5 марта 2015 г. ОПРОБОВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД при инженерных изысканиях (окончание)
ДЛИНА РЕЙСА Максимальная длина рейса при отборе монолитов из скважин не должна превышать: • 2, 0 м - для грунтов с жёсткими структурными связями, • 1, 5 м - для крупнообломочных грунтов и • 0, 7 м - для песчаных и пылевато-глинистых грунтов. Высота монолита должна быть не менее его диаметра. Скорость погружения: а) быстрое V=0, 5 -2, 0 м/мин, б) медленное V<0, 5 м/мин ГОСТ 12071. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
Комплекс шнековый с грунтоносом съёмным (КШГС-200) D керна = 88 мм www. geomash. ru
Экспериментальный грунтонос
Экспериментальный грунтонос
УДАРНАЯ ПРЯМОТОЧНАЯ ТРУБКА для донного пробоотбора при спуске на воду в момент приёма на палубе длина – 6 м, вес – около 800 кг, внутренний диаметр – 148 мм
УДАРНАЯ ПРЯМОТОЧНАЯ ТРУБКА для донного пробоотбора пластиковый вкладыш на столе разделение керна на секции по 60 см
СТАТИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
Р Статическое зондирование – погружение в грунт зонда под действием статической вдавливающей нагрузки с измерением показателей сопротивления грунта внедрению зонда Qs Qs qс ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Международными конгрессами по механике грунтов и фундаментостроению (IV в 1957 г. в Лондоне и V в 1961 г. в Париже) рекомендовано использовать для статического зондирования конус - диаметром 36 мм, - площадью 10 см 2, - с углом при вершине 60°.
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ: ГОСТ 30672 -2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения ГОСТ 19912 -2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием CП 47. 1330. 2012 Инженерные изыскания для строительства. Общие положения Указания по зондированию горных пород для строительства (СН 448 -72)
ГОСТ 30672 -2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения ГОСТ 19912 -2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний -2012 Грунты статическим и динамическим зондированием: распространяется на дисперсные природные, техногенные и мёрзлые грунты, грунты состав и состояние которых позволяют проводить непрерывное внедрение зонда, и устанавливает методы полевых испытаний зондированием при их исследовании для проектирования и строительства: • статическое зондирование; • динамическое зондирование
НАЗНАЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ: • выделение инженерно-геологических элементов (толщины слоёв и линз, границ распространения грунтов различного состава и состояния); • оценка пространственной изменчивости состава, состояния и свойств грунтов; • определение глубины залегания кровли скальных, крупнообломочных и мёрзлых грунтов; • количественная оценка характеристик физических и физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения, сцепления и др. ); ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
НАЗНАЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ: • определение степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и в пространстве; • оценка возможности забивки свай и определения глубины их погружения; • определение сопротивления грунта под нижним концом и по боковой поверхности свай; • выбор мест расположения опытных площадок мест расположения опытных и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний; • контроль качества геотехнических работ. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
В результате полевых испытаний грунтов статическим зондированием определяют: Р 1) удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда qс, МПа (кгс/см 2); 2) сопротивление грунта на боковой поверхности зонда Qs, к. Н (тс) или удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда fs, к. Па (кгс/см 2). Qs Qs qс ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
В результате полевых испытаний грунтов статическим зондированием определяют: 1). 2). При использовании специальных зондов в процессе зондирования могут измеряться плотность, влажность, естественный гамма-фон, поровое давление, температура, электрическое сопротивление и другие характеристики грунта. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Основные узлы установки для испытания грунтов статическим зондированием: • зонд (наконечник и штанги); • устройство для вдавливания и извлечения зонда; • опорно-анкерное устройство; • измерительные устройства. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Основные узлы установки для испытания грунтов статическим зондированием: 1. зонд – 3; (наконечник и штанги) 2. устройство для вдавливания и извлечения зонда – 6 и 7; (домкрат и направляющая) 3. опорно-анкерное устройство – 1 и 2; (анкерные сваи и рама) 4. измерительные устройства – 4 и 5. (динамометры) Г. К. Бондарик, с. 170
