Строительство любого здания или сооружения начинается с инженерно-геологических изысканий. Они проводятся для того, чтобы проверить прочность и устойчивость грунта. Полученные данные позволяют рассчитать, какую максимальную нагрузку способна выдержать почва и какую бетонную смесь можно использовать для заливки фундамента.
В зависимости от поставленных задач инженерно-геологические исследования могут проводиться в лаборатории или же в полевых условиях. Второй вариант получил более широкое распространение, поскольку данный тип проверки проводится прямо на объекте и позволяет получить первичные результаты о состоянии грунта. Сегодня мы более детально рассмотрим, для чего необходимо осуществлять полевые испытания грунта и какое оборудование применяется при данной проверке.
Для чего проводят полевые испытания грунтов
Полевые методы испытания грунтов входят в число инженерно-геологических исследований. В комплексе с лабораторными проверками они проводятся для того, чтобы:
· изучить массив грунтов, изучить слабые слои;
· понаблюдать за физико-механическими свойствами намывных и насыпных грунтов, а также проверить, как они будут изменяться с течением времени;
· оценить пространственную изменчивость верхних слоёв почвы;
· определить прочность, степень сжатия и деформации, а также изучить другие характеристики в естественных условиях;
· оценить возможность погружения свай в грунт и несущую способность фундамента;
· определить показатель динамической устойчивости водонасыщенных почв.
Методы полевых испытаний грунтов
Существует ряд методов проведения полевых испытаний грунтов:
· статическое зондирование. Пользуется широкой популярностью и применяется в различных широтах нашей страны. Данный метод позволяет получить всю необходимую информацию, чтобы рассчитать прочность грунта и несущую способность сваи;
· динамическое зондирование. Применяется при проверке песчаных грунтов. Проверка методом динамического зондирования позволяет рассчитать прочность грунта, сопротивление нагрузкам и модель деформации. Несмотря на то, что объём полученных данных невелик, их достаточно, чтобы проектировать здания с малой и средней нагрузкой;
· штампованные испытания. Позволяют определить модуль деформации почвы (измеряется в паскалях). По сути, данный метод представляет собой моделирование реальной нагрузки здания на почву, благодаря чему можно узнать величину максимального давления на грунт, после которого происходит деформация;
· прессиометрические испытания. Данный способ позволяет получить те же данные, что и при использовании штампов. Однако принцип действия радиальных прессиометров значительно отличается;
· метод вращательного среза. Применяется для торфяников, рыхлых песков, глинистых грунтов с мягкопластинчатой и текучей консистенцией. Отбирать образцы в таких почвах, не нарушив их структуру, крайне сложно. Поэтому испытание на сдвиг лопастным прибором считается наиболее оптимальным и достоверным методом проверки прочности.
Приборы для проведения полевых испытаний
Существует огромное количество приборов и инструментов, которые позволяют провести испытания грунта в полевых условиях. Каждый из них имеет свои особенности и преимущества. Давайте более детально остановимся на каждом из них.
Динамический плотномер
Данные приборы внесены в государственный реестр средств измерений. Они применяются для проверки прочности и деформируемости грунтов и оснований дорог, для изучения грунтовых оснований для их последующего улучшения методом динамической нагрузки. В дополнение ко всему динамический плотномер позволяет определить несущую способность грунта, а также его коэффициент уплотнения.
Сущность данного метода заключается в том, что во время исследования на почву в вертикальном направлении подается определенная нагрузка, а специальный прибор измеряет величину и скорость усадки.
Дилатометр Маркетти
Дилатометр Маркетти пользуется популярностью при проведении инженерно-геологических изысканий. Его используют при проверке глины, песка, твердых пород и других грунтов. Кроме того, он позволяет получить следующие данные:
· прогнозируемая глубина оседания;
· определение состава и типа грунта;
· определение недренированной прочности на сдвиг;
· проверка и контроль уплотнения;
· определение коэффициента проницаемости.
Данный прибор представляет собой лопатку, которая изготовлена из высокопрочной нержавеющей стали. Она имеет округлую тонкую стальную мембрану, которая установлена с одной стороны.
Чтобы лопатка беспрепятственно входила в грунт, используются специальные буровые установки или пенетрометры, которые вдавливают колонну штанг в почву. Через каждые 20 сантиметров внедрение лопатки прерывается, после чего мембрана наполняется воздухом и замеряется давление.
Установка специальная геотехническая зондировочно-буровая
Это многофункциональная и универсальная установка применяется для проверки грунта различными методами:
· статического зондирования;
· поступательного среза;
· вращательного бурения различных скважин, причем как в вертикальной плоскости, так и под углом;
· динамического зондирования;
· лопастной прессиометрии.
