Kontrola zagęszczenia podłoża

gruntowego i warstw z kruszywa

mgr inż. Dawid Ryś
[e-mail]

Badanie zagęszczenia

Wskaźnik zagęszczenia można określić:

• metodą bezpośrednią (pobranie próbki do badań

laboratoryjnych),

• metodą pośrednią (np. sondowanie)
Metoda bezpośrednia – dla próbki pobranej z

zagęszczonej warstwy określa się:

• masę próbki mokrej „m

m

”,

• wilgotność „w”,
• objętość próbki „V” (najtrudniejsza część badania).



d

= 100



o

/ 100+w



o

= m

m

/V w = m

w

/m

s

Badanie zagęszczenia

Objętość próbki określa się:
• poprzez pobranie próbki do

cylindra o znanej objętości,
przeważnie 500-1000 cm

3

,

• z zastosowaniem

wolunometru
(objętościomierza)
piaskowego lub wodnego.

Metoda piasku kalibrowanego



Objętość „dołka” wyznacza się za pomocą piasku,
którego gęstość objętościowa jest stała,



Piasek powinien być suchy o wąskiej frakcji: 0,5 – 1
mm,

Określenie gęstości objętościowej piasku

kalibrowanego



Zważenie cylindra o znanej objętości np. cylinder do

badania Proctora o V=1000 cm

3

– m

c

,



Określenie masy cylindra z piaskiem kalibrowanym –

m

c+p

,



Gęstość objętościowa piasku kalibrowanego określa

się z następującej zależności:

[g/cm

3

]

1000

C

P

C

p

m

m









Określenie masy piasku kalibrowanego w stożku



Zważyć pojemnik z piaskiem i ze stożkiem,



Ustawić pojemnik pionowo i wysypać piasek,
następnie zamknąć zawór i określić masę pojemnika i
stożka z pozostałym piaskiem,



Różnica mas pozwala na wyznaczenie masy piasku
kalibrowanego w stożku - m

ps

Przebieg badania w terenie



Zważyć pojemnik z piaskiem i ze stożkiem - m

p

,



Na równej powierzchni badanej warstwy ustawić
podstawę lejka,



Wybrać się około 1 dm

3

badanego gruntu starając się

pozostawić regularny kształt – masa wybranego
materiału - m

pr

,



Ustawić pojemnik ze stożkiem i piaskiem
kalibrowanym i otworzyć zawór wypełniając dołek i
stożek piaskiem kalibrowanym,

Przebieg badania w terenie



Ważymy pojemnik z pozostałym piaskiem i ze

stożkiem - m

k

,



Określamy objętość dołka na podstawie następującej

zależności:

[cm

3

]

Gdzie:
m

p

– masa początkowa,

m

k

– masa końcowa,

m

ps

– masa piasku kalibrowanego w stożku,

ρ

p

– gęstość objętościowa piasku kalibrowanego.

p

ps

k

p

d

m

m

m

V









Przebieg badania w terenie



Gęstość objętościową badanej warstwy określa się
następująco:

[g/cm

3

]

gdzie:
m

pr

– masa wybranego z dołka materiału,

V

d

– objętość dołka

d

pr

V

m





Przebieg badania w terenie



Po określeniu wilgotności (w %) pobranej próbki
obliczamy gęstość objętościową szkieletu
gruntowego:

[g/cm

3

]

w

d







100

100





BADANIE ZAGESZCZENIA PODŁOŻA

GRUNTOWEGO

Lekka sonda dynamiczna SD-10

Cel badania



Ocena stopnia zagęszczenia i wskaźnika zagęszczenia poprzez
wbijanie dynamiczne końcówki sondy wraz z żerdzią z
jednoczesnym określaniem oporów występujących przy ich
pogrążaniu



Wbijanie dynamiczne odbywa się za pomocą młota spadającego
z określonej wysokości. Parametrem sondowania dynamicznego
jest liczba uderzeń młota sondy potrzebna do zagłębienia
końcówki sondy o 10 cm

Elementy sondy SD-10



Końcówka wbijana w grunt o średnicy 35,7 mm,
wysokości stożka 17,9 mm i kącie
wierzchołkowym 90º,



Żerdzie o średnicy 22 mm, masie 3 kg i długości 1
m,



Kowadło o masie 6 kg osadzone na prowadnicy,



Młot obciążający o masie 10 kg spadający
swobodnie po prowadnicy z wysokości 0,5 m,



Maksymalny zasięg badania do 10 m

Zastosowanie sondy SD-10



Określenie stanów gruntów głównie niespoistych

naturalnych oraz nasypowych,



Określenie miąższości warstwy o podobnym

zagęszczeniu,



Określenie głębokości występowania podłoża

nośnego,



Ocena jednorodności podłoża gruntowego,



Ustalenie granicy pomiędzy podłożem rodzimym a

gruntem nasypowym,



Kontrola wykonawstwa nasypów i zasypek

gruntowych

Ocena wyników sondowania

Stopień zagęszczenia I

D

I

D

=0,071+0,429 · log N

10

gdzie:
N

10

– ilość uderzeń młota przypadające na każde 10 cm

zagłębienia sondy SD-10,

Do głębokości z=0,6 stosuje się skorygowaną liczbę młota

sondy N

kor

N

kor

= N

10

· 0,6/z

Np. dla głębokości z=0,3 m - N

kor

= N

10

· 0,6/0,3= N

10

· 2

Interpretacja wyników sondowania

Wyniki obliczeń stopnia zagęszczenia I

D

na podstawie badania

sondą dynamiczną SD-10 pozwalają na następującą klasyfikację
podłoża gruntowego:

I

D

≤ 0,33

- grunt jest luźny,

0,33 < I

D

≤ 0,67 - grunt jest średnio zagęszczony,

0,67 < I

D

≤ 1

- grunt jest zagęszczony

Interpretacja wyników sondowania

Z określonego na podstawie sondowań stopnia zagęszczenia I

D

można ocenić wskaźnik zagęszczenia I

S

na podstawie

następującej zależności korelacyjnej:

Wymagania PN-S-02205

Roboty ziemne. Wymagania i badania.

Wymagania PN-S-02205

Roboty ziemne. Wymagania i badania.

Zadanie 1

Głębokość [m]

Liczba uderzeń na każde

10 cm zagłębienia

0,1

11

0,2

13

0,3

12

0,4

8

0,5

11

0,6

7

0,7

21

0,8

75

0,9

89

Oceń zagęszczenie nasypu z piasku na podstawie badania
sondą SD-10. Droga o ruchu ciężkim i bardzo ciężkim

Zadanie 2

Oceń zagęszczenie warstwy odsączającej z pospółki na podstawie badania
volunometrem piaskowym.

• gęstość piasku kalibrowanego p

p

=1,46 g/cm

3

• masa piasku w stożku 1576,6 g
• masa pojemnika z piaskiem (przed badaniem terenowym) 5682,4 g
• masa pojemnika z piaskiem (po badaniu terenowym) 2612,7 g
• masa gruntu pobranego z dołka 2045,8 g
• wilgotność w=6,5%
• maksymalna gęstość objętościowa określona na podstawie badania
Proctora p

ds

=1,95 g/cm

3