Рубрика: Испытание грунта

Статические испытания грунтов

Важным этапом строительства является действия по исследованию грунтовой обстановки в районе предполагаемых работ в полевых условиях. Они выполняются перед проектированием объекта. В ходе полевых статических испытаний определяется степень деформации грунта при воздействии разных факторов. При эксплуатации построенного жилого, административного объекта на грунт под ним действуют весовые (статические) нагрузки, под воздействием которых происходят деформационные изменение, степень которых зависит от параметров грунта. Чтобы здание не разрушилось в процессе эксплуатации, проводятся квалифицированное полевое испытание способом зондирования грунтов специалистами компании в Москве.

Испытание грунтов методом статического зондирования

Назначение испытаний

Испытательные мероприятия проводятся с соблюдением действующих ГОСТов для получения достоверных данных об грунтовой обстановки исследуемой территории:

  • о свойствах грунта;
  • однородности и глубине почвенного слоя;
  • способности выдерживать конкретные нагрузки.

Также определяется, какой вид фундамента будет оптимальным.

Статическое испытания грунта

Суть метода

Статические исследования зондированием проводятся с соблюдением действующего российского ГОСТа 19912-2001. При этом используется специальная установка, которая обеспечивает вдавливание в почву зонда со скоростью от одного метра в минуту. Результаты статических тестов непрерывно регистрируются для формирования полноценной картины грунтового слоя. Вдавливаемый зонд состоит из конусообразной головки с диаметром основания 36 миллиметров, штанги, длина одного звена которого составляет до 1-го метра. Вдавливание осуществляется с помощью спецмеханизма, а измерения производятся с использованием контрольно-измерительного устройства.

Преимущества статических исследований зондом

Достоинствами полевого метода статического зондирования являются:

  • высокая скорость прохода и возможность в короткое время выполнить много измерений;
  • большое качество полученных данных;
  • экологичность;
  • экономичность.

Для каких объектов используется

Способ статического зондирования эффективен при разработке проектов строительных объектов на свайных фундаментальных основаниях с использованием буронабивных и забивных свай. С его использованием не только определяется целесообразность и возможность установки фундамента на сваях, но и собираются данные для того, чтобы составить рабочие чертежи свайной фундаментальной конструкции.

Статическое испытание грунтов сваями

Назначение испытания

Исследования проводятся чтобы:

  • обосновать выбранный метод строительства;
  • определить осадок свай и величину допустимого напряжения на них;
  • оценить емкость нагрузки всей конструкции фундамента.

    • При этом определяется число нужных для эксперимента устройств, исходя из состояния грунтовой обстановки, типа их в фундаменте, геотехнической категории строения.

Статическое испытания грунта

Суть способа

Оборудование для выполнения статического тестирования состоит из:

  • приспособлений обеспечения нагрузки (гидродомкраты, тарированные грузы);
  • упорной конструкции, способной воспринимать воздействия реактивных напряжений;
  • приспособлений выполнения измерений динамики перемещения сваи в процессе исследования (система приборов).

Пробная свая-зонд вдавливается строго вертикально на определенную глубину и остается в таком положении на отдых, длительность которого зависит от состояния почвенно-грунтового слоя и составляет от одних до 20-ти суток. После отдыха, постепенно увеличивается нагрузка и с использованием электронных проверочных приборов с шагом 0,1 миллиметр (индикаторов, прогибомеров, аппаратов автоматической записи статической деформации) осуществляется контроль осадки. Скорость вдавливания не более 0,1 миллиметра в течение часа наблюдений. Для натурной сваи глубина погружения составляет не менее 40 мм., а для эталонной или сваи-зонда – не меньше 20-ти мм. Затем выполняются расчеты, и осуществляется сверка значений, полученных аналитическим путем. На основании анализа данных от статических испытаний делаются выводы о конфигурации, конструкции фундамента. Мероприятия выполняются строго по ГОСТ 5686-2012.

Преимущества

  • испытания свай в реальных условиях конкретной грунтовой обстановки;
  • высокая точность определения характеристик почвы.

Для каких объектов используется

Метод используется перед строительством объекта на грунтах, у которых слабые несущие способности и на пересеченной местности (низина, склон холмов).

Наша строительная лаборатория в Москве оказывает услуги по проведению статических испытаний грунтов.