1. ТИПЫ ЗОНДОВ в зависимости от конструкции наконечника: I - зонд с наконечником из конуса и кожуха (механический) 1 – КОНУС 2 – КОЖУХ 3 – ШТАНГА ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
1. ТИПЫ ЗОНДОВ в зависимости от конструкции наконечника: II - зонд с наконечником из конуса и муфты трения (электрический) 1 – КОНУС 3 – ШТАНГА 4 – МУФТА ТРЕНИЯ ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
СХЕМА КОНСТРУКЦИЙ ЗОНДОВ ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ 1 – КОНУС 2 – КОЖУХ 3 – ШТАНГА 4 – МУФТА ТРЕНИЯ
Площадь основания конуса зондов всех типов должна составлять 10 см 2, а величина угла при вершине конуса - 60°. Наружный диаметр муфты трения должен быть равным диаметру основания конуса, а длина муфты трения - 310 мм. Наконечники зондов II типа должны иметь над муфтой трения цилиндрическую часть длиной не менее 72 мм и наружным диаметром, равным диаметру муфты трения. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ОСНОВНЫЕ ТИПОРАЗМЕРЫ КОНУСОВ для статического зондирования 1 - 1 cm 2 Minicone - миниконус 2 - 10 cm 2 resistivity cone - конус с измерением электропроводности 3 - 15 cm 2 cone (U 2) – конус с датчиком измерения порового давления типа U 2 (за наконечником) 6 5 1 4 2 3 4 - 15 cm 2 cone with 3 pore pressure sensors - конус с тремя датчиками измерения порового давления (на наконечнике, за наконечником и за муфтой трения) 5 - 10 cm 2 cone (U 1) - конус с датчиком измерения порового давления типа U 1 (на наконечнике) 6 - 15 cm 2 cone (U 2) - конус с датчиком измерения порового давления типа U 2 Материалы компании «Фугро»
Наружный диаметр штанг: - зонда типа I – должен быть равен 36 мм, - зондов II типа – 34 мм, допускается из конструктивных соображений его увеличение, но не более 55 мм. Длина звеньев штанги должна быть не менее 800 мм. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
2. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВДАВЛИВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОНДА – _____________________ домкрат + направляющая гидравлическая установка + направляющая электромотор + редуктор + направляющая ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
КЛАССИФИЦИРОВАНИЕ УСТАНОВОК ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ по мощности устройств для вдавливания и извлечения зонда Тип установки Диапазоны показателей Предельное усилие сопротивления грунта для вдавливания и извлечения зонда, к. Н (тс) qc, МПа fs, к. Па Qs, к. Н Легкая Р ≤ 50 (5) 0, 1 -10 2 -100 0, 5 -10 Средняя 50 (5) < Р ≤ 100 (10) 1 -40 5 -400 1 -30 Тяжелая Р > 100 (10) 1 -80 10 -800 2 -60 ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
КЛАССИФИЦИРОВАНИЕ УСТАНОВОК ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ по мощности устройств для вдавливания и извлечения зонда Тип установки Диапазоны показателей Предельное усилие сопротивления грунта для вдавливания и извлечения зонда, к. Н (тс) qc, МПа fs, к. Па Qs, к. Н Легкая Р ≤ 50 (5) 0, 1 -10 2 -100 0, 5 -10 Средняя 50 (5) < Р ≤ 100 (10) 1 -40 5 -400 1 -30 Тяжелая Р > 100 (10) 1 -80 10 -800 2 -60 ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ УЗП-5 Р
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ УЗП-5 Р
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ УЗБ-5 М-1
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ фирмы «ФУГРО»
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ УСЗ 15/36 А (УСЗ 15/36 Г)
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ УСЗ 15/36 А (УСЗ 15/36 Г) ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (установка УСЗ 15/36 А) • экипаж, человек - 2 • вес установки, кг - 7000 -12000 • максимальное усилие вдавливания (без анкеровки), кг - 7000 -10000 • скорость вдавливания зонда, м/мин – 0. 9 -1. 5 • скорость извлечения зонда, м/мин - до 2 • рабочее давление, кг/см² - 80 • ход штока, мм - 1250
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ УСЗ 15/36 А (УСЗ 15/36 Г) Установка имеет в своём составе формирователь отсчётов ФО-2 для автоматической записи данных зондирования с шагом 2. 5, 5, 10 или 20 см по глубине. В процессе вдавливания зонда оператор имеет возможность визуального контроля глубины и скорости погружения. При работе в режиме трансляции данных на ноутбук на мониторе отображаются результаты зондирования в режиме реального времени.
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ фирмы «ФУГРО»
3. ОПОРНО-АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО должно воспринимать реактивные усилия, возникающие при вдавливании и извлечении зонда. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
УСТАНОВКА СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ УСЗ 15/36 А (УСЗ 15/36 Г) ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (установка УСЗ 15/36 А) • …………………. • вес установки, кг - 7000 -12000 • максимальное усилие вдавливания (без анкеровки), кг - 7000 -10000 • …………………. .
