Полевые испытания грунтов

Опытные инженерно-геологические (полевые) исследования включают:

• — испытание грунтов методом зондирования (динамического и статического);
• — испытание грунтов статическими нагрузками (опытные штампы в шурфе).

Динамическое зондирование грунтов Динамическое зондирование является полевым методом непрерывного изучения свойств грунтов вдоль вертикальной оси зондированной скважины. Метод заключается в определении сопротивления грунтов внедрению зонда, состоящего из конического наконечника и штанги, под действием динамической нагрузки. Динамическое зондирование осуществляют погружением зонда, забиваемого молотом постоянного веса, падающим с постоянной высоты с постепенно возрастающим количеством ударов. Этот метод наиболее эффективен для выявления характера напластований, определения слоев с однородными физико-механическими характеристиками и для их сравнения, а также для определения плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов.

Методом динамического зондирования решаются следующие задачи:

• — расчленение разреза песчано-глинистых грунтов на слои и линзы;
• — ориентировочная оценка физико-механических свойств грунтов;
• — выбор мест расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов для уточнения их физико-механических свойств путем лабораторных исследований, штампов и др. опытов в поле.

Испытание грунтов динамическим зондированием:

Работы начинаются с монтажа установки для зондирования грунтов УБП-15 М. Убедившись, что зонд погружается вертикально, переходят к испытанию — забивке зонда ударами молота, сбрасываемого с высоты в соответствии с выбранной методикой (с высоты не более 0,8м). В процессе зондирования считается число ударов, затрачиваемых на каждые 10 см погружения зонда.

Определение плотности и влажности грунтов Плотность служит главнейшей характеристикой способа расположения частиц в грунте, а влажность характеризует содержание воды в грунте, оказывающей влияние на ряд механических свойств грунта.

Плотность — отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к объему, занимаемому грунтом.

Плотность сухого грунтаравна отношению массы образца грунта, высушенного при 100−150^о, к его первоначальному объему.

Влажность грунта — отношение массы воды, содержащейся в грунте в природных условиях, к массе грунта, высушенного при 100−150^о до постоянного веса.

Для установления плотности грунта возникает необходимость в отборе монолитов (образцов ненарушенного сложения), которые в песчаных и глинистых грунтах вырезаются методом режущего цилиндра.

Пористость грунта — отношение объема пор к объему всего грунта, включая поры.

Коэффициент пористости — отношение объема пор к объему частиц грунта.

Конструкция пробоотборник:

Рассматриваемый комплект для отбора песков ненарушенного сложения состоит — режущего цилиндра, верхней насадки, опорного направляющего кольца и поршня с рукояткой для задавливания.

Цилиндр представляет собой открытый с обеих сторон отрезок Ме трубы, у которого одна кромка заострена.

Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными наливами в шурфы.

Для определения коэффициента фильтрации неводонасыщенных грунтов. Т. е. грунтов, залегающих в зоне аэрации, используется метод налива воды в шурфы.

Сущность метода заключается в создании вертикального потока, просачивающегося через сухой грунт вниз до дна шурфа, измерении площади сечения потока, расхода и гидравлического уклона, т. е. всех параметров закона Дарси, кроме К_ф.

Конструкция прибора Нестерова: На дне шурфа располагают 2 цилиндра диаметрами 25 и 50 см. Их вдавливают в дно на 5−8 см для защиты от размыва. На внешний цилиндр устанавливается подставка, на котором размещаются 2 сосуда Мариотта для автоматического поддержания уровня воды в цилиндрах на одинаковой высоте (Н=10 см). На сосудах имеется прозрачная шкала, с помощью которой измеряется объем воды, профильтровавшейся за определенное время.

Определение коэффициента фильтрации грунтов опытными откачками воды из скважин.

Наиболее распространенный метод.

Откачки обычно проводятся при 2−3 понижениях уровня воды в центральной скважине. Величина каждого понижения в центральной скважине в сильноводопроницаемых грунтах не менее 1 м, в среднеи малопроницаемых 1,5−2 м.

При кустовой откачке бурят центральную скважину (закреплена обсадной трубой с фильтром), из которой производиться откачка воды насосом, и ряд наблюдательных скважин (также закрепленных трубами с фильтрами), по которым следят за изменением уровня воды во время откачки. Для замеров уровня воды применяют электроуровнеметры.