GAZ-53 GAZ-3307 GAZ-66

최적의 습도에서 최대 밀도를 계산합니다. 최대 토양 밀도 토양 밀도 값

GOST 22733-77

그룹 Zh39

소련 연방의 주 표준

최대 밀도의 실험실 결정 방법

토양. 실험실용 방법
최대 밀도 결정

도입일 1978-07-01

1977년 9월 30일 소련 건설장관회의 국가위원회의 결의로 승인되어 발효되었습니다. N 150

재발행. 1987년 10월

이 표준은 점토, 모래 및 자갈 토양에 적용되며 실험실 측정 방법을 확립합니다. 최대 밀도토양 골격과 최적의 토양 수분은 필요한 토양 밀도를 지정하고 다진 토양의 수분 함량과 토공사 및 건물과 구조물의 기초에서의 다짐 품질을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

이 표준은 이탄 토양뿐만 아니라 10mm보다 큰 입자가 30% 이상 포함된 토양에는 적용되지 않습니다.

1. 일반 조항

1. 일반 조항

1.1. 이 방법은 압축을 위한 지속적인 작업 비용으로 샘플을 압축할 때 수분 함량에 대한 토양 골격 밀도의 의존성을 설정하고 이러한 의존성을 결정하는 것으로 구성됩니다.

토양 골격의 최대 밀도가 달성되는 습도가 최적입니다.

1.2. 수분 함량에 대한 토양 골격 밀도의 의존성을 확인하기 위해 수분 함량이 지속적으로 증가하면서 일련의 별도 토양 압축 테스트가 수행됩니다. 테스트 결과는 그래프 형식으로 표시됩니다. 그래프를 그리기 위한 개별 테스트 횟수는 최소 6회 이상이어야 하며, 토양 골격 밀도의 최대값을 식별하는 데에도 충분해야 합니다.

1.3. 토양 테스트는 표준 토양 압축을 위한 Soyuzdornia 장치(부록 1 참조)에서 300mm 높이에서 떨어지는 2.5kg 무게의 하중에 의한 토양의 층별 압축에 의해 수행됩니다. 이 경우 총 타격 횟수는 120회가 되어야 합니다.

1.4. 토양 준비 및 시험 중에 얻은 모든 결과는 토양 골격의 최대 밀도를 결정하기 위해 부록 2에 제공된 형식으로 일지에 입력해야 합니다.

2. 토양 샘플링

2.1. 토양 샘플(교란된 구성의 샘플)은 GOST 12071-84의 요구 사항에 따라 균일한 토양층에서 자연 및 인공 노두와 광산 작업에서 채취해야 합니다. 토양 샘플의 무게는 최소 10kg이어야 합니다. 선택된 각 토양 시료에는 물체의 이름, 이 층의 두께, 깊이, 토양 시료 채취 위치 및 날짜, 육안으로 판단한 토양의 이름에 대한 데이터가 제공되어야 합니다.

3. 장비

3.1. 테스트를 수행하려면 다음 장치, 장비 및 도구가 필요합니다.

표준 토양 압축을 위한 Soyuzdorniy 장치;

GOST 23711-79에 따른 테이블 스케일 또는 다이얼 스케일;

GOST 24104-80에 따른 실험실 저울;

GOST 7328-82에 따른 무게;

GOST 9147-80에 따라 고무 팁이 장착된 유봉이 있는 연삭기(실험실 러너) 또는 모르타르 No. 7(상단 직경 240mm);

건조 캐비닛;

10mm 구멍이 있는 체;

GOST 25336-82에 따른 건조기 유형 E-250;

최소 5리터 용량의 금속 컵;

GOST 1770-74에 따라 100 및 500 ml 용량의 주둥이가 있는 측정 실린더;

주걱 흙손;

GOST 427-75에 따르면 길이 30cm의 금속 눈금자;

캘리퍼스 ShTs-1-125, GOST 166-80에 따른 모델 183;

실험실 칼;

계량용 알루미늄 컵;

술.

메모. 주어진 토양 유형에 대해 Soyuzdorniy 장치의 테스트 결과로 얻은 결과의 신원이 실험적으로 입증된 경우 Soyuzdorniy 장치와 다른 매개변수 및 방법론의 해당 변경 사항이 있는 장치를 사용할 수 있습니다.

4. 테스트 준비

4.1. 토양 준비

4.1.1. 테스트를 위해 토양을 준비하는 작업은 다음 작업으로 구성됩니다.

10kg 무게의 토양 샘플을 처리하는 단계;

테스트를 위해 2.5kg 무게의 개별 토양 샘플을 분리하고 준비합니다.

