Зондування грунтів.

Випробування грунтівстатичнимнавантаженням.

Цей вид належить до польових робіт, проводиться з метою вивчення стисливості грунтів і визначення модуля деформації Е. Вони трудоємкі, тому проводяться для відповідальних випадків, де точність визначення параметрів за компресійними випробуваннями не достатн, випробування проводять з використанням свердловин або шурфів і установлюють штамп ( Рис9.4. З стр.108.). Поряд з штампом грунт захищають від змочування поверхневими водами. Грунт навантажують шляхом тиснення на нього кількома ступенями – від 0,025 до 0.1 МПа. Кожен ступінь тиску дотримують до стабілізації осідання штампа. Стабілізація досягнута якщо прирощення осідання за 1-2 роки не перевищує 0,1мм.( в залежности від типу грунту ). Результати досліджень представляють у вигляді графіка S=f(p ) (Рис.9.5.З ст..108.).Тут р-тиск, S- осідання, кількість дослідних точок повинна бути не менш 3. Дані графіка -його лінійну ділянку - використовують для визначення модуля деформації Е.

Модуль деформаціі Е в МПа обчислюють за формулою Польшина:

Е= ω(1- υ² ) b.dp/dS (9.1.)

Де ω-безрозмірний коефіцієнт ( 0,8 для круглого штампу ), υ - коефіцієнт бічного розширення ( Пуассона ), 0,27-0,42 залежно від типу грунту; b-діаметр штампа в см.; dр- прирощення тиску в МПа, dp =р_п –р₁ ; dS - прирощення осідання штампа в см. dS = S_п –S₁

Зондування також являється польовим дослідженням і проводиться при вивченні піщаних та глинистих грунтів. Дослідження проводяться безперервно на глибині до 20м. Метод грунтується на тому, що різні грунти чинять неоднаковий опір проникненню в них зонда, який складається з конічного накінечника та штанги. Метод дозволяє виявити характер залягання шарів по глибині та простору, а також приблизно оцінити фізико-мечанічні властивості грунтів. Можливі дві схеми застосування зондування.

Перша- з метою приблизного виділення інж.- геологічних елементів для раціонального розміщення на буд.ділянці розвідувальних виробок (шурфів, сверд- ловин ) і визначення їх кількості.

Друга- для уточнення залягання виділених І.Г. єлементів між пройденимі розвідувальнімі виробками. З допомогою зондування можно здійснювати контроль за укладенням грунту в земляни споруди (греблі, дамби та інш.),визначенням несучої здатності паль тощо.

Розрізняютьдинамічне та статичнезондування, схеми установок для іх виконання наведені на Рис.9.5. і Рис.9.6.( З.ст.109).

При динамічному зондуванні визначаютьпоказник Д.З.або величіну занурення зонда від визначеного чісла ударів.Ці величини е мірою опору грунту, іх показник Д.З.-N,уд/дм і визначае кількість ударів для занурювання зонда на 1дм.Величіна занурення зонда(В.З.З.)-S визначаеться мірною рейкою. Кількість ударів від1 до 20 і вона повинна бути такою щоб занурювання не првищувало 10см.Для порівняння отриманіх результатів використовують показнік-питомий динамічній опір р_g :

pg=k.W (9.1.)

k-коєфіціент втрати енєргіі

k=(Q+ е² q) /( Q+q) (9.2.)

е-коефіціент відновлення удару, е=0,56; q-вага зондо і напрямної молота;

W-робота зондування, визначаеться за формуламі:

W=NQH/ ( 10A) (9.3.)

W=nQH/ ( SA) (9.4.)

Q-вага молота;

H-висота падіння молота;

A-площа основи молота;

S-занурнння конуса від залоги;

n-число ударів у залозі.

За данимі досліджень будують графік H=f ( pg ) яки наведено на Рис9.8.(З. ст.110).На графіку виделяють межі шарів.

В,Г-піски; б=графік зондування.

Статичне навантаженняможно проводити за двомя схемамі. За першою схемою зондування проводять коли діаметрінаконечника то штангі однакови; при цьому фіксують опір грунту конусу і тертю по бічній поверхні штанг але частина зусилля може витрачаться на подолання тертя по поверхні штанг що через малі розмери наконечника зніжує точность отриманіх даніх. Зондування за другою схемою виконуетьс з розширенім наконечніком зменшує таки зусилля. Характерістікою такого зондування е опір грунту конусу в МПа, який визначаеться за формулою: qs =Р/А (9.5.)

10 20 30 Р.кН 0 5 g_s

Тут Р-зусилля зондування (визначається тензовимірюванням ); А - площа основи накінечника. На Рис.9.9.(З. ст.. 111. ) показана епюра опору грунту накінечнику по глибині зондування. Глибина, нижче якої Р ,не залежить від глибини Н наз. Критичною; вона залежить від стану грунту та розмірів накінечника. За другою схемоюдіаметр накінечника перевищує діаметр штанг більш як в 1,6 разів, при цьому значно знижується бічне тертя, але може відбуватися випирання грунту та утворюватися порожнини між стіками свердловини і штангою.

Оцінка властивостей грунтів частіше виконується за даними кореляційних залежкостей показників зондування від цих властивостей, які зображуються у

вигляді таблиць ( наприклад 6.1) або формул наприклад для пісків Е=3 qs, де - опір грунту конусу в МПа і вони мають регіональне значення.