Динамические испытания грунтов

Испытание грунтов проводят в составе инженерно-геологических изысканий с целью определения характеристик, которые затем используются в качестве исходных данных при подборе, расчете и проектировании фундаментов, а также для оценки возможного изменения свойств почв, возникающих в ходе эксплуатации сооружений под воздействием различных нагрузок. Исследование грунтов может производиться в лабораторных и полевых условиях, в том числе – статические и динамические методы определения качества грунтового основания, осуществляемые с помощью специального оборудования в соответствии с требованиями ГОСТ.

Выбор того или иного метода испытаний грунтов зависит от стадии проектных работ, в которых будут использоваться результаты, вида грунтовых условий, типа здания или сооружения и степени его ответственности. Испытание грунтов осуществляется по специальной программе на основании нормативов по ГОСТ, составляемой при планировании инженерно-геологических изысканий.

Виды испытаний

Лабораторные методики заключаются в отборе образцов грунта с участка строительства, которые должны иметь неповрежденную структуру и естественную влажность, с последующим исследованием в лабораторных условиях. Определенное количество образцов установленной формы и размеров отбирается из скважин, пробуриваемых на площадке строительства.

Одноосное сжатие

Число скважин, глубина отбора образцов устанавливается программой испытаний и должно соответствовать соответствующему ГОСТу. В лаборатории образцы подвергают различным воздействиям, в которых используется нагрузка разного характера, в специальных установках, в результате чего устанавливают гранулометрический состав, прочность, плотность, влажность, деформируемость, особые свойства – просадочность или подверженность морозному пучению и другие характеристики, необходимые для расчетов. Лабораторным способом, в том числе проводятся испытания талых и мерзлых грунтов.

Полевой способ выполняется непосредственно на площадке строительства и включает следующие виды:

  • статическое и динамическое зондирование;
  • динамический способ с помощью вдавливания штампа и прессиометра;
  • динамический метод с помощью вращательного или поступательного среза;
  • динамический способ с использованием эталонной или натурной сваи.

Динамические испытания

Активные исследования грунтов, осуществляемые в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТом:

Динамические испытания грунта
  • динамическое сжатие одноосное и трехосное;
  • метод динамического сдвига, крутильного или кольцевого;
  • динамический метод иcпытания, выполняемый с малой амплитудой с помощью резонансных колонок.

Наиболее распространенные виды активных лабораторных испытаний – одноосное и трехосное сжатие, с помощью которых определяют основные физико-механические свойства грунта – прочность, величину деформаций и возможность разрушения при воздействии, которое может оказать двигательная нагрузка.

Другие методы динамических лабораторных проверок используются для определения изменений характеристик почвы при деформациях сдвига.

Испытания грунтов, производимые в полевых условиях на основании ГОСТа:

  • динамический способ с помощью свай, погружаемых в землю;
  • динамическое зондирование;
  • динамический метод с помощью воздействия на грунтовое основание штампов и прессиометров.

Испытание сваями производится способами, в которых применяется: натурная свая, которая будет использоваться для устройства фундаментов при строительстве, или специальная металлическая эталонная свая и свая-зонд. Динамические испытания грунтаДинамические методы заключаются в погружении сваи определенного вида в землю посредством механизма для забивки или вибропогружателя и подсчете количества ударов и времени, затраченных для погружения на определенную глубину. После фиксации результатов делают расчеты по специальной методике, по которым определяют несущую способность свай для проектируемого фундамента и возможность погружения на требуемую глубину.

Полевой метод зондирования, основанный на динамике, заключается в погружении в почву специального устройства – зонда с помощью ударной или вибрационной нагрузки. Посредством такого зондирования определяют толщину разных слоев грунта, границы их залегания, физико-механические характеристики и возможность погружения свай.

С помощью штампов и прессиометров на почвы воздействует сжимающая нагрузка, сопоставимая с нагрузками, которые будут влиять на основание в ходе эксплуатации проектируемого сооружения. По результатам проверок в зависимости от величины деформаций определяют физико-механические свойства грунтов.

Динамические проверки качества грунтов являются наиболее надежным и объективным способом определения характеристик грунтов, необходимых для проектирования сооружений. Наша компания имеет все необходимое оборудование и располагает штатом квалифицированных специалистов для проведения проверок качества грунта. Для заказа на проведение инженерно-геологических изысканий и испытание грунтов обращайтесь по телефону или воспользуйтесь формами обратной связи.

