Б.5.8 Водомірний прилад, що складається з ємкості для води, шланга або труби нагнітання, водоміру, ваг та інших придатних вимірювальних приладів. Воду вимірюють за масою або об’ємом. Обладнання повинно бути здатним контролювати витрати води із точністю, за якої похибки наповнення та вимірювання не перевищують ± 1 % від загального витраченого об’єму або маси.
Б.5.9 Індикатор для контролю рівня води. Контрольний рівень води необхідно встановлювати так, щоб рівень води в шаблоні був тотожним для двох вимірювань. Підвішена водомірна рейка може бути найпростішим та найбільш зручним вимірювальним приладом, хоча можна застосовувати інші прилади, наприклад, стрижень із загостреним кінцем, прикріпленим до шаблону, теслярські рівні та вимірювальні прилади, теслярський прилад, з’єднаний з шаблоном поперечним кронштейном, або інші аналогічні прилади. Незалежно від того, який метод застосовується, пристрій повинен забезпечувати можливість його зняття й встановлення на місце так, щоб контрольний рівень води вимірювався в тому ж місці. Можуть знадобитися деякі захисні заходи навколо приладу, якщо поверхня води в шаблоні не вирівнялася.
Б.5.10 Шланг для відкачування, насос, відра, шланги або інше придатне обладнання для наливання води в шаблон або шурф та для виливання, накопичувальні ємкості або резервуари для води.
Б.5.11 Допоміжне обладнання різного призначення, мішки з піском для запобігання зміщенню шаблону впродовж випробування; лопати, відбійні молотки, долото, ломи, ножі та желонки для риття шурфу; відра або безшовні банки з кришками, балони, бочки або інші відповідні ємкості для зберігання зразків без зміни вологості; тканина для збору зайвого ґрунту; різні лотки та керамічний посуд для просушування вологих зразків; дошки, настили тощо, які можна використовувати як поміст при дослідженні пластичних ґрунтів або ґрунтів, які деформуються; підйомне приладдя, канати, ланцюги та інше необхідне знаряддя, що може знадобитися при маніпуляціях з важкими вантажами; нівелір та рейка або інше необхідне обладнання для перевірки кута нахилу шаблону до поверхні; скоч або цементний розчин, чи обидва для запобігання розриву полімерної плівки гострими уламками скельної породи.
Б.6 Технологічно небезпечні фактори
Б.6.1 Необхідно ідентифікувати пластичні ґрунти та ґрунти, що деформуються при випробуванні, та вжити необхідних застережних заходів.
Б.6.2 При обчисленні щільності сухого ґрунту не виключено виникнення похибок через вплив надмірної вологості матеріалу. Ці похибки можуть бути суттєвими в матеріалах із високою проникністю, наприклад, у пісках і гравії, якщо дно шурфу для випробування знаходиться близько рівня ґрунтових вод або нижче за нього. Сила виштовхування незв’язної води під вкладкою або позаду неї може викривити величини виміряних об’ємів.
Б.6.3 Місце випробування та обладнання повинно бути належним чином захищене від несприятливих погодних умов, таких як дощ, снігопад або сильний вітер. При визначенні вологості в польових умовах може знадобитися захист місця випробування від прямих сонячних променів.
Б.6.4 При виконанні випробування за цим методом, може виникнути потреба у великій кількості ємкостей. Усі ємкості повинні бути промарковані, щоб запобігти плутанині.
Б.6.5 Загальна маса води або зразка ґрунту, чи обох разом може перевищувати функціональні можливості наявних ваг при визначенні загальної маси. При цьому необхідно звернути увагу на те, щоб забезпечити вимірювання загальної маси відповідним чином.
Б.7 Спосіб А – природна щільність та щільність сухого ґрунту в цілому
Б.7.1 Спосіб A застосовується для визначення природної щільності сухого ґрунту (див. Б.3.4).
Б.7.2 Визначають рекомендований об’єм зразка та вибирають відповідний шаблон для визначеного гранулометричного складу ґрунту згідно з Б.15. Компонують решту необхідного обладнання.
Б.7.3 Визначають масу кожного з можливих наборів порожніх ємкостей, кришок та захисних матеріалів (якщо вони застосовуються) для вистеляння ємкостей, в які вкладатиметься викопаний матеріал. Ємкості нумерують і маркують. Надписують на ємкості масу або оформляють спеціальний перелік.
Б.7.4 Заготовляють необхідну кількість води. Об’єм викопаного шурфу визначають через заповнення шурфу водою, при цьому, як масу, так і об’єм води можна виміряти. Вимірювання маси води, як правило, є найбільш доцільним тільки для кілець діаметром від 3 футів до 4 футів (від 1 м до 1,3 м). При вимірюванні маси води слід діяти у відповідності з Б.7.4.1. При вимірюванні об’єму води слід діяти у відповідності з Б.7.4.2.
