Полотна статическим и динамическим зондированием.

Испытаниястатическим и динамическим зондированием производят в соответствии с ГОСТ 19912 на дисперсных природ­ных, техногенных и мерзлых грунтах, содержащих частицы крупнее 10 мм не более 25 % по массе, при статическом зондировании и грунты, содержащие частицы крупнее 10 мм не более 40 % по массе, при динамическом зондировании.

Методы полевых испытаний грунтов зондированием приме­няют в комплексе с другими видами инженерно-геологических ра­бот или отдельно для: выделения инженерно-геологических элементов (толщины сло­ев и линз, границ распространения грунтов различных видов и раз­новидностей); оценки пространственной изменчивости состава и свойств грун­тов; определения глубины залегания кровли скальных и крупнообло­мочных грунтов; количественной оценки характеристик физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления грунтов и др.); определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во вре­мени и пространстве; оценки возможности забивки свай и определения глубины их погружения; определения данных для расчета свайных фундаментов; выбора мест расположения опытных площадок и глубины про­ведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов фунтов для лабораторных испытаний; контроля качества геотехнических работ.

Зондирование грунтов производят вдавливанием в грунт зонда при статическом зондировании, забивкой или вибропогружением в грунт зонда при динамическом зондировании с одновременным из­мерением непрерывно (или через заданные интервалы по глубине) показателей, характеризующих сопротивление грунта внедрению зонда.

Количественную оценку характеристик физико-механичес­ких свойств грунтов проводят на основе статистически обоснованных зависимостей между показателями сопротивления фунта вне­дрению зонда и результатами определения характеристик другими стандартными методами.

Метод зондирования, глубина зондирования и расположе­ние точек зондирования определяют программой инженерно-геоло­гических изысканий.

Часть точек зондирования должна быть расположена в непосред­ственной близости от горных выработок (2—5 м) с целью получе­ния данных, необходимых для интерпретации результатов зондиро­вания.

В процессе проведения испытаний зондированием следует вести журналы испытаний с приложением автоматических записей при их наличии, а ре­зультаты испытаний — оформлять в виде графиков изменения пара­метров сопротивления грунта внедрению зонда в зависимости от глубины зондирования.

Графики испытаний должны сопровождаться инженерно-геоло­гическим разрезом по ближайшей к точке зондирования горной выработке.

Испытание грунта методом статического зондирования про­водят с помощью специальной установки, обеспечивающей вдав­ливание зонда в грунт. При статическом зондировании по данным измерения со­противления грунта под наконечником зонда и на боковой поверх­ности зонда определяют:

удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда ;

общее сопротивление грунта на боковой поверхности (для зонда типа I); удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда (для зонда типа II).

Примечания - По специальному заданию возможно измерение порового давления, возни­кающего в поровой воде при зондировании, с применением датчиков порового давления. Датчики устанавливают на конусе зонда (пьезо-конусы) или сразу после конуса (пьезо-зонды). При использовании специально оборудованных зондов в процессе зондиро­вания могут измеряться плотность, объемная влажность и естественный гамма-фон грунта с помощью радиоактивного каротажа, температура грунта и электрическое сопротивление грунта.

В состав установки для испытания грунта статическим зон­дированием должны входить:

зонд (набор штанг и конический наконечник); устройство для вдавливания и извлечения зонда; опорно-анкерное устройство; устройства для измерения нагрузки и показателей сопротивле­ния грунта.

В зависимости от усилий, необходимых для вдавливания зонда в различных грунтовых условиях, и диапазонов значений из­меряемых показателей сопротивления грунта установки подразделя­ют в соответствии с таблицей 1.57.

В зависимости от конструкции наконечника зонды могут быть следующих типов:

I — зонд с наконечником из конуса и кожуха;

II — зонд с наконечником из конуса и муфты трения.

Типы установок для зондирования

Таблица 1.57.

Тип установки	Предельное усилие вдавливания и из­влечения зонда, кН	Диапазоны показателей сопротивления грунта
д,, МПа	/„ кПа	Q„ кН
Легкая	До 50 включ.	0,5-10	2-100	0,5-10
Средняя	Св. 50 до 100 включ.	1-30	5-200	1-30
Тяжелая	Св.100	1-50	10-500	2-60

 

Периодически (но не реже чем через 15 точек зондирова­ния) необходимо проверять прямолинейность штанг зонда и сте­пень износа наконечника.

Прямолинейность штанг проверяют путем сборки звеньев в от­резки длиной 3 м на ровной поверхности. Отклонение отрезков штанг от прямой линии не должно превышать 3 мм в любой плоскости по всей длине проверяемого отрезка. Уменьшение высоты конуса наконечника не должно превышать 5 мм, а уменьшение его диаметра — 0,3 мм. Опорно-анкерное устройство должно воспринимать реак­тивные усилия, возникающие при вдавливании и извлечении зонда.

Основная погрешность измерительных устройств (прибо­ров) должна быть не более:

5 % — при измерении прикладываемой нагрузки;

10 % — при измерении показателей сопротивления грунта (но не более 5 % максимально измеренного значения);

1,0 см — при измерении глубины погружения зонда.

