Главная » Услуги по изысканиям » Грунтовая лаборатория. Лабораторные исследования грунтов » Определение коэффициента уплотнения грунта

Определение коэффициента уплотнения грунта

Коэффициент относительного уплотнения грунта – это такая относительная безразмерная величина, являющаяся отношением объёмного веса скелета высушенной почвы, которая определяется нормативными показателями, требованиями к несущему основанию под фундамент к плотности материала, принимаемой за основу расчёта объёма данного грунта в насыпи. Далее детально описываются способы определения рассматриваемого параметра, который является неотъемлемой частью инженерных расчётов, проводимых при проектировании капитального сооружения.

Как определяется
коэффициент уплотнения грунта

Определение коэффициента уплотнения грунта – это достаточно несложная математическая операция, которая требует использования следующей формулы для определения искомого показателя:

Kу = rn x rn, max,

где

rn – объёмный вес сухих частиц грунтового основания в насыпи, что является отношением количества материала с порами, а также жидкости в их внутреннем пространстве к объёму, вытесняемому им, что часто используется для практических расчётов.

rn, max – это объёмный вес сухих частиц грунтового основания, без пор и воды в них. Данный показатель используется при теоретических расчётах, определяется лабораторными методами.

Kу – это параметр, который требуется рассчитать для определения коэффициента уплотнения грунта.

Зачем требуется
определение данного показателя?

Определение коэффициента уплотнения грунта необходимо для разработки проекта строительства капитального сооружения, что требуется для достижения следующих важных целей:

Проведение инженерно-геологических изысканий с составлением официального отсчёта, согласно нормативном требованиям, который входит в состав папки ИРД и является одной из составляющих предпроектной документации.

Перечисление фактов о возможности размещения на земельном участке объекта капитального строительства, объёмно-планировочные параметры которого определяются рабочим проектом.

Обоснование решений по обеспечению требуемой несущей способности грунтового основания, находящегося под подошвой проектируемого фундамента, либо о необходимости его усиления, замены.

Разработка рабочего проекта, прохождение ведомственной или государственной экспертизы, в соответствии с требованиями нормативных документов, актов, сводов законов.

Расчёт вертикального перемещения, то есть, осадки основания почвы под статическими, динамическими, импульсными нагрузками от будущего капитального здания, предусмотренного проектом.

Коэффициент уплотнения грунта даёт возможность точно оделить разность осадок между отдельными зонами грунта, находящегося под подошвой фундамента, в случае, если инженерно-геологические элементы, согласно изысканиям, имеют разные толщины и физико-механические характеристики.

Определение крена фундаментной плиты для принятия необходимых мер по предотвращению данного явления после возведения объекта, что позволит избежать образования трещин, нарушения несущей способности или полного обрушения проектируемого сооружения.

сделайте важный шаг! Получите консультацию инженера бесплатно

в течение 15 минут
по телефону или в мессенджере

Особенности процесса

Процесс определения максимальной плотности грунта и коэффициента уплотнения предполагают наличие ряда особенностей, перечисленных ниже:

Каждый насыпной материал состоит из скелета, то есть, сухих частиц, и пор, которые заполняются воздухом в сухом состоянии или водой при насыщении материала влагой.
В процессе отрывки котлована, пористость материала всегда увеличивается из-за нарушения структуры основания под механическим сторонним воздействием при разработке почвы.
Коэффициент относительного уплотнения грунта даёт возможность рассчитать, как сильно потребуется трамбовать основание, чтобы оно достигло требуемой несущей способности, что позволит ему выдержать статические, динамические нагрузки от проектируемого фундамента здания.
При проектировании песчано-гравийной подушки, данный параметр также даёт понимание о её мощности, количестве слоёв, требуемом коэффициенте пористости и физико-механических характеристиках.

Как сделать заказ на работы

Задать любые вопросы о сотрудничестве, предоставляемых услугах, стоимости изучения участка под строительство можно по единому телефону

ежедневно (и в выходные дни) с 08:00 до 22:00

Методы исследования

На практике известны и применяются следующие 3 основные методики определения коэффициента уплотнения грунта:

Весовой метод – достаточно сложный алгоритм, который требует организации специальной лаборатории, наличия профессионального инструмента, знаний и опыта инженера, проводящего исследования. Таким образом, данная методика применяется на практике очень редко.
Метод режущего кольца.
Метод исследования статическим Пенетрометром.