Наша строительная лаборатория в Москве оказывает услуги по проведению динамических испытаний грунтов.

Штамповые испытания грунтов

Склонность грунтов к деформации – значимый параметр, который учитывают при строительстве фундамента и здания в целом. Прочностные свойства будущего строения зависят от того, насколько точно будет определен деформационный модуль. В связи с этим ведется постоянное усовершенствование технологий штампового испытания грунта .

№ п/п Наименование испытаний Нормативный документ Цена за ед. испытаний в руб.
1 Определение зернового состава и модуля крупности. ГОСТ 8736-2014 ГОСТ 8735-88 ГОСТ 12536-2014 1200 руб.
2 Определение плотности грунта (метод режущих колец). ГОСТ 5180-2015 ГОСТ 8735-88 800 руб.
3 Определение коэффициента уплотнения грунта (экспресс методами). ГОСТ 19912-2012 ГОСТ 8735-88 ТР 73-98 800 руб.
4 Определение влажности грунта. ГОСТ 21718-84 500 руб.
5 Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта. ГОСТ 22733-2002 1500 руб.

Важные нюансы штампового испытания грунтов

При изучении осадочных и деформационных характеристик грунтовых слоев в полевых условиях чаще всего используют методику штампового исследования. Суть технологии заключается в монтировании штампов в слоях грунтов, их поэтапном погружении и одновременном фиксировании приборами значений осадки. Проведение проверки грунта Испытания осуществляются на территории контактирования сооружения с грунтом. Степень деформации определяют по глубине проседания штампа на протяжении всего времени нагрузки. Также исследуют, как деформируется порода со временем.

Штамповые испытания являются в полевых условиях более сложным и трудоемким, нежели зондирование. Это связано с тем, что возникает необходимость в тяжелой крупногабаритной технике геологического предназначения. Методика имеет ряд недостатков, из-за которых ее чаще применяют на завершающих этапах инженерно-геологических разработок. Основными минусами штамповых испытаний являются:

  • необходимость наличия тяжелой и большой техники;
  • длительность анализа характера осадки.

Фиксация деформационных свойств таким способом удобнее применять в то время, когда уже установлено место для строительства, утверждены габариты строения и участок под посадку. Кроме того, следует заранее узнать о нагрузках, которые будут осуществляться на грунт, и геологическую структуру земельной площади. Для безопасности будущего строительства важно располагать такой информацией как глубина предстоящего фундамента, его разновидность.

Испытания в полевых условиях, процедура расшифровки результатов устанавливаются положениями ГОСТа 12374-77.

Поэтапная просадка

Штамповые испытания моделируют ту степень нагрузки на грунт, которая в будущем будет оказана построенным фундаментом или сооружением. Стадии осадки были установлены в 1930 году советским грунтоведом Н.М. Герсевановым. Просадка происходит поэтапно:

  1. Уплотнение. Для этапа характерно сжатие грунтового скелета, в результате чего осуществляется сильное снижение пористости слоев породы.
  2. Сдвиги. На этой стадии определяется критическое равновесие породы. Происходят многочисленные локальные сдвиги, которые расходятся по краям основы фундамента.
  3. Разрушение. На этом этапе наблюдается разного масштаба разрушение боковых поверхностей грунта. В этот момент можно выявить склонность к деформации, возникающие на фоне образования площадей скольжения. Утрамбованный грунт, имеющий конусообразную форму, начинает двигаться вниз под воздействием штампа практически беспрепятственно. При этом излишки пород с легкостью выпирают из-под штампа. Особенность этого этапа в том, что при стабильной нагрузке деформация не прекращается, а при слабом увеличении нагрузки – быстро увеличивается.

При штамповой нагрузке модуль деформации определяется по формуле, установленной ГОСТом 12374-77. Для расчетов понадобятся данные, зафиксированные в ходе применения геологических установок, и коэффициент Пуассона, который используется для разнотипных пород:

  • множитель для глиняных пластов составляет 0,42;
  • песчаный и супесчаный слой – 0,3;
  • суглинистые грунты – 0,35;
  • крупнокусковой грунт – 0,27;
  • скальные и полускальные слои – 0,15 и 0,25 соответственно.

После вычисления деформационного показателя приступают к определению степени осадок строений, что не составляет никакой трудности. Модуль деформации, вычисляемый для грунта известной структуры и состава, считается постоянной величиной, поэтому отклонения и изменения в значениях отсутствуют. Диагностика грунта

В ходе штамповых испытаний грунтов вычисляют жесткую деформацию, нагрузочную и увлажненную просадку, разрушающую степень нагрузки, прогнозируемую деформацию в будущем.