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из датчиков сопротивления грунта вдавливанию зонда, канала связи и регистрирующих приборов, применяется двух типов: • механическое – сопротивление грунта вдавливанию зонда измеряется регистрирующими приборами, связанными с зондом; • электрическое – сопротивление грунта вдавливанию зонда преобразуется в электрический сигнал и по каналу связи подается на регистрирующие приборы. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
МЕХАНИЧЕСКОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕСТ –К 4 (ЗАО «Геотест» )
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПИКА-9 (НИИОСП)
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПИКА-17 (НИИОСП)
РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО в составе УСЗ 15/36 А
Показатели статического зондирования грунта в процессе вдавливания зонда необходимо регистрировать непрерывно либо с интервалом по глубине - не более 0, 2 м для механического зонда и - не более 0, 1 м для электрического зонда Скорость погружения зонда в грунт должна быть 1, 2 ± 0, 3 м/мин. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Результаты статического зондирования следует оформлять в виде • графиков изменения по глубине показателей зондирования, составляемых по данным «Журнала статического зондирования» ; • по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов зондирования. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Масштаб графиков статического зондирования: 1) по вертикали - 1 см на графике равен 1 м глубины зондирования; 2) по горизонтали - 1 см на графике равен: • • 2 МПа для qс при его значении ≥ 1 МПа; 0, 2 МПа для qс при его значении <1 МПа; • 5 к. Н для Qs; • 20 к. Па для fs ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Допускается изменение масштабов графиков при обязательном сохранении соотношения между указанными выше масштабами вертикальных и горизонтальных координат. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Образец графического оформления результатов статического зондирования (. . . . )
Образец графического оформления результатов статического зондирования (тип I)
Образец графического оформления результатов статического зондирования (тип II)
Образец графического оформления результатов статического зондирования
Образец графического оформления результатов статического зондирования
НАЗНАЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ: • количественная оценка характеристик физических и физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения, сцепления и др. ); ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ, определяемые методом статического зондирования по СП 47. 13330. 2012 (приложение И) 1) плотность сложения песков; 2) модуль деформации песчаных грунтов Е; 3) угол внутреннего трения песков φ; 4) показатель текучести IL глинистых грунтов; 5) модуль деформации Е, угол внутреннего трения φ и удельное сцепление С суглинков и глин (кроме грунтов ледникового комплекса)
При определении физико-механических характеристик грунтов не могут быть использованы показатели зондирования, полученные • на глубинах менее 1 м, • с использованием малогабаритных зондов. Определяемые характеристики относятся: • к кварцевым и кварцевополевошпатовым песчаным грунтам с величиной удельного сцепления менее 0, 01 МПа; • к глинистым грунтам с содержанием органических веществ менее 10%.
ПЛОТНОСТЬ СЛОЖЕНИЯ ПЕСКОВ Значения qc, МПа Пески Плотные Средней плотности Рыхлые Крупные и средней крупности (независимо от влажности) > 15 5 ÷ 15 < 5 Мелкие (независимо от влажности) > 12 4 ÷ 12 < 4 > 10 > 7 3 ÷ 10 2 ÷ 7 < 3 < 2 Пылеватые: малой и средней степени водонасыщения насыщенные водой
НОРМАТИВНЫЙ МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ песчаных грунтов Значения qc, МПа Пески 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Все генетические типы (кроме аллювиальных и флювиогляциальных) 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 Аллювиальные и флювиогляциальные 17 20 22 25 28 30 33 36 38 41
НОРМАТИВНЫЙ МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ песчаных грунтов Значения qc, МПа Пески 2 20 Все генетические типы (кроме аллювиальных и флювиогляциальных) 6 60 Аллювиальные и флювиогляциальные 17 41
НОРМАТИВНЫЙ УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ песчаных грунтов qc, МПа Глубина* зондирования, м 2 5 и более 1, 5 28 26 3 30 28 5 32 30 8 34 32 12 36 34 18 38 36 26 40 38 * Значения угла внутреннего трения φ в интервале глубин от 2 до 5 м определяется интерполяцией
