Штамповые испытания грунта - это метод исследования свойств грунта с целью измерения модуля его упругости и деформации, а также определения коэффициента просадки грунтов при помощи штампа и другого специального инструмента. Чаще всего требуется для проверки характеристик неоднородных слоев почвы с залеганием песчаных, глинистых и дисперсных минеральных пород.
В каких случаях делаются штамповые испытания грунтов?
Штамповые испытания в скважинах проводятся, когда требуется определить деформационные характеристики грунтов фундаментов, залегающих на большой глубине (до 40 м). Также применяются в труднодоступных местах, при невозможности устройства шурфов, котлованов под плоские штампы и в случае наличия уровня грунтовых вод выше уровня исследуемой толщи.
Какие показатели определяются с помощью штамповых испытаний?
Штамповые испытания проводятся с целью определения характеристик прочности и деформируемости грунтов. Эти полевые испытания грунтов позволяют выявить такие характеристики, как модуль деформации E, модуль упругости грунтов. А также начальное просадочное давление psl, относительную деформацию просадочности для просадочных глинистых грунтов при испытании с замачиванием.
Кроме этого, штамповые испытания в основании буронабивных свай (БНС) позволяют определить несущую способность сваи Fd. Это особенно удобно в тех случаях, когда буровая (буронабивная) свая имеет большую несущую способность.
Как долго проводятся штамповые испытания грунтов?
Продолжительность проведения штамповых испытаний в соответствии с ГОСТ 20276.1-2020 зависит от типа грунта, коэффициента водонасыщения, плотности сложения грунта (для крупнообломочных грунтов и песков), от показателя текучести и коэффициента пористости (для глинистых грунтов).
Каких размеров бывают штампы для испытания грунтов?
В соответствии с ГОСТ 20276.1-2020 «Грунты. Методы испытания штампом» основные широко распространенные размеры круглых плоских штампов:
— I тип – штамп площадью 2500 см2, 5000 см2;
— II тип – штамп площадью 1000 см2 с кольцевой пригрузкой, дополняющей площадь штампа до 5000 см2;
— III тип – штамп площадью 600 см2;
— IIIа тип – штамп площадью 600 см2 и встроенным зачистным устройством;
— IV тип – винтовой штамп площадью 600 см2;
В отдельных случаях может применяться штамп площадью 10000 см2.
Что входит в состав установки для испытания грунта штампом?
Состав установки:
- штамп;
- устройство для создания и измерения нагрузки на штамп;
- анкерное устройство (для установок без грузовой платформы);
- устройство для измерения осадок штампа (прогибомеры, датчики перемещений);
- устройство для замачивания и контроля влажности грунта (при испытании просадочных грунтов).
Конструкция установки должна обеспечивать:
- возможность нагружения штампа ступенями давления по 0,01-0,1 МПа;
- центрированную передачу нагрузки на штамп;
- постоянство давления на каждой ступени нагружения.
Когда нужно проводить штамповые испытания грунтов?
Согласно пункту 5.4 СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Для объектов повышенного и нормального уровней ответственности указанные в 5.2 и 5.3 работы рекомендуется дополнять испытаниями грунтов прессиометрами и штампами (ГОСТ 20276 2012).
Преимущества и недостатки штамповых испытаний
Преимущества штамповых испытаний:
-Эталонный метод определения модуля деформации грунта.
-Потребность в сложных системах нагружения с усилием 25 т и больше.
-Грунт исследуется в естественном состоянии, учитывается воздействие природных факторов.
Недостатки штамповых испытаний:
-Если слой грунта неоднороден, есть риск ошибок в результатах исследования.
-Простая процедура испытаний, быстрее лабораторных исследований.
-Грунтовые воды могут повлиять на результаты испытаний, поэтому их нужно откачать перед началом работ.