Устройства для измерения показателей сопротивления грунта внедрению зонда могут быть механическими или автоматическими. Возможно применение комбинации этих устройств. При этом предусматривают регистрацию информации в ходе испытания на диаграммной ленте, в блоке памяти системы регист­рации и др. Подготовку к работе установки для испытания грунта ста­тическим зондированием выполняют в соответствии с требования­ми инструкции по ее эксплуатации. Отклонение мачты установки от вертикали не должно пре­вышать 2°.

Статическое зондирование следует выполнять путем непре­рывного вдавливания зонда в грунт, соблюдая порядок операций, предусмотренный инструкцией по эксплуатации установки. Перерывы в погружении зонда допускаются только для на­ращивания штанг зонда. В процессе зондирования необходимо осуществлять посто­янный контроль за вертикальностью погружения зонда. Показатели сопротивления грунта следует регистрировать непрерывно или с интервалами по глубине погружения зонда не более 0,2 м.

Скорость погружения зонда в грунт должна быть (1,2 ± 0,3) м/мин.

Испытание заканчивают после достижения заданной глу­бины погружения зонда или предельных усилий, приведенных в таб­лице 1.57. По окончании испытания зонд извлекают из грунта, а сква­жину тампонируют.

По данным измерений, полученных в процессе испытания, вы­числяют значения , (для зонда типа I), (для зонда типа II) и строят графики изменения этих величин по глубине зондирования.

Испытание грунта методом динамического зондирования проводят с помощью специальной установки, обеспечивающей вне­дрение зонда ударным или ударно-вибрационным способом.

При динамическом зондировании измеряют: глубину погружения зонда от определенного числа ударов мо­лота (залога) при ударном зондировании; скорость погружения зонда при ударно-вибрационном зонди­ровании.

По данным измерений вычисляют условное динамическое со­противление грунта погружению зонда .

В состав установки для испытания грунта динамическим зондированием должны входить:

зонд (набор штанг и конический наконечник); ударное устройство для погружения зонда (молот или вибромо­лот); опорно-анкерное устройство (рама с направляющими стойками); устройства для измерения глубины погружения зонда или ско­рости погружения зонда.

Подготовку к работе установки для испытания грунта дина­мическим зондированием выполняют в соответствии с требования­ми инструкции по ее эксплуатации.

Динамическое зондирование следует выполнять непрерыв­ной забивкой зонда в грунт свободно падающим молотом или виб­ромолотом, соблюдая порядок операций, предусмотренный инст­рукцией по эксплуатации установки. Перерывы в забивке зонда допускаются только для нара­щивания штанг зонда. При ударном зондировании следует фиксировать глубину погружения зонда от определенного числа ударов молота (залога), а при ударно-вибрационном зондировании следует производить ав­томатическую запись скорости погружения зонда . Число ударов в залоге при ударном зондировании следует при­нимать в зависимости от состава и состояния грунтов в пределах 1 —20 ударов, исходя из глубины погружения зонда за залог 10—15 см, опре­деляемой с точностью ±0,5 см.

Примечание — По специальному заданию допускается фиксировать число ударов при погружении зонда на определенный интервал глубины (например, на 10см).

В процессе зондирования необходимо осуществлять посто­янный контроль за вертикальностью погружения зонда.

При наращивании звеньев колонну штанг поворачивают вокруг оси по часовой стрелке с помощью штангового ключа. Сопротивле­ние повороту штанг, возникающее в результате трения штанг о грунт, при крутящем моменте до 15 кН-см следует учитывать при обработ­ке результатов испытания по 6.5.2. В случае значительного сопротив­ления повороту колонны штанг (при крутящем моменте более 15 кН-см), вызванного искривлением скважины, зонд извлекают из фунта и повторяют испытание в новой точке зондирования на рас­стоянии 2—3 м от прежней.

Испытание заканчивают после достижения заданной глу­бины погружения зонда или в случае резкого уменьшения скорости погружения зонда (менее 2—3 см за 10 ударов или менее 1 см/с). По окончании испытания зонд извлекают из грунта, а скважину тампо­нируют.

По данным измерений, полученных в процессе испытания, вычисляют условное динамическое сопротивление фунта .

При испытании ударным способом значение , МПа, оп­ределяют по формуле

(1.51)

- удельная энергия зондирования, Н/см,

- коэффициент учета потерь энергии при ударе молота о наковальню и на упругие деформации штанг;

- коэффициент учета потерь энергии на трение штанг о грунт, определяемый в зависимости от усилия при повороте штанг. При крутящем моменте менее 5 кН-см =1; от 5 до 15 кН-см - определяют опытным путем по результатам двух параллельных ис­пытаний ударным зондированием, одно из которых производят обыч­ным способом, а другое в разбуриваемой интервалами скважине.

— число ударов молота в залоге;

— глубина погружения зонда за залог, см.

По вычисленным значениям строят ступенчатый график изменения условного динамического сопротивления грунта по глу­бине погружения зонда. На графике выделяют ин­тервалы, на которых осредняют значения

 

---

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 121; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!