НОРМАТИВНЫЙ УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ песчаных грунтов qc, МПа Глубина* зондирования, м 2 5 и более 1, 5 28 26 26 40 38 * Значения угла внутреннего трения φ в интервале глубин от 2 до 5 м определяется интерполяцией
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕКУЧЕСТИ глинистых грунтов Значения fs, МПа qc, МПа 0, 02 0, 04 0, 06 0, 08 0, 10 0, 12 0, 15 0, 20 0, 30 0, 40 1 0, 50 0, 39 0, 33 0, 29 0, 26 0, 23 0, 20 0, 16 2 0, 37 0, 20 0, 16 0, 12 0, 10 0, 06 0, 02 – 0, 05 3 0, 22 0, 16 0, 12 0, 09 0, 07 0, 05 0, 03 0, 01 – 0, 03 – 0, 06 5 0, 09 0, 04 0, 01 0, 00 – 0, 02 – 0, 03 – 0, 05 – 0, 07 – 0, 09 – 0, 11 – 0, 13 8 0, 01 – 0, 02 – 0, 04 – 0, 06 – 0, 07 – 0, 08 – 0, 09 – 0, 11 – 0, 13 – 0, 14 – 0, 15 10 – 12 – – 15 – – – 20 – – ≥ 0, 50 – – – 0, 05 – 0, 07 – 0, 08 – 0, 09 – 0, 10 – 0, 11 – 0, 13 – 0, 14 – 0, 16 – 0, 17 – 0, 09 – 0, 11 – 0, 12 – 0, 13 – 0, 14 – 0, 16 – 0, 17 – 0, 18 – 0, 13 – 0, 14 – 0, 15 – 0, 16 – 0, 17 – 0, 18 – 0, 19 – 0, 20 – 0, 21
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕКУЧЕСТИ глинистых грунтов Значения fs, МПа qc, МПа 0, 02 0, 04 0, 06 0, 08 0, 10 0, 12 0, 15 0, 20 0, 30 0, 40 1 0, 50 0, 16 – – ≥ 0, 50 – 2 – 3 – 5 – 0, 13 8 0, 01 10 – 12 – 15 – 20 – – – 0, 17 – 0, 21
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЯ ДЕФОРМАЦИИ, УГЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ И УДЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ суглинков и глин* qc, МПа Е, МПа 0, 5 1 2 3 4 5 6 3, 5 7 14 21 28 35 42 Суглинки φ, град. С, к. Па 16 19 21 23 25 26 27 * Кроме грунтов ледникового комплекса 14 17 23 29 35 41 47 Глины φ, град. С, к. Па 14 17 18 20 22 24 25 25 30 35 40 45 50 55
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЯ ДЕФОРМАЦИИ, УГЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ И УДЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ суглинков и глин* Суглинки φ, град. С, к. Па Глины φ, град. С, к. Па qc, МПа Е, МПа 0, 5 3, 5 16 14 14 25 6 42 27 47 25 55 * Кроме грунтов ледникового комплекса
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ, определяемые методом статического зондирования СН 448 -72: 1) модуль общей деформации Е 0; 2) консистенция глинистых грунтов; 3) плотность сложения песков; 4) угол внутреннего трения песков j. МГСН 2. 07 -97: 5) нормативные значения угла внутреннего трения j и удельного сцепления С суглинков и глин
МОДУЛЬ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по СН 448 -72) Грунты Модуль общей деформации Е 0, МПа Пески 3 × qс Глины и суглинки 7 × qс
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О КОНСИСТЕНЦИИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по Ю. Г. Трофименкову и Л. Н. Воробкову) Удельное сопротивление глинистой породы погружению конуса qс, МПа Консистенция > 5 Твёрдая 3 -5 Полутвёрдая 1 -3 Тугопластичная < 1 Мягкопластичная и текучепластичная
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ ПЕСКОВ ПО ДАННЫМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по СН 448 -72) Состав и состояние грунтов Удельное сопротивление погружению конуса qс, кгс/см 2 Плотность сложения песков
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УГЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ КРУПНО-, СРЕДНЕ- И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ ПЕСКОВ ПО ДАННЫМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по СН 448 -72) Удельное сопротивление погружению конуса qс, кгс/см 2 Угол внутреннего трения j (градусы) при глубине зондирования, м < 2 2 -5 > 5
О КОРРЕКТНОСТИ ДАННЫХ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ (по Б. И. Кулачкину и др. ) Скорость погружения зонда в грунт должна быть 1, 2 ± 0, 3 м/мин. При больших значениях qc и fs выдержать скорость зондирования в указанных пределах при измерениях в диапазонах qc = 0, 2 - 100 МПа для отечественных установок и qc = 0, 4 - 200 МПа для лучших зарубежных установок невозможно.
О КОРРЕКТНОСТИ ДАННЫХ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ (по Б. И. Кулачкину и др. ) Все зависимости между параметрами qc и fs, поровым давлением Р и физико-механическими характеристиками грунтов установлены для режима погружения зонда с указанными скоростями его перемещения в грунте. Следовательно, с точки зрения физики процессов зондирование и статическое нагружение фундаментов (а также испытания грунта в приборах) не адекватны между собой.
