13
1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Soil Mechanics Laboratory Soil Mechanics Laboratory การทดสอบหาความหนาแนนของดินในสนาม Rajamangala University of Technology Rattanakosin Wang Klai Kangwong Civil Engineering ผูชวยศาสตราจารยชูศักดิคีรีรัตน มาตรฐานการทดสอบ ทฤษฎีการทดสอบ การแปลผลการทดสอบ การนําไปใชงาน Lab 11: Lab 11: Field Density Test Field Density Test Asst.Prof.Chusak Kererat มาตรฐานการทดสอบทางวิศวกรรมปฐพี ASTM D 1556-00 Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99 Test Methods for Density of Soil and Rock in Place by the Sand Replacement Method in a Test Pit. ASTM D 5030-89 Test Method for Density of Soil and Rock in Place by the Water Replacement Method in a Test Pit. ASTM D 5195-91 Test Methods for Density of Soil and Rock in-Place at Depths below the Surface by Nuclear Methods.

Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

  • Upload
    ngobao

  • View
    230

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

1

Asst.Prof.Chusak Kererat

Soil Mechanics LaboratorySoil Mechanics LaboratorySoil Mechanics Laboratory

การทดสอบหาความหนาแนนของดินในสนาม

RajamangalaUniversity of Technology Rattanakosin Wang Klai Kangwong

Civil Engineering

ผูชวยศาสตราจารยชูศักดิ์ คีรีรัตน

มาตรฐานการทดสอบ ทฤษฎีการทดสอบ การแปลผลการทดสอบ การนําไปใชงาน

Lab 11:Lab 11: Field Density TestField Density Test

Asst.Prof.Chusak Kererat

มาตรฐานการทดสอบทางวิศวกรรมปฐพี

ASTM D 1556-00 Test Method for Density and Unit Weight of Soilin Place by the Sand Cone Method.

ASTM D 4914-99 Test Methods for Density of Soil and Rock inPlace by the Sand Replacement Method in a Test Pit.

ASTM D 5030-89 Test Method for Density of Soil and Rock in Placeby the Water Replacement Method in a Test Pit.

ASTM D 5195-91 Test Methods for Density of Soil and Rock in-Placeat Depths below the Surface by Nuclear Methods.

Page 2: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

2

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การวัดความหนาแนนของดินในสนาม เปนวิธีการตรวจสอบความหนาแนนแหง

ของดินบดอัดในสถานที่กอสราง เพื่อควบคุมคุณสมบัติดินใหไดตามขอกําหนด

ในการบดอัดของการกอสรางนั้นๆ ซึ่งไดจากการคํานวณตามสมการ ดังนี้

w1 wet

d +ρ

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

แผนผังข้ันตอนการทดสอบ

ในงานกอสราง ดินคันทางหรือถนน หรือเขื่อนดิน

Page 3: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

3

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

1. การทดสอบแบบทําลายโครงสราง (Destructive Methods)การทดสอบแบบใชกรวยทราย

การทดสอบแบบใชลูกโปงยาง

การทดสอบแบบแทนที่ดวยน้ําหรือน้ํามัน

2. การทดสอบแบบไมทําลายโครงสราง (Nondestructive Methods)การทดสอบแบบนิวเคลียร

การทดสอบแบบใชเครื่องมือแทงเหล็กกดดิน

การวัดคาความหนาแนนและ/หรือปริมาณความชื้นของดินบดอัดในสนาม สามารถทดสอบไดตามวิธีการ ดังนี้

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบแบบทาํลายโครงสราง (Destructive Methods)

การทดสอบแบบใชกรวยทราย (Sand Cone Method)

Page 4: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

4

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบแบบใชลูกโปงยาง (Rubber Balloon Method)

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบแบบแทนที่ดวยน้ําหรือน้ํามัน (Water or Oil Displacement Method)

