Как правильно рассчитать коэффициент уплотнения грунта

Любой сыпучий материал, будь это сахар или мука, имеет свойство уплотняться при физическом воздействии на него. Следственно, мы наблюдаем изменение его объёма. Рассмотрим даже на «домашнем» примере, когда мы засыпаем в сахарницу сахар-песок, после чего встряхиваем ёмкость и видим, что его как будто становится меньше – можно досыпать. То же самое и с грунтом, где подобные расчёты важны в ходе выполнения строительных работ.

Что представляет собой КУ, зачем нужен расчёт

КУ – это показатель, насколько изменился объём (плотность) сыпучего материала в ходе физического воздействия на него. Это может быть трамбовка или перевозка на самосвале. Определение коэффициента уплотнения грунта производится по соотношению максимальной и общей плотности конкретного материала.

Есть четыре случая, когда необходимо знать КУ, примеры:

1. вы заказали определённое количество песка для строительных работ и хотите проверить, действительно ли вам привезено столько, сколько вы заказывали;
2. идёт закладка фундамента, прокладывается дорога или тротуарная плитка – выяснить, насколько просядет грунт в ходе соответствующих работ;
3. нужен расчёт количества бетона для заливки того же фундамента здания;
4. требуется засыпать котлован. Сколько нужно заказать материала с учётом его просадки, чтобы через некоторое время поверхность оставалась ровной, без углубления? Усадку без знания КУ не узнать.

Все сыпучие материалы состоят из отдельных частиц, их называют «зёрнами», оттуда и понятие зернистости. Чем она ниже (чем меньше крупицы), тем легче уплотняется материал.

Что влияет на значение коэффициента, как рассчитать

В лабораторных условиях уже проведена масса экспериментов, брали несколько образцов с разными степенями их зернистости, это песок, щебень, земляной грунт или почвосмесь, перечень довольно большой. Данные занесены в ГОСТ, их можно брать из этих документов.

На значение КУ влияют влажность, насыпная (она же минимальная) плотность материала, зернистость, метод трамбовки и характеристики транспорта, на котором перевозится грунт. Расчёт ведётся так:

1. Берётся ёмкость с материалом в насыпном (изначальном) виде. Масса грунта и объём тары учтены, определена фактическая плотность, Р_ф.
2. Работник лаборатории уплотняет материал, воздействуя на него физически.
3. Масса и объём содержимого снова измеряются, высчитывается максимальная плотность. Р_max.
4. По формуле вычисляется коэффициент уплотнения.

Выглядит она так: К_упл = Р_ф/Р_max. Похожим способом измеряется КУ почвы. Из того места, где застройщик собирается возвести здание, при помощи специального заострённого цилиндра берётся образец. Цилиндр втыкается и извлекается вместе с почвой. В образце есть воздух и вода. Задача лаборанта – максимально утрамбовать содержимое цилиндра с вытеснением воздуха и жидкости, так он получит Р_max для вычисления коэффициента.