4.1.2. 10kg 무게의 토양 샘플 처리는 다음 순서로 수행되어야 합니다.

실내 온도에서 공기 건조 상태로 건조하여 토양을 분쇄하고 체로 치는 것이 가능합니다.

고무 팁이 있는 막자사발과 막자 또는 분쇄기(실험실 러너)에서 (곡물을 분쇄하지 않고) 분쇄합니다.

10mm 구멍이 있는 체를 통해 체질하고;

수분 함량을 측정하기 위해 체를 통과한 토양에서 최소 30g 무게의 샘플을 채취합니다.

10mm보다 큰 곡물의 무게 측정(무게

그리고 그들로부터 샘플을 채취하여 결정합니다.

습기

및 입자 밀도

4.1.4. 2.5kg의 개별 샘플을 분리하고 테스트 준비는 다음 순서로 수행되어야 합니다.

체를 통과한 흙을 섞어서 판지, 합판 또는 두꺼운 종이 위에 고른 층으로 뿌립니다.

테스트를 위해 금속 컵에 수집됩니다.

선택된 개별 토양 샘플은 원래 수분 함량으로 적셔집니다.

수락됨

모래, 자갈 토양의 경우 4%, 점토질 토양의 경우 8%입니다. 토양 샘플을 다시 적시는 데 필요한 물의 양(Q)은 다음 공식에 의해 결정됩니다.


계산된 양의 물을 토양 샘플에 도입하고 동시에 토양을 주걱 흙손으로 혼합합니다.

토양 샘플을 컵에서 데시케이터로 옮기고 데시케이터 뚜껑을 닫은 채 최소 2시간 동안 보관합니다.

4.2. 장치 준비

4.2.1. 테스트를 위한 장치 준비는 다음 순서로 수행되어야 합니다.

나사로 고정하지 않고 팬에 실린더를 설치하십시오.

실린더 측면에 링을 설치하십시오.

팬과 링의 나사로 실린더를 교대로 고정하십시오.

캘리퍼로 실린더의 치수를 확인하십시오. 이 경우 내부 직경과 깊이는 각각 100mm와 127mm여야 합니다.

최대 1g의 오류로 조립된 용기(트레이와 링이 있는 실린더)의 질량(m(4))을 결정하고 일지에 데이터를 기록합니다(부록 2 참조).

무게가 50kg 이상인 단단하고 고정된 베이스에 장치의 조립된 컨테이너를 설치하십시오.

5. 테스트

5.1. 토양 테스트는 개별 토양 샘플을 사용하여 순차적으로 수행됩니다. 첫 번째 테스트 중 샘플의 수분 함량은 4.1.4항에서 설정된 초기 수분 함량과 동일해야 합니다. 각 후속 테스트에서 습도는 모래, 자갈 토양의 경우 1~2%, 점토 토양의 경우 2~3% 증가해야 합니다. 샘플을 추가로 가습하기 위한 물의 양은 이전 테스트에서 남은 토양의 질량으로 m(3)을 취하고 테스트 중에 지정된 습도 수준으로 W(1)과 W(3)을 사용하여 공식(2)에 의해 결정됩니다. 이전 테스트와 다음 테스트입니다.

5.2. 각 개별 샘플은 3회 이하로 테스트해야 합니다. 압축 시 쉽게 파괴되는 곡물이 포함된 토양을 테스트하는 경우 각 샘플을 한 번만 테스트합니다.

5.3. 각 시료의 토양 다짐은 3층의 순차적 다짐으로 수행되어야 한다.

5.4. 토양 테스트는 다음 순서로 수행되어야 합니다.

준비된 토양 샘플은 건조기에서 금속 컵으로 옮겨진 다음 장치의 실린더에 층으로 로드되어 탬퍼로 토양을 누릅니다. 각 층의 높이는 5-6cm이어야하며 40 번의 하중 타격으로 압축되어야합니다. 이 경우 래머 로드를 수직 위치로 유지해야 합니다. 두 번째 및 세 번째 레이어를 로드하기 전에 이전 레이어의 표면을 칼을 사용하여 1-2mm 깊이로 느슨하게 합니다. 세 번째 레이어를 놓기 전에 실린더에 노즐을 놓습니다.

세 번째 층을 압축한 후 노즐을 제거하고 샘플의 돌출 부분을 실린더 끝과 같은 높이로 잘라냅니다. 절단된 토양층의 두께는 10mm를 넘지 않아야 합니다. 두께가 더 크면 압축된 토양층의 두께를 줄여서 다시 테스트해야 합니다.

흙이 담긴 용기의 질량을 결정

최대 1g의 오류로 계산

젖은 토양 샘플의 밀도

공식에 따르면 최대 0.01g/cc의 오차가 있습니다.

여기서 V는 1000cc에 해당하는 실린더 용량입니다.

팬과 링을 제거하고 실린더를 열고 압축된 토양 샘플을 제거합니다. GOST 5180-84에 따라 토양 수분 (W)을 결정하기 위해 샘플의 상부, 중간 및 하부에서 무게가 30g 이상인 하나의 샘플을 채취합니다.

실린더에서 제거된 흙을 컵에 있는 샘플의 나머지 부분에 추가하고 분쇄하고 혼합한 후 무게를 측정합니다. 그런 다음 5.1항에 따라 샘플의 습도를 높입니다. 물을 넣은 후 흙을 섞은 후 젖은 천으로 덮고 15분 이상 방치합니다.

5.5. 두 번째 및 후속 토양 압축 테스트는 단락에 따라 수행되어야 합니다. 5.2-5.4.

5.6. 토양 골격의 최대 밀도를 결정하는 테스트는 다음 2~3회의 압축 테스트 중에 샘플 수분이 증가하면서 압축된 토양 샘플의 밀도 값이 지속적으로 감소하거나 토양이 멈출 때 완료된 것으로 간주되어야 합니다. 하중이 가해지면 압축되어 장치 밖으로 압착되기 시작합니다.

6. 처리 결과

6.1. 시험 결과 얻은 압축재료의 밀도와 습도 값에 따라

샘플은 토양 골격의 밀도를 결정합니다

최대 0.01g/cc의 오차

공식에 따르면

6.2. 토양 수분에 대한 골격 밀도의 의존성에 대한 그래프를 구성하고(부록 3 참조) 압축된 샘플의 수분 함량을 x축에 1cm(2%), 세로축에 밀도(밀도)로 표시합니다. 1 cm - 0.05 g / 입방 미터 규모의 토양 골격. 얻은 의존성의 최대 값과 토양 골격의 최대 밀도에 해당하는 값을 찾으십시오.

세로축과 최적의 습도

가로축.

판독값의 정확성은 다음과 같아야 합니다.

0.01g/cc, 및

그래프를 구성할 때 눈에 띄게 뚜렷한 피크 없이 의존성 곡선이 얻어지면,

이는 모래와 자갈 토양의 경우일 수 있습니다.

성과를 받아들여야 한다

토양 골격의 최대 밀도 및

가장 낮은 습도 값

토양 골격의 최대 밀도가 달성됩니다.

6.3. 토양에 4.1.2절에 따라 시험하기 전에 토양 샘플에서 제거된 10mm보다 큰 입자가 포함된 경우, 토양의 최대 밀도 값에 대한 해당 입자의 영향을 고려하십시오.

얻은 값이 필요합니다

통과한 샘플 부분에 대해

다음 공식에 따라 연구 중인 토양 전체(10mm보다 큰 입자 포함):

부록 1. 표준 토양 압축을 위한 Soyuzdornia 장치 다이어그램

부속서 1
필수적인

1 - 팔레트;

2 - 1000cc 용량의 분할 실린더; 3 - 링; 4 - 노즐; 5 - 모루;
6 - 하중 무게 2.5kg; 7 - 가이드로드; 8 - 제한적인 링; 9 - 클램핑 나사.

부록 2. 토양 골격의 최대 밀도 결정을 위한 저널

부록 2
필수적인

객체 _____________________________________________________________

토양 샘플링 위치 _________________________________________________

토양 샘플링 깊이, m ________ ; 토양층의 두께, m _____________

토양의 종류 ____________________. 선정일 __________________________

토양 샘플의 질량(파쇄 후) m(1), kg _______________________

체의 곡물 잔류물에 대한 데이터(샘플을 체질한 후):

a) 곡물의 질량 m(2), kg ___________; b) 곡물 수분 W(2) ____________

체를 통과하는 토양의 습도 W(1), % ________________________

테스트를 위해 채취한 토양 샘플의 질량 m(3), kg ____________________

최적의 토양 수분 W(도매), % ________________________________

10mm보다 큰 입자를 고려한 토양 골격의 최대 밀도

작업의 목표 :

최적의 수분 함량에서 토양의 최대 밀도를 결정합니다.

방법의 본질:

이 방법은 샘플을 압축할 때 수분 함량에 대한 토양 골격 밀도의 의존성을 설정하고 이 의존성으로부터 토양 골격 밀도의 최대값( d max)을 결정하는 것으로 구성됩니다.

토양 골격의 최대 밀도가 달성되는 습도는 최적 습도( 모조리).

수분 함량에 대한 토양 골격 밀도의 의존성을 확인하기 위해 수분 함량이 지속적으로 증가하면서 일련의 별도 토양 압축 테스트가 수행됩니다. 테스트 결과는 그래프 형식으로 표시됩니다. 그래프를 그리기 위한 개별 테스트 횟수는 최소 6회 이상이어야 하며, 토양 골격 밀도의 최대값을 식별하는 데에도 충분해야 합니다.

토양 테스트는 300mm 높이에서 떨어지는 2.5kg 무게의 하중에 의한 토양의 층별 압축에 의한 표준 토양 압축을 위한 Soyuzdorniy 장치에서 수행됩니다. 이 경우 총 타격 횟수는 120회가 되어야 합니다.

토양 샘플(교란된 샘플)은 자연 및 인공 노두와 균일한 토양층에서 채굴된 광산에서 채취해야 합니다. 토양 샘플의 무게는 최소 10kg이어야 합니다.

장비:

    표준 토양 압축을 위한 Soyuzdorniy 장치;

    0.01g의 정확도로 저울;

    건조 캐비닛;

    10mm 구멍이 있는 체;

    최소 5리터 용량의 금속 컵;

    100 및 500 ml 용량의 주둥이가 있는 측정 실린더;

    주걱 흙손;

    길이 30cm의 금속 눈금자;

    캘리퍼스;

    병(컵).

그림 4 표준 토양 압축을 위한 Soyuzdornia 장치의 다이어그램.

1팔레트; 1000 cm 3 용량의 2분할 실린더;

3 - 링; 4 - 노즐; 5 - 모루;

8 - 제한적인 링; 9 - 클램핑 나사.

운영 절차:

    10kg 무게의 토양 샘플을 처리하고, 테스트를 위해 2.5kg 무게의 별도 토양 샘플을 분리 및 준비합니다.

    미리 준비된 토양 샘플을 초기 수분 함량( 3) 모래와 자갈 토양의 경우 4%, 점토질 토양의 경우 8%로 간주됩니다. 토양 샘플을 재수화하는 데 필요한 물의 양( )는 공식 4.1에 의해 결정됩니다

(4.1)

3 - 이전 테스트에서 남은 토양의 질량;

1과 3 - 각각 이전 및 다음 테스트 중에 지정된 습도 수준입니다.

    토양 샘플에 계산된 양의 물을 추가하고 동시에 주걱 흙손으로 토양을 섞습니다.

    토양 테스트는 개별 토양 샘플을 사용하여 순차적으로 수행됩니다. 첫 번째 테스트 중 샘플의 수분 함량은 초기 테스트와 동일해야 합니다. 각 후속 테스트에서 수분 함량은 모래 및 자갈 토양의 경우 1~2%, 점토질 토양의 경우 2~3% 증가해야 합니다. 시료를 재수화하기 위한 물의 양은 공식(4.1.

    각 개별 샘플을 한 번 테스트해야 합니다. 각 시료의 토양 다짐은 3층의 순차적 다짐으로 수행되어야 한다.

    준비된 토양 시료를 금속 컵에 옮긴 후 탬퍼로 토양을 눌러 장치의 실린더에 층별로 적재합니다. 각 층의 높이는 5-6cm이어야 하며 40번의 하중 타격으로 압축되어야 하며, 탬퍼 로드는 수직 위치로 유지되어야 합니다.

    두 번째와 세 번째 층을 넣기 전에 이전 층의 표면을 칼을 사용하여 1-2mm 깊이로 느슨하게 합니다. 세 번째 레이어를 놓기 전에 노즐이 실린더에 놓입니다. 세 번째 층을 압축한 후 노즐을 제거하고 샘플의 돌출 부분을 실린더 끝과 같은 높이로 잘라냅니다.

    토양이 담긴 용기의 질량(m 5)은 최대 1g의 오류로 결정되며 젖은 토양 샘플의 밀도()는 공식 4.2를 사용하여 최대 0.01g/cm 3의 오류로 계산됩니다.

어디 V - 1000 cm 3 과 동일한 실린더 용량;

    팬과 링을 제거하고 실린더를 열고 압축된 토양 샘플을 제거합니다. 토양 수분을 측정하기 위해 시료의 중간 부분에서 무게가 30g 이상인 시료를 채취합니다. () (실험실 작업 번호 1).

    실린더에서 제거된 흙을 컵에 있는 샘플의 나머지 부분에 추가하고 분쇄하고 혼합한 후 무게를 측정합니다. 그런 다음 미리 계산된 물의 양에 따라 시료의 습도를 높입니다. 물을 추가한 후 토양을 혼합합니다.

    두 번째 이후의 토양 다짐 시험은 첫 번째와 유사하게 수행되어야 합니다.

    토양 골격의 최대 밀도를 결정하기 위한 테스트는 다음 2~3회의 압축 테스트 동안 샘플 수분이 증가하면서 압축된 토양 샘플의 밀도가 지속적으로 감소하거나 토양이 압축을 멈추고 부하가 가해지면 장치에서 압착되기 시작합니다.

    결정 결과는 표 4에 기록되어 있습니다.

결과 처리:

테스트 결과 얻은 압축 샘플의 밀도 및 수분 함량 값을 기반으로 토양 골격의 밀도 ( d)는 공식 4.3에 따라 최대 0.01 g/cm 3의 오류로 결정됩니다.

(4.3)

토양 수분에 대한 골격 밀도의 의존성에 대한 그래프를 작성하고 압축된 샘플의 수분 함량을 x축에 1cm-2% 규모로 표시하고 세로축에 토양 골격의 밀도를 기준으로 표시합니다. 1 cm - 0.05 g/cm 3 .

얻은 의존성의 최대 값과 세로축의 토양 골격의 최대 밀도 ( d) 및 최적의 수분 함량에 해당하는 값을 찾습니다 ( opt)를 x축에 표시합니다. 판독 값의 정확도는 ( d max - 0.01 g/cm 3 및 도매 0.1%.

그래프를 구성할 때 모래나 자갈 토양의 경우와 같이 눈에 띄게 뚜렷한 피크 없이 종속성 곡선을 얻는 경우 그네토양 골격의 달성된 최대 밀도를 취해야 하며, opt - 토양 골격의 최대 밀도가 달성되는 가장 낮은 습도 값입니다.

표 4 결과최대 토양 밀도 결정

밀도 결정, g/cm 3

습도 결정

골격 밀도

압축된 토양 샘플

 d = ___

압축된 토양 샘플의 밀도 = 5 4

습기 , %

노즐이 없는 용기 4

압축된 토양 샘플이 담긴 노즐이 없는 용기 5

압축된 토양 샘플

( 5 – 4)

빈 병

젖은 토양 샘플이 담긴 병 7

흙이 마른 병 8

W=m 7 – 8 / 8 – 6

그림 4.2 표준 다짐을 통해 수분 함량에 대한 토양 골격 밀도의 의존성을 플롯팅한 예입니다.

건설 준비 과정에서 그들은 다가오는 작업을 위한 부지의 적합성을 결정하기 위해 특별한 연구와 테스트를 수행합니다. 즉, 토양 샘플을 채취하고 지하수 수준을 계산하며 건설 가능성(또는 부족)을 결정하는 데 도움이 되는 기타 토양 특성을 조사합니다.

이러한 활동을 수행하면 기술적 성능이 향상되는 데 도움이 되며, 그 결과 건설 과정에서 발생하는 여러 가지 문제(예: 모든 후속 결과와 함께 구조물 무게로 인한 토양 침하)가 해결됩니다. 첫 번째 외부 징후는 벽에 균열이 생기는 것처럼 보이며 다른 요인과 결합하여 물체의 부분적 또는 전체 파괴로 이어집니다.

압축 계수 : 무엇입니까?

토양 다짐 계수는 무차원 지표를 의미하며, 실제로 토양 밀도/토양 밀도 최대 비율로부터 계산됩니다. 토양 압축 계수는 지질 지표를 고려하여 계산됩니다. 품종에 관계없이 모두 다공성입니다. 수분이나 공기로 채워진 미세한 공극이 침투합니다. 토양을 굴착하면 이러한 공극의 부피가 크게 증가하여 암석의 느슨함도 증가합니다.

중요한! 벌크 암석의 밀도는 압축된 토양의 동일한 특성보다 훨씬 작습니다.

건설 현장 준비의 필요성을 결정하는 것은 토양 압축 계수입니다. 이러한 지표를 바탕으로 기초와 기초에 모래 쿠션을 준비하여 토양을 더욱 압축합니다. 이 세부 사항을 놓치면 구조물의 무게로 인해 굳어지고 처지기 시작할 수 있습니다.

토양 압축 표시기

토양 압축 계수는 토양 압축 수준을 나타냅니다. 그 값은 0에서 1까지 다양합니다. 콘크리트 스트립 기초의 경우 >0.98점의 점수가 표준으로 간주됩니다.

압축 계수 결정의 세부 사항

지반이 붕괴될 때 토양 골격의 밀도 표준 씰, 실험실 조건에서 계산됩니다. 개략도이 연구는 강철 실린더에 토양 샘플을 배치하는 것으로 구성되며, 이 실린더는 외부의 무자비한 기계적 힘, 즉 낙하 중량의 영향으로 압축됩니다.