แทนที่ดวยน้ํา แทนที่ดวยน้ํามัน

Page 5: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

5

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบแบบไมทําลายโครงสราง (Nondestructive Methods)

การทดสอบแบบนิวเคลียร (Nuclear Method)

Neutron

Gamma Ray

Moisture Content

Density

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบแบบใชเครื่องมือแทงเหล็กกดดิน (Proctor Needle Method)

Page 6: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

6

Asst.Prof.Chusak Kererat

ทฤษฎีการทดสอบ

การทดสอบดินสําหรับงานกอสรางถนน

: Material Selection

- Gradation

- Specific Gravity

- Density

- Atterberg’s Limits

- Moister Content

: Laboratory Compaction

- Standard Proctor Test

- Modified Proctor Test

- Maximum Index Density

- Minimum Index Density

: Field Compaction

- Sand Cone Method

- Rubber Balloon Method

- Nuclear Density Method

- Water Replacement Method

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

การหาน้ําหนักทรายในกรวย

ชั่งน้ําหนักกรวยพรอมขวดและ

ทราย แลวนําไปวางบนแผนรอง เปดวาลวใหทรายไหลอยางอิสระ

ทรายที่ใชในการทดสอบคือ Ottawa Sand หรือ ทรายที่รอนผานตะแกรงเบอร 20 คางเบอร 40ทรายที่ใชในการทดสอบคือ Ottawa Sand หรือ ทรายที่รอนผานตะแกรงเบอร 20 คางเบอร 40

เมื่อทรายหยดุไหลนําทรายที่

เหลือและขวดไปชั่ง เพื่อหาน้ําหนักทรายในกรวย

Page 7: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

7

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

การหาความหนาแนนของทรายที่ใชในการทดสอบ

เตรียมโมล Modified วัดขนาดและชั่งนํ้าหนัก

เมื่อทรายหยุดไหลปาดใหเสมอ

ขอบโมลทําความสะอาดโมล

แลวนําไปชัง่นํ้าหนักเพื่อหาความหนาแนนของทราย

นํากรวยพรอมขวดและทราย

มาวางบนโมลเปดวาลว

ใหทรายไหลโดยอิสระ

ทรายทีใ่ชตองไมมเีศษดินปะปน ถามีตองทาํความสะอาดทรายและรอนใหมทรายทีใ่ชตองไมมเีศษดินปะปน ถามีตองทาํความสะอาดทรายและรอนใหม

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

ข้ันตอนการทดสอบ

ชั่งนํ้าหนักกรวยพรอมขวด

และทราย

เจาะดินดวยสกัดใหเปนหลุมขนาดเทากับรู

ตรงกลางแผนรองลกึ 10 ซม.เลือกพื้นที่ทดสอบ แลวนํา

แผนรองไปวาง

นําดินที่ขุดออกจากหลุมไป

ชั่งนํ้าหนัก

วางกรวยทรายบนปาก

หลุมเปดวาลวใหทรายไหล

ลงในหลมุ

เมื่อทรายหยุดไหล นํากรวยทรายที่เหลือไป

ชั่งนํ้าหนัก

เก็บทรายในหลมุเพื่อ

นําไปใชตอไป

Page 8: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

8

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

1000

500

250

100

น้ําหนักดินอยางนอยที่จะ

นําไปหาปริมาณความชื้น

(กรัม)

280050 มม.

210025 มม.

140012 มม.

700เบอร 4

ปริมาตรของหลมุอยางนอย

(ลบ.ซม.)

ขนาดใหญสุดของเม็ดดิน

ตามขนาดตะแกรง

ปริมาตรของหลุมและปริมาณตัวอยางดินที่จะนําไปหาปริมาณความชื้น

ท่ีเหมาะสมในการทดสอบ

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

Page 9: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

9

Asst.Prof.Chusak Kererat

การแปลผลการทดสอบความหนาแนนของดินในสนาม

1. แผนฐานที่วางบนพื้นทดสอบตองไมใหเคลื่อนตัวได

2. ตองเก็บทรายที่เทลงครั้งแรกออกจากผิวหนาทดสอบใหหมด

3. ขณะทดสอบตองไมใหขวดทรายกระทบกระเทือน

4. ตองหาคาความหนาแนนแหงของทรายอยางนอยสัปดาหละ 1 ครั้ง

5. ทรายที่ใหทดสอบตองสะอาดและแหง

6. ตองปดวาลวกอนคว่ําขวดทรายทุกครั้ง

7. ในขณะที่เคลื่อนยายเครื่องมือ ใหอุมขวดโดยตรงหรือทําที่หิ้วขวด

เพราะกรวยมักจะขาดตรงบริเวณวาลวถาจับหิ้วที่กรวย

1. แผนฐานที่วางบนพื้นทดสอบตองไมใหเคลื่อนตัวได

2. ตองเก็บทรายที่เทลงครั้งแรกออกจากผิวหนาทดสอบใหหมด

3. ขณะทดสอบตองไมใหขวดทรายกระทบกระเทือน

4. ตองหาคาความหนาแนนแหงของทรายอยางนอยสัปดาหละ 1 ครั้ง

5. ทรายที่ใหทดสอบตองสะอาดและแหง

6. ตองปดวาลวกอนคว่ําขวดทรายทุกครั้ง

7. ในขณะที่เคลื่อนยายเครื่องมือ ใหอุมขวดโดยตรงหรือทําที่หิ้วขวด

เพราะกรวยมักจะขาดตรงบริเวณวาลวถาจับหิ้วที่กรวย

ขอเสนอแนะ

Asst.Prof.Chusak Kererat

คาการบดอัดสัมพัทธ (Relative Compaction) หรือ เปอรเซ็นตการบดอัด (Percent Compaction)

คาความหนาแนนสัมพัทธ (Relative Density)

1. ใชเปนขอกําหนดในการบดอัด สําหรับการกอสราง ถนน สนามบิน และเข่ือนซึ่งสามารถพิจารณาไดจาก

การนําไปใชงาน

Page 10: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

10

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

ความสัมพันธระหวางความหนาแนนสัมพัทธกับคาการบดอัดสัมพัทธ

สําหรับดินไมเชื่อมแนน (กรวด, ทราย และ ดินตะกอน)

สําหรับดินเชื่อมแนน (ดินเหนียว)

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

ความสัมพันธระหวางความหนาแนนสัมพัทธตอความหนาแนนแหง

เปรียบเทียบกบัคาเปอรเซ็นตการบดอัด

Page 11: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

11

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

จําแนกความแนนของดินไมเชื่อมแนนตามคาความหนาแนนสัมพัทธ

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

2. ใชเปนขอกําหนดสําหรับควบคุมความหนาแนนในการบดอัด

Page 12: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

12

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

3. ใชเปนขอกําหนดสําหรับงานทางดานวิศวกรรมตางๆ

Asst.Prof.Chusak Kererat

การนําไปใชงาน

• กอสราง ทางวิ่งสนามบิน กําหนดไมต่ํากวา 95 – 100 % Modified AASSTO• กอสรางถนนยอย กําหนดไมต่ํากวา 85 – 90 % Modified AASSTO• กอสรางถนนภายในบาน, โรงรถ กําหนดไมต่ํากวา 90 – 95 % Standard AASSTO• กอสรางเขื่อนดิน กําหนดไมต่ํากวา 95 – 100 % Standard AASSTO• บดอัดเปนฐานของสิ่งกอสรางทั่วไป กําหนดไมต่ํากวา 95 – 100 % Standard AASSTO

Page 13: Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory Lab 11 ... Density.pdf · 1 Asst.Prof.Chusak Kererat Soil Mechanics Laboratory ... in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99

13

Asst.Prof.Chusak Kererat

ดูวีดีโอแสดงขั้นตอนการทดสอบ และการกรอกขอมูล