Данная установка отличается тем, что она способна просверлить скважины различного диаметра на глубину до 100 метров. Она позволяет изучить грунт и получить о нем всю необходимую информацию, начиная от прочности и заканчивая показателем деформируемости.
Комплект аппаратуры ТЕСТ-К2М
Аппаратура применяется для статического зондирования немерзлых глинистых и песчаных грунтов. Главная особенность данного оборудования заключается в том, что он может выступать в качестве основного или дополнительного прибора к геологическим буровым или зондировочным установкам.
Контроллер имеет четыре режима работы:
· рабочий режим;
· передача данных на компьютер;
· очистка памяти;
· режим калибровки.
Для проведения полевых испытаний тензометрический зонд нужно вдавить в грунт. Механическое воздействие почвы на муфту приводит к тому, что изменяется электрическое сопротивление. Полученный сигнал по кабелю передается на измерительный прибор. Полученные данные могут изменяться пропорционально усилиям, которые действуют на зонд и рабочую муфту.
Стоит отметить, что в комплект входит измерительный прибор ТЕСТ-АМ. Он выступает в качестве резервного оборудования и применяется в том случае, если контроллер выйдет из строя.
Прессиометр электро-воздушный ПЭВ-89МК
Он применяется при полевых испытаниях грунтов в скважинах. Прибор позволяет определить прочность и показатель деформируемости почвы. Применять его можно для проверки немерзлых, нескальных грунтов.
При проведении испытаний зонд опускают в скважину на необходимую глубину. Редукционный клапан полностью закрывают, после чего через ниппельную головку при помощи насоса в ресивер нагнетают воздух. Делают это до тех пор, пока давление не будет составлять 0,6 Мпа. Контролировать показатель давления можно на манометре, который расположен на ресивере.
Далее с помощью регулировочного винта необходимо переместить часть воздуха в зонд. Если в ходе испытаний давление в зонде и ресивере стало одинаковым, то можно подкачать воздух до 0,6 МПа и продолжить опыт. Показатель давления нужно фиксировать на протяжении всего опыта, как это указано в ГОСТ 20276-2012.
Комплект автоматизации полевых испытаний грунтов КАП1
Данная установка применяется совместно с прессиометрами и штампами. Данный комплект позволит полностью автоматизировать выполнение полевых испытаний, а также сохраняет и обрабатывает все полученные результаты. В итоге он значительно экономит время, выполняя все операции в 1,5-2 раза быстрее.
Винтовой штамп ШВ 60 с пневматической нагрузочной системой
Он предназначен для проверки песчаных, глинистых, органических и минеральных грунтов. Прибор применяется для определения модуля деформации. Эксплуатировать штамп можно при температуре от -20 до +60 градусов Цельсия. Точность измерения перемещений составляет 0,1 миллиметр. Максимальная глубина испытаний достигает 18 метров.
Комплект анкерный А3 для винтового штампа Ш В60
Данный комплект применяется для передачи на грунт реактивных усилий при проведении штампованных испытаний. Они применяются вместе с винтовыми штампами. Комплект монтируется после того, как будет установлен винтовой штамп. При этом необходимо выполнить планировку площадки, завинтить анкеры и разметить точки погружения. После монтажа всех комплектующих специалист приступает к проведению опыта.
Прибор проверки кабелей и зондов ППКЗ-1
Данный прибор применяется для проведения штампованных испытаний в полуавтоматическом режиме. Он предназначен для проверки целостности электрических цепей. Эксплуатировать его можно при температуре от -10 до +50 градусов.
Прибор проверки кабелей и зондов ППКЗ-1
Прибор применяется для проверки целостности электрических цепей, зондов, кабелей и другого оборудования. Он позволяет зафиксировать все обрывы, падение сопротивления, а также замыкание электрических цепей.
Заключение
Полевые исследования грунтов входят в комплекс инженерно-геологических изысканий, которые проводятся на строительном объекте. Для проведения исследований используются современные приборы, которые отличаются своей точностью и надёжностью. Они позволяют изучить почву, а также рассчитать прочностные, деформационные и гидрогеологические характеристики; позволяют оценить грунт, и ту нагрузку, которую он способен выдержать. Благодаря тому, что проверка проводится в полевых условиях, компания-исполнитель может значительно сэкономить время и получить первичные результаты о прочности грунта.
Ссылка на статью https://burosi.ru/polevye-ispytaniya-gruntov
Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве
Основная специализация лаборатории:
Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:
1. Заполнив форму на нашем сайте https://burosi.ru/
2. По телефонам:
+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге
+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва
3. Написать нам на почту
4. А также в комментариях к публикации.
Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.
#полевыеиспытания #грунт #приборыгрунт #стройка #испытательнаялаборатория