ПЕНЕТРОМЕТР РП-1
ПЕНЕТРОМЕТР РП-1
ПЕНЕТРОМЕТР РП-1
ПЕНЕТРОМЕТР РП-1
МИКРОПЕНЕТРОМЕТР ВСЕГИНГЕО МВ-2 1 – ручка; 2 – корпус; 3 – шток; 4 – пружина; 5 – движок; 6 – опорная плита; 7 – сменный конус
ПЛАСТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ Pmax = P 0 + KH; P 0 = 0, 5 кг – начальное натяжение пружины; K = 0, 65 кг/см – жёсткость пружины; H = 3 см – высота конуса; h – глубина погружения конуса, см
КОНСИСТЕНЦИЯ ГРУНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ (по С. Д. Филимонову) Наименование консистенции текучая Пластическая прочность Pm, МПа < 0, 006 текучепластичная 0, 006 -0, 015 мягкопластичная 0, 015 -0, 09 тугопластичная 0, 09 -0, 19 полутвёрдая 0, 19 -1, 20 твёрдая > 1, 20
РАСЧЁТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВИСЯЧИХ СВАЙ
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ: СП 24. 13330. 2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНи. П 2. 03 -85 Проектирование и устройство свайных фундаментов. СП 50 -102 -2003 ГОСТ 5686 -2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями
ТИПЫ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ Висячие сваи Сваи - стойки
СХЕМА ПЕРЕДАЧИ НАГРУЗКИ НА ОСНОВАНИЕ фундаментами разной формы f f Rs Плоский фундамент Rs Фундамент глубокого заложения или свая
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНОЙ ВИСЯЧЕЙ СВАИ по результатам полевых испытаний Fd – несущая способность сваи, к. Н; gc – коэффициент условий работы (gc =1); Fu, n – нормативное значение предельного сопротивления сваи, к. Н; gg – коэффициент надёжности по грунту
ЧАСТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СВАИ в точке зондирования Rs – предельное сопротивление грунта под нижним концом сваи по данным зондирования, к. Па; A – площадь поперечного сечения сваи, м 2; f – среднее значение предельного сопротивления грунта по боковой поверхности сваи, к. Па; h – глубина погружения сваи, м; u – периметр поперечного сечения ствола сваи, м.
ПРЕДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА под нижним концом забивной сваи b 1 – коэффициент перехода от qs к Rs; qs – среднее значение сопротивления грунта под наконечником зонда, к. Па;
Коэффициент перехода от qs к Rs (b 1) Среднее значение для сопротивления забивных грунта qs, к. Па свай ≤ 1000 2500 5000 7500 10 000 15 000 20 000 ≥ 30 000 0, 90 0, 80 0, 65 0, 55 0, 45 0, 30 0, 20 Коэффициент β 1 для винтовых свай при нагрузке сжимающей выдёргивающей 0, 50 0, 45 0, 32 0, 26 0, 23 - 0, 40 0, 38 0, 27 0, 22 0, 19 -
Коэффициент перехода b 1 1) b 1 < 1; 2) b 1 уменьшается с ростом qs; 3) b 1 зависит от способа погружения свай (забивные или винтовые) и характера нагрузки (сжимающая или выдёргивающая)
СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА по боковой поверхности забивной сваи зонд I типа зонд II типа fs – среднее значение сопротивления грунта на боковой поверхности зонда, к. Па; b 2 и bi – коэффициенты перехода от fs и fsi к f; fsi – среднее сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности зонда, к. Па; hi – толщина i-го слоя грунта
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕХОДА от fs к f для зонда типа I (b 2) и от fsi к f для зонда типа II (bi) Среднее Коэффициент β 2 Коэффициент βi значение сопротивления песчаные глинистые грунта fs, fsi, грунты к. Па ≤ 20 40 60 80 100 120 2, 40 1, 65 1, 20 1, 00 0, 85 0, 75 1, 50 1, 00 0, 75 0, 60 0, 50 0, 40 0, 75 0, 60 0, 55 0, 50 0, 45 0, 40 1, 00 0, 75 0, 60 0, 45 0, 40 0, 30
Коэффициенты перехода b 2 и bi 1) b 2 и bi уменьшаются с ростом fs и fsi; 2) b 2 и bi зависят от гранулометрического состава грунтов
ДИНАМИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
Динамическое зондирование – процесс погружения зонда в грунт под действием ударной нагрузки (ударное зондирование) или ударно-вибрационной нагрузки (ударно-вибрационное зондирование) с измерением показателей сопротивления грунта внедрению зонда. В зависимости от условий передачи ударов на зонд динамическое зондирование подразделяется на ударное и ударно-вибрационное. ГОСