Рекомендации по определению физических, прочностных и деформационных характеристик мерзлых и оттаивающих крупнообломочных, полускальных и сильновыветрелых скальных грунтов

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТА

4.1. Исходные положения

4.1.1. Определение гранулометрического состава песчано-глинистых грунтов, в том числе, с содержанием обломочного материала до 30%, производится в лабораторных условиях по методам, изложенным в ГОСТ 12536-79. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава (М., Издательство стандартов, 1980). Эти методы позволяют разделить грунт на гравийно-галечные, песчаные, пылеватые и глинистые фракции.

4.1.2. Метод полевого определения гранулометрического состава грунтов с содержанием крупнообломочного материала более 30% и крупнообломочных грунтов позволяет дополнительно определить щебенисто-галечниковые, валунные и глыбовые фракции, содержание которых в составе этих грунтов часто превышает содержание фракций, определяемых в лабораторных условиях.

4.1.3. Для полной оценки гранулометрического состава крупнообломочных грунтов анализ следует проводить полевым и лабораторным методами.

4.1.4. В зависимости от состава заполнителя (песчаный, глинистый) разделение крупнообломочного материала на фракции может производиться без промывки или с промывкой водой.

4.1.5. Разделение на фракции можно производить как после высушивания при определении суммарной влажности на пробе грунта, отобранной в процессе определения объемной массы, так и в условиях естественной влажности на пробах, отобранных специально для определения гранулометрического состава.

4.1.6. Разделение грунта на фракции без промывки производится для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем.

Разделение грунта на фракции с промывкой производится для крупнообломочного грунта с глинистым заполнителем с целью отделения глинистых частиц от поверхности крупных обломков.

4.2. Оборудование

4.2.1. Для определения гранулометрического (зернового) состава грунтов применяется следующее оборудование: комплект сит (грохота) с размером отверстий: 200, 100, 60, 40, 20 мм; комплект сит (лабораторных) с размером отверстий 10, 5, 2, 1, 0,5, 0,25 мм; кюветы металлические (используемые при транспортировке и высушивании) или любые другие сосуды емкостью не менее 0,1 м; весы рычажные передвижные марки РП-100-Ш13, грузоподъемностью до 100 кг; весы технические с разновесами на 1 кг; весы технические с разновесами на 200 г; кисточка.

4.3. Проведение испытаний

4.3.1. Для определения гранулометрического состава полевым методом отбирается проба грунта квартованием. Вес пробы для анализа зависит от содержания в грунте обломков крупных фракций и колеблется от 30 до 60 кг.

4.3.2. Для грунтов, содержащих частицы размером крупнее 100 мм от 10 до 30% (по весу), проба должна составлять не менее 30 кг; при содержании 40-50% - навеска должна быть не менее 50 кг.

4.3.3. При разделении грунта на фракции без промывки проба грунта, высушенная до воздушно-сухого состояния и взвешенная, просеивается через набор сит (грохота) с размером ячеек: 200, 100, 60, 40, 20, 10, 5, 2 и 1 мм. При наличии в составе исследуемого грунта отдельностей размером более 200 мм их размеры определяются посредством измерения линейкой. Фракции, оставшиеся на каждом сите после просеивания, взвешиваются, результаты записываются в рабочий журнал (прил.1, в).

4.3.4. Процентное содержание фракции размером менее 1 мм определяют в лабораторных условиях по методам, изложенным в ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического и микроагрегатного состава (М., Издательство стандартов, 1980). Для этого проба весом 100 грамм отбирается (квартованием) из той части грунта, которая при просеивании (см. п.4.3.3) прошла через сито 1 мм.

4.3.5. Разделение грунта на фракции с промывкой можно производить как после высушивания при определении суммарной влажности, так и при естественной влажности на образцах, отобранных для определения гранулометрического состава.

4.3.6. Разделение грунта на фракции после высушивания производится в следующей последовательности:

а) проба высушенного грунта после взвешивания помещается в сосуд и замачивается водой на сутки с периодическим перемешиванием;

б) весь грунт после суточного замачивания промывается водой на сите с размером ячеек 1 мм до полного осветления воды;

в) фракции, оставшиеся на сите 1 мм, высушиваются до постоянного веса, затем просеиваются через набор сит, после чего вычисляется процентное содержание каждой фракции (п.4.4.1).

4.3.7. Разделение на фракции грунта с естественной влажностью производится в такой последовательности:

а) проба грунта естественной влажности, отобранная из горной выработки квартованием, после взвешивания помещается в сосуд с водой на 6-8 час. По истечении этого времени производятся все виды работ, описанные в пп.4.3.6, б и в;

б) при отборе пробы крупнообломочного грунта для определения геометрического состава без высушивания параллельно отбирается проба для определения влажности (суммарной и заполнителя), а также проба (квартованием) для определения в лабораторных условиях фракций размером менее 1 мм.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. По результатам разделения грунта на фракции (пп.4.3.3, 4.3.6) вычисляется по формуле процентное содержание каждой фракции размером более 1 мм:

,

где   - вес данной фракции, г (кг);