중요한! 가장 높은 토양 밀도 값은 수분 함량이 정상보다 약간 높은 암석에서 관찰됩니다. 이 관계는 아래 그래프에 나와 있습니다.


각 하위 등급에는 최적의 습도가 있습니다. 최대 레벨물개. 이 지표는 실험실 조건에서도 연구되어 암석에 다양한 수분 함량을 부여하고 압축률을 비교합니다.

실제 데이터는 모든 실험실 작업이 끝날 때 측정된 연구의 최종 결과입니다.

압축 및 계수 계산 방법

지리적 위치는 토양의 질적 구성을 결정하며, 각 토양은 밀도, 습도 및 침강 능력과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 각 토양 유형의 특성을 질적으로 개선하기 위한 일련의 조치를 개발하는 것이 매우 중요합니다.

당신은 이미 실험실 조건에서 엄격하게 연구되는 압축 계수의 개념을 알고 있습니다. 이 작업은 관련 서비스에 의해 수행됩니다. 토양 압축 표시기는 토양에 영향을 미치는 방법을 결정하며 그 결과 새로운 강도 특성을 받게 됩니다. 이러한 작업을 수행할 때 원하는 결과를 얻기 위해 적용되는 이득의 비율을 고려하는 것이 중요합니다. 이를 바탕으로 토양 압축 계수가 계산됩니다 (아래 표).

토양 압축 방법의 유형

압축 방법을 세분화하는 기존 시스템이 있으며, 그 그룹은 목표를 달성하는 방법, 즉 특정 깊이의 토양층에서 산소를 제거하는 과정을 기반으로 형성됩니다. 따라서 피상적인 연구와 심층적인 연구는 구별됩니다. 연구 유형에 따라 전문가는 장비 시스템을 선택하고 사용 방법을 결정합니다. 토양 조사 방법은 다음과 같습니다.

  • 공전;
  • 진동;
  • 충격;
  • 결합.

각 유형의 장비에는 공압 롤러와 같은 힘을 가하는 방법이 표시됩니다.

부분적으로 이러한 방법은 소규모 개인 건축에 사용되며 다른 방법은 대규모 물체의 건설에만 사용되며 해당 건물 중 일부는 특정 부지뿐만 아니라 주변 물체에도 영향을 미칠 수 있기 때문에 건축은 지방 당국과 합의됩니다. .

압축 계수 및 SNiP 표준

건설과 관련된 모든 업무는 법률로 명확하게 규제되므로 관련 기관의 엄격한 통제를 받습니다.

토양 압축 계수는 SNiP 조항 3.02.01-87 및 SP 45.13330.2012에 의해 결정됩니다. 규제 문서에 설명된 조치는 2013-2014년에 업데이트 및 업데이트되었습니다. 이는 지하 건물을 포함하여 다양한 구성의 기초 및 건물 건설에 사용되는 다양한 유형의 토양 및 토양 쿠션에 대한 압축을 설명합니다.

압축 계수는 어떻게 결정됩니까?

토양 압축 계수를 결정하는 가장 쉬운 방법은 절단 링 방법을 사용하는 것입니다. 선택한 직경과 특정 길이의 금속 링이 토양에 삽입되고 그 동안 암석은 강철 실린더 내부에 단단히 고정됩니다. 그 후 장치의 질량을 저울로 측정하고 계량이 끝나면 링의 무게를 빼서 토양의 순 질량을 얻습니다. 이 숫자를 실린더의 부피로 나누고 토양의 최종 밀도를 얻습니다. 그런 다음 가능한 최대 밀도의 표시기로 나누고 계산 된 값, 즉 주어진 영역에 대한 압축 계수를 얻습니다.

압축 계수 계산의 예

다음 예를 사용하여 토양 압축 계수를 결정해 보겠습니다.

  • 최대 토양 밀도 값은 1.95 g/cm 3 이며;
  • 절단 링 직경 - 5cm;
  • 절단 링 높이 - 3cm.

토양 압축 계수를 결정하는 것이 필요합니다.

이 실용적인 작업은 생각보다 대처하기가 훨씬 쉽습니다.

우선, 실린더를지면에 완전히 밀어 넣은 다음 토양에서 제거하여 내부 공간이 흙으로 채워지지만 외부에 흙이 쌓이는 것은 확인되지 않습니다.

칼을 사용하여 강철 링에서 흙을 제거하고 무게를 측정합니다.

예를 들어, 토양의 질량은 450g이고 실린더의 부피는 235.5cm 3입니다. 공식을 사용하여 계산하면 1.91 g/cm 3 - 토양 밀도를 얻습니다. 이로부터 토양 압축 계수는 1.91/1.95 = 0.979입니다.

모든 건물이나 구조물의 건설은 건설할 부지를 준비하고, 제안된 건물을 설계하고, 지상의 총 하중을 계산하는 훨씬 더 중요한 순간이 선행되는 책임 있는 프로세스입니다. 이는 수십 년 또는 수백 년 단위로 측정되는 장기간 사용을 목적으로 하는 모든 건물에 예외 없이 적용됩니다.

수량을 아는 것 ρ ,ρs 그리고 파생된 토양 특성의 수를 계산하는 것이 가능합니다.

건조한 토양 밀도 ρ d – 토양 골격의 질량 (간극수 제외) m s 대이 토양 부피의 비율 V o:

, t/m 3; 여기서: ρ – 토양 밀도, g/cm 3 ; w – 토양 수분, %.

토양 다공성 N – 기공 부피 V 전체 토양의 부피에 대한 기공 V 0:
;
여기서: ρ – 토양 밀도, g/cm 3 ; ρ d - 건조한 토양의 밀도, g/cm 3 ; ρ s – 토양 입자의 밀도, g/cm 3 ; w – 토양 수분, %.

다공성 계수 이자형 – 기공 부피 V 토양 입자의 부피에 대한 기공 V 0의 비율:


밀도에 따른 모래 토양은 다공성 계수에 따라 다음과 같이 나뉩니다. 강함(밀도) 중간 강도(중간 밀도); 강도가 낮습니다(느슨함).

습도 수준 – 물로 채워진 토양 공극의 비율 - 토양의 총 수분 용량 W에 대한 습도 W의 비율 sat:


여기서: ρ w – 물의 밀도, g/cm 3. 수분 정도에 따라 토양은 다음과 같습니다. a) 저수분 (0

최적의 토양 매개변수는 토양 사전 다짐 장치에서 결정됩니다. 토양은 층으로 장치에 배치되고 각 층은 동일한 높이에서 떨어지는 하중을 30-40 번 불어서 압축합니다.

최대 습도. 가능한 압축 효과를 최적 수분 함량이라고 합니다.

스윙 중에 달성되는 토양 골격의 밀도. 습도는 최적의 토양 밀도라고합니다.

5. 토양의 압축 의존성 및 분석.

토양 압축성– 외부 압력의 영향으로 부피가 감소하는(침전물 생성) 능력. 토양의 압축률은 토양의 구조에 따라 달라지며 토양의 기계적 성질의 중요한 특성으로 건물 및 각종 구조물의 침하량을 계산하는 데 사용됩니다. 토양의 압축성은 하중이 가해질 때 공극률의 변화로 인해 발생하며 입자의 상호 변위 발생으로 인해 발생합니다. 물이 포화된 토양에서 물을 짜내고 고도로 구조화된 토양에서 결정 결합이 파괴되어 수콜로이드 필름의 두께를 줄입니다. 토양 압축성은 다공성 감소와 관련되어 있기 때문에 토양 역학에서는 압축 압력에 대한 다공성 계수의 의존성을 통해 토양 압축성을 특성화하는 것이 일반적입니다. 이 종속성을 호출합니다. 압축 두 가지 유형의 장치를 사용하여 실험실 조건에서 실험적으로 결정됩니다.

-주행거리계(토양 시료가 들어 있는 케이지의 견고한 측벽을 갖춘 단축 압축 장치) 압축 장치라고도 합니다.



- 안정계(토양을 둘러싸는 탄성 측벽을 갖춘 3축 압축 장치).

3상 상태(골격 + 물 + 공기)의 토양의 경우 구조적 특징을 고려하지 않고 단위 부피는 다음과 같습니다.
ρsk/ρ+Wρsk/100+σ/100=1,
여기서 ρ는 토양 밀도, g/cm 3 입니다. W - 토양 수분, %; σ는 압축 후 토양 공극에 남아있는 공기의 부피, %입니다. 1 단위 부피의 토양 (1 cm 3); ρsk - 건조한 토양의 밀도, g/cm 3.

따라서 토양 압축 (건조 상태)의 주요 특성, 즉 밀도는 공식에 의해 결정됩니다
ρsk =(1-σ) ρ/(100+Wρ).

토양 밀도, 습도 및 공기 함량은 토양의 기원, 분산 정도, 해당 지역의 자연 조건, 자동차 바퀴의 하중 및 기타 여러 요인에 따라 달라집니다. 미사질사질양토의 밀도는 2.66g/m 3 , 경미사질양토 - 2.68, 경질 미사질양토 - 2.69, 중양토 - 2.71, 미사질점토 -2.72, 유성점토 -2.71이다. 토양의 세분성에 따라 공기 함량도 변경됩니다. 모래 토양 - 8-10%, 모래 양토 -6-8%,
chernozem을 포함한 양토에서는 4-5 %, 지방 점토에서는 4-6 %입니다.