Опытным путем установлено огромное влияние размеров штампа на особенности и масштабы деформации пород. Геоиспытания установили, что квадратные штампы в условиях сухих песков на осадку не влияют, если их стороны от 18 до 30 см каждая. Параметр может возрастать в случае изменения в меньшую или большую сторону площади оборудования. Для влажной глины значимая осадка возникает со сторонами штампа максимум до 30 см.

Самые точные данные, свидетельствующие об истинной осадке и прочности грунта, получаются при испытании участка, площадью равным площади будущего фундамента. Но подобные исследования требует больших финансовых затрат, потому проводятся при крайней необходимости.

Во время проведения массовых испытаний сверхточные данные не требуются. Здесь применяют шурфы, которые по размерам значительно меньше проектных цифр.

Схема проведения испытаний, расшифровка результатов

Используют специальные установки, которые передают усилие на штамп. Исходя из строения установки, применяют определенные методы нагружения:

  • тарированным грузом;
  • пневмокамерами;
  • рычажной и домкратной системой.

В Москве, как и по всей РФ, для испытания пород чаще применяют канатно-рычажную технику Урал ТИЗИС. Размер установленного штампа соответствует классификации установки. К примеру, на КРУ-5000 применяется штамп размером 5000 см2, КРУ-600 использует штамп 600 см2. Также существует устройство, которое передает силовое воздействие посредством пневмокамерного цилиндра.

Методика штампового испытания и достоверность полученных значений зависит от ряда факторов:

  • глубина строительства фундамента;
  • распространение нагрузки на фундаментную основу;
  • однородность находящихся в основании строения пород;
  • структура фундамента, его разбивка.

Вид геологических установок должен соответствовать уровню подземных вод. Для исследования штампами ниже водного уровня используют скважины, в остальных случаях – шурфы.

Штамповым нагрузкам подлежит каждый несущий слой при неоднородности пласта в зоне контакта. При однородной породе процедуру можно провести на одной глубине. Количество штамповых нагрузок в полевых условиях осуществляют три и более. Если полученные коэффициенты деформации отличаются менее чем на 25%, то повторить процедуру можно всего дважды.

Между точками бурения расстояние должно превышать два диаметра штампа, однако величина постоянно больше 60 см.

Положения госстандарта устанавливают ограничения на допустимые диаметры буровых скважин – максимум 325 мм, размер «дудок» допускается до 90 см, а шурфов – 1,5 м каждая сторона. Скважину делают строго вертикальной, дополнительно фиксируют укрепляющими трубами, которые должны доставать до точки испытания.

Перед монтированием штампа забой выработки тщательно зачищают. Для зачистки используют специальную технику, с помощью которого убирают защитный слой толщиной до 20 см. Неровное дно крупнокускового грунта на 5 см засыпают песчаным слоем, для глинистого дна используют 2 см песка.

Чтобы штамп плотно прижался к грунту, его неоднократно вращают вокруг собственной оси в обе стороны. После установки добиваются горизонтальности размещения штампа, а затем приступают к монтажу прочей геологической технике.

Просадка вычисляется в качестве усредненного значения, которое получают из всех прогибомеров. Первый час прогибы записывают раз в 15 минут, затем раз в 30 минут за второй часа, и каждый час вплоть до окончательной стабилизации осадки.

Штамповые испытания можно осуществлять до тех пор, пока не удастся достичь верхнего предела нагрузки. О критическом давлении могут свидетельствовать выпирающие валики породы вокруг штампа, трещины, предельные значения, которые сравнивают со значениями, зафиксированными после предыдущего уровня нагрузки.

Полученные в результате штампового испытания результаты, записывают в рабочий журнал, выполняющий функции основного документа при осуществлении геологических исследований.

После завершения всех этапов испытания грунтовых пластов посредством статических грузовых воздействий приступают к обработке данных. Расчеты должны дать количественный коэффициент модуля деформации грунтовых пород. Также в результате расчетов получают прочие значения, которые нужны для строительства на испытуемом участке любого типа сооружений.

Наша строительная лаборатория в Москве оказывает услуги по проведению штамповых испытаний грунтов.

Цены на штамповые испытания