Б.7.4.1 Якщо вимірюється маса використаної води, слід підготувати ємкості, враховуючи масу води, що визначалася перед та після випробування. Для шурфів з об’ємом 3 футів3 до 6 футів3 (від 0,08 м3 до 0,17 м3) застосовують такі ємкості, як відра об’ємом 5 галонів. Масу води можна визначати на вагах або вимірювальному обладнанні, яке зазвичай є в лабораторії. Більші за розміром шурфи можна вимірювати за допомогою води, що знаходиться у цистернах або бочках ємкістю 55 галонів, якщо для визначення маси є таке обладнання, як підйомне приладдя та спеціальні ваги.
Б.7.4.1.1 Необхідно мати два набори води та ємкостей. Визначення об’єму шурфу передбачає проведення двох окремих визначень маси води для: (a)вимірювання маси води, налитої в порожнину між поверхнею ґрунту (до викопування шурфу) та контрольним рівнем води на шаблоні, та (b) вимірювання маси води, налитої в шурф до того ж контрольного рівня. Різниця між двома значеннями маси є масою води у шурфі.
Б.7.4.1.2 Оцінюють масу води (та кількість ємкостей), необхідної для заповнення шаблону. Масу води можна визначити, помноживши об’єм шаблону на щільність води. Нумерують ємкості, що будуть використовуватися, та маркують за призначенням, наприклад, «коригування шаблону». Наповнюють ємкості водою, визначають та записують масу ємкостей і води.
Б.7.4.1.3 Ґрунтуючись на приблизному об’ємі шурфу, розраховують масу води, необхідної для його наповнення. Приблизна маса води, що буде заливатися в шурф, може розраховуватися множенням приблизного об’єму шурфу на щільність води з наступним додаванням маси води, розрахованої згідно з Б.7.4.1.2. Масу збільшують приблизно на 25 % для того, щоб забезпечити достатню кількість води на ділянці. Визначають необхідну кількість ємкостей, нумерують і маркують їх призначення, наприклад, «шурф». Наповнюють ємкості водою, визначають і фіксують їх масу. Далі діють згідно з Б.7.5.
Б.7.4.2 При вимірюванні об’єму води, що заливається з автоводоцистерни, великого резервуара або цистерни об’ємом 55 галонів, використовують водомірний прилад для вимірювання літрів води. Водомірний прилад повинен задовольняти технічним вимогам Б.5.8.
Б.7.4.2.1 Необхідно провести два окремих виміри об’єму: (a) вимірювання маси води, налитої в порожнину між поверхнею ґрунту (до викопування шурфу) та контрольним рівнем води на шаблоні, та (b) вимірювання об’єму води, налитої в шурф до того ж контрольного рівня. Різниця між двома значеннями об’єму є об’ємом води у шурфі.
Примітка 1. Приблизний об’єм необхідної води дорівнює очікуваному об’єму шурфу з додаванням подвійного розрахованого об’єму шаблону. У відповідних випадках необхідний об’єм, визначений в кубічних футах, множать на 7,48, щоб визначити об’єм у галонах. Об’єм збільшують приблизно на 25 % для того, щоб забезпечити достатню кількість води на ділянці. При використанні ємкостей, визначають необхідну їх кількість та заповнюють водою; за інших обставин наповнюють водою автоводоцистерну або резервуар в достатній кількості.
Б.7.5 Вибирають для випробування типову ділянку, намагаючись уникнути ділянок, де винос часток може зрушити з місця шаблон.
Б.7.6 Підготовка поверхні ділянки до випробування
Б.7.6.1 З ділянки для розміщення шаблону, достатньо великої за розмірами, видаляють весь пухкий матеріал. Розчищену поверхню слід підготувати так, щоб вона була жорсткою та практично пласкою.
Б.7.6.2 Персонал не повинен ходити по підготовленому для випробування місцю та в безпосередній близькості від нього. Для випробування пластичних ґрунтів або ґрунтів, що деформуються, готують настил.
Б.7.7 Встановлення та закріплення шаблону на підготовленій поверхні
Б.7.7.1 Міцно закріплюють шаблон, щоб запобігти зміщенню при випробуванні. Для підтримання положення шаблону може знадобитися додаткове знаряддя, гвіздки, грузила тощо. Перевіряють горизонтальність шаблону в декількох місцях. Оскільки контрольний рівень води буде нижче верхнього краю шаблону, точне горизонтальне положення шаблону не потрібне, однак нахил шаблону не повинен перевищувати 5 %.
Б.7.7.2 Слід видалити будь-який матеріал, що розпушився при встановленні та закріпленні шаблону, слідкуючи за тим, щоб під шаблоном не залишилися порожнини. За необхідності, можна заповнювати порожнини під шаблоном пластичним ґрунтом, формувальною глиною, цементним розчином або іншим придатним матеріалом, щоб цей матеріал не був потім викопаний як частина матеріалу шурфу.
Б.7.7.3 Обстежують поверхню в межах шаблону. За необхідності, обгортають гострі краї скотчем або іншим придатним матеріалом для запобігання розриву або проколу полімерної вкладки.
Б.7.8 Визначають об’єм порожнини між поверхнею ґрунту та контрольним рівнем води.
Б.7.8.1 Нерівність поверхні ґрунту в межах шаблону необхідно враховувати. Для цього визначають об’єм води, необхідний для заповнення порожнини між поверхнею ґрунту та контрольним рівнем води.
Б.7.8.2 Розміщають вкладку завтовшки від 0,1 мм до 0,15 мм всередині шаблону, розрівнюють її рукою так, щоб вона прилягала до нерівної поверхні ґрунту і шаблону. Вкладка повинна виходити за межі шаблону приблизно на 3 фути (1 м). Її не слід розтягувати занадто сильно або навпаки, створювати зайві складки чи заломи (рисунок Б.2).
Рисунок Б.2 – Розміщення полімерної вкладки в шаблоні для визначення початкового об’єму
Б.7.8.3 Встановлюють обладнання для індикатора контролю рівня води. Зазвичай, контрольний рівень води встановлюють після того, як вода у шаблоні досягне експериментального рівня.
Б.7.8.4 Після визначення об’єму води встановлюють індикатор водомірного приладу на нуль або записують початкове показання індикатора. У шаблон заливають воду з ємкостей або подають з резервуарів доти, поки рівень води не досягне експериментального рівня. Необхідно враховувати нахил шаблону або можливе утворення хвиль, щоб запобігти виливам води. Встановлюють індикатор рівня води (рисунок Б.3). При вимірюванні об’єму води записують останнє показання водомірного приладу. При вимірюванні маси води необхідно зберегти воду, що залишилася, для подальшого визначення її маси.
Б.7.8.4.1 Слід контролювати, щоб не було витоку води через бульбашки, та спостерігати за рівнем води протягом певного часу.
Б.7.8.5 Наносять відповідні позначки для того, щоб індикатор рівня води можна було розмістити в аналогічному положенні та на незмінній відмітці після того, як буде викопано шурф. Індикатор визначення початкового рівня води демонтують.
Рисунок Б.3 – Вимірювання вихідного рівня води теслярським косинцем
Б.7.8.6 З шаблону виливають воду, виймають вкладку.
Б.7.9 Викопування шурфу
Б.7.9.1 За допомогою ручного інструмента (лопати, долота, ножа, лома тощо) викопують центральну частину шурфу. Для видалення великогабаритних фрагментів може знадобитися важке обладнання, наприклад, екскаватор із зворотним ковшем або механічний чи гідравлічний підйомники.
Б.7.9.1.1 Не можна допускати переміщення важкого обладнання по ділянці випробувань, якщо це може спричинити деформацію матеріалу в шурфі.
Б.7.9.2 Весь викопаний із шурфу матеріал слід вкласти у ємкість. Необхідно слідкувати, щоб не було найменших втрат матеріалу.
Примітка 2. Для шаблонів невеликого розміру, коли ємкості для матеріалу можуть знаходитися поза межами шаблону, під ємкості можна розстелити тканину або плівку, щоб забезпечити збирання розсипаного матеріалу.
Б.7.9.3 Ємкості повинні бути закритими, щоб запобігти втраті вологості. Можна використати герметичний пластиковий пакет для утримання матеріалу всередині ємкості.
Б.7.9.4 Ретельно підрівнюють стінки виїмки ґрунту так, щоб розміри шурфу на контакті шаблон – ґрунт точно збігалися з розмірами виїмки шаблону. Слід уникати зміщень шаблону або матеріалу під шаблоном і за його межами.
Б.7.9.5 Продовжують виїмку ґрунту до необхідної глибини, ретельно вибирають матеріал, що ущільнився або розпушився в процесі риття.
Б.7.9.5.1 Якщо в процесі виїмки матеріалу з шурфу знайдено частку (або частки), що приблизно в 1,5 або більше разів перевищують розміри максимальних часток, за якими встановлювалися розмір та мінімальний об’єм шурфу ( Б.15), частку(и) відкладають окремо й відповідно маркують. Визначають масу та об’єм частки(ок) і віднімають від маси й об’єму матеріалу, вийнятого з шурфу. Враховують велику частку(и), що лишилася на ситі, та виконують порядок дій згідно з Б.8, за винятком обчислення «сумарної» щільності сухого ґрунту, що враховує великі частки. Визначений показник «контрольної фракції» в такому разі стає показником загального матеріалу, відібраного з шурфу.
Б.7.9.5.2 Якщо знайдена достатня кількість таких часток, тобто їх маса визначається як приблизно 5% чи більше від маси викопаного ґрунту, слід повторити випробування в шурфі більшого розміру згідно з методичними рекомендаціями Б.15.