토양이 더 분산되어 있을수록 습도의 영향이 더 커집니다. 소련에는 고도로 분산된 토양이 널리 퍼져 있습니다. 이러한 토양은 비표면적이 크고 수분 용량이 높으며 결빙 현상 등이 있습니다(7.2장).

최적의 습도 W® - 압축을 위한 최소한의 에너지 소비로 최대 토양 밀도 ρmax에 해당하는 습도. 이 습도에서 토양 공극의 물은 흡착된 상태이고 공극률은 그 안에 포함된 물의 양에 해당합니다. 즉, 토양 역학에 따르면 토양은 토양 덩어리입니다(그림 11.2 참조). .

쌀. 11.2. 건조한 토양의 습도와 밀도 사이의 관계
구역; A - 최적의 습도보다 낮습니다. B - 최적의 습도; C - 최적 이상의 습도

소련에서는 Wо와 ρmax의 값을 결정하는 표준 방법이 개발되었으며, 이는 토양 과학 및 토양 역학 과정에서 자세히 논의됩니다. 표준 압축의 경우 일반적인 건조 토양 밀도의 습도 의존성 그래프가 그림 1에 나와 있습니다. 11.3.


쌀. 11.3. 건조 토양의 밀도에 대한 압축 에너지 및 습도의 영향 1 - 표준 압축 방법(USSR) 2 - 현대화된 Proctor 방법(미국)에 따른 강화된 압축 3 - 모세관수(토양 질량)로 채워진 토양 공극이 있는 라인

압축에 더 많은 에너지를 소비하면 갇혀 있는 공기와 물의 양이 감소하여 토양의 밀도가 증가합니다. 밀도와 수분 함량 사이의 관계는 그래프의 왼쪽 상단에 표시됩니다. 강의 건조한 토양 밀도가 가장 높은 지점을 연결함으로써 우리는 최적 습도의 변화 과정을 특징으로 하는 수평에 대해 각도 a로 직선을 얻습니다(그림 11.3 참조). 토양의 탄성계수를 높이기 위해 많은 국가에서는 밀도 요구 사항을 높이려고 노력하고 있습니다. 특히 미국에서는 압축을 위한 에너지 소비가 더 크기 때문에 토양은 소련보다 낮은 최적 수분 함량으로 압축됩니다(곡선 2). 그러나 습도가 최적 값 이상으로 증가하면 건조한 토양의 밀도가 급격히 감소하고 압축에 소비된 에너지에 관계없이 감소 특성은 정확히 동일합니다(곡선 3).

표준 다짐 방법을 사용한 최대 토양 밀도. "최대 밀도" 기준은 예를 들어 모든 물이 흡착된 상태이고 다공성이 간극수의 부피에 해당하는 응집성 토양의 기계적 압축에 해당합니다. 그림의 분석에서. 11.3 표준 압축 방법이 조건부라는 것이 분명합니다. 표준 압축 방법에 해당하는 밀도에서 설정된 강도 특성(토양 탄성 계수 E0, 마찰 Φ 및 응집력 C는 예를 들어 미국 및 기타 국가에서 사용되는 현대화된 Proctor 방법 *에 따른 것보다 상당히 낮습니다(그림 .11.4) 이 방법을 사용하면 우리보다 훨씬 더 많은 에너지를 사용하여 토양을 압축할 수 있습니다.


쌀. 11.4. 점착성 토양의 강도 특성에 대한 습도 및 다짐 방법의 영향 1 - 미국에서 채택한 다짐 방법(현대화된 프록터 방법); 2가지 표준 압축 방법(USSR) ф - 마찰; c - 클러치; E0 - 토양 탄성 계수

현대화된 방법에 따른 응집성 토양의 압축 계수(예: Ko = 1)는 표준 압축 방법 Ko = 1.1에 해당합니다. 즉, 토양 밀도에 대한 요구 사항은 소련보다 더 엄격합니다.

*현대화된 방법은 많은 국가에서 널리 사용됩니다. 동일한 금속 컵에 있지만 무게는 5개 층에 4.55kg이고 총 타격 횟수는 125회라는 점에서 토양이 압축된다는 점에서 표준 압축 방법과 다릅니다. 우리의 경우 무게는 2.5kg에 불과합니다. 떨어뜨리면 토양이 3층으로 압축됩니다.