Два последние перечисленные выше метода исследования коэффициента уплотнения грунта детальное описываются далее.

Метод режущего кольца

Необходимо взять металлическое кольцо с заранее известными геометрическими параметрами – диаметром и высотой, то есть, эталонный лабораторный образец в виде цилиндра.

Цилиндр помещается над плоскостью основания, после чего надавливается до полного погружения в почву.
При известных геометрических показателях кольца, используя простые формулы, определяется объём материала, который находится внутри.
Объём грунта, который отрезан от основного материала грунта, извлекается из стального цилиндра.
Определяется масса пробы грунта на лабораторных высокоточных весах, без учёта веса металлического кольца.
При помощи стандартной формулы, полученная масса делится на объём грунта, извлечённого из кольца, что даёт значение плотности образца.
Показатель плотности, полученной эмпирическим путём, делится на аналогичный параметр, но определённый, согласно таблицам нормативных документов, чтобы рассчитать конечный результат.

Для наглядности, ниже можно увидеть конкретный пример расчёта и проверки уплотнения грунта:

rn, max = 2400 кг/м3.
Диаметр кольца d = 70 мм = 0,07 м, радиус кольца, r = 35 мм = 0.035 м.
Высота образующей цилиндра h = 60 мм = 0,06 м.
Масса пробы после замера массы, составляет m = 350 г = 0.35 кг.
Kу = rn / rn, max.
Объём кольца, V = pR2h = 3.14 х 0.0352 х 0.035 = 3.14 х 0.001225 х 0.035 = 0.000135 м3.
rn = m / V = 0.35 / 0.000135 = 2590 кг/м3.
Kу = rn / rn, max = 2400 / 2590 = 0.772.

Численное значение относительного коэффициента уплотнения взятой пробы грунтового основания составляет 0.772, что, согласно требуемым показателям недостаточно, и такое основание требует более тщательной трамбовки.

Метод исследования статическим Пенетрометром (например, ПСГ-МГ4)

Пенетрометр ПСГ-МГ4 – это простой лабораторный электронный прибор для исследования образца, определения степени его трамбовки. На приборе располагается 5 клавиш управления для включения или выключения пенетрометра, а также для изменения его режимов. Всего для пользователя доступно 3 базовых режима определения степени плотности основания, в частности:

Режим «К» – самый часто используемый:

Определение коэффициента уплотнения пробы, Kу.
Определение модуля упругости, Е.
Определение угла внутреннего трения сыпучего или пластичного грунта, f.
Определение силы удельного сцепления частиц почвы, расположенной под фундаментом, с.
Расчёт численного значения относительной влажности материала основания.

Режим «Е» – позволяет найти модуль упругости почвы, который, согласно международной системе единиц, обозначается латинской буквой «Е».
Режим Pm – на практике используется редко, даёт возможность рассчитать параметр удельного сопротивления денитрации грунтового основания.

Статический пенетрометр устанавливается в точке, для которой определяется показатель максимальной плотности и относительного коэффициента уплотнения. Требуемые параметры рассчитываются автоматически, инженер просто копирует высветившиеся на жидкокристаллическом дисплее показатели для дальнейшей обработки.

Каким должен быть
коэффициент уплотнения грунта?

Согласно приведённым выше формулам, показатель трамбовки почвы варьируется в пределах от 0 до 1. Но, в соответствии с СП 45.13330.2012, для гарантий безопасности и устойчивости капитального сооружения, данный фактический показатель должен быть от 0,95 и более.

Ответы на частые вопросы

Далее можно увидеть подробные ответы на наиболее часто задаваемые вопросы от заказчиков, которые обращаются в нашу компанию

В чём измеряется коэффициент уплотнения?

Показатель трамбовки грунтового основания является относительной безразмерной величиной, которая получатся, благодаря делению одного показателя объёмного веса на другое.

Нужна ли калибровка лабораторного оборудования?

Да, калибровка лабораторного оборудования должна проводиться как минимум, 1 раз в 12 месяцев с получением официального сертификата государственного образца.

Для чего нужна геология участка?

Геологические изыскания на участке помогают избежать проблем с дальнейшим строительством и минимизировать риски дорогостоящих ремонтов.
Исследование типа и состава грунта позволяет выбрать оптимальный вариант фундамента для будущего дома на конкретном участке.

Карта выполненных работ

Статистика метража по годам

2020 г.

2021 г.

2022 г.

2023 г.

2024 г.