИИТ-4 (1- рабочая часть; 2 - стальная трубка с делениями через 10 см; 3 - упоры; 4 - молот); д и е - поверхностный и глубинный гамма-плотномеры (1 -источник гамма-лучей; 2 - экран из свинца; 3 - приемное устройство; 4 - кабель; 5 - регистратор импульсов; 6 - корпус; 7 - обсадная труба); ж и з - тарировочные графики.

 

 менее 50 см³ и с помощью приспособления 2 его вдавливают рукой или постукиванием молотка в грунт;

 

- ножом вырезают кольцо с грунтом и зачищают грунт вровень с верхним и нижним торцом кольца;

 

- взвешивают массу влажного грунта, затем грунт сушат в сушильном шкафу до постоянного веса и определяют массу сухого грунта.

 

Плотность скелета грунта определяют по формуле

 

 

 

Таблица   16

 

Количество контрольных проб и состав характеристик грунтов, укладываемых в напорные насыпи гидротехнических сооружений

 

Методы пенетрации основаны на забивке в грунт стержней-штампов с помощью механических молотов (считают число ударов молота для забивки штампа на глубину 10 см).

 

На строительстве земляных сооружений применяют: ударник-плотномер ДорНИИ для оценки плотности грунта в поверхностном слое и пенетрометр ДИИТ-для зондирования рыхлых грунтов (торфов) и водонасыщенных оплывающих песков на глубину до 2-6 м.

 

Ударник-плотномер ДорНИИ (рис. 59, в) состоит из круглого стержня 1 с длиной рабочей части 10 см и сечением 1 см², упоров 2 и механического молота массой 2,5 кгс, сбрасываемого между упорами.
Пенетрометр ДИИТ (рис. 59, г) состоит из рабочей части 1 в виде конуса с углом заострения 30°, стальной трубки 2 с делениями через 10 см, упоров 3 и механического молота массой 3,2 кгс, сбрасываемого между упорами.

 

Для каждого прибора имеется график - связь между числом ударов, затрачиваемых на погружение рабочей части приборов на глубину 10 см, и плотностью грунтов.

 

Методы пенетрации просты, удобны, нетрудоемки, не требуют много времени для определения плотности грунта. Однако они менее точны, чем метод режущего кольца, ими нельзя одновременно определять влажность грунта.

 

Радиометрический метод определения плотности грунта основан на способности грунтов поглощать или рассеивать радиоактивное излучение. Чем плотнее грунт, тем больше он поглощает и рассеивает излучение. Имеется два типа приборов конструкции ВНИИГиМ (рис. 59, е): поверхностные гамма-плотномеры (ПГП) и глубинные гамма-плотномеры (ГГП).

 

Приборами типа ПГП замеряют плотность грунтов в поверхностном слое на глубину до 15 см.

 

Приборами типа ГГП замеряют плотность грунтов через скважины на глубину до 6 м в радиусе 15-20 см от оси скважины е обсадной трубой из дюралюминия.

 

Эти приборы состоят из источника гамма-лучей 1 цезия-137, разделительного и защитного экрана из свинца 2, блока счетчиков 3, кабеля 4, регистратора импульсов излучения 5, корпуса прибора 6 и обсадной трубы скважи­ны 7.

 

Плотность грунта определяют по тарировочным графикам (рис. 59, ж), на которых по горизонтальной оси отложена плотность грунта, а по вертикальной - отношение количества импульсов, регистрируемых прибором за 1 мин, к количеству импульсов, испускаемых источником за то же время. Недостатки метода: погрешность измерений этим методом составляет ±2-3%, показания приборов нестабильны, стоимость приборов высокая, требуется особая осторожность в обращении с радиоактивным элементом, нельзя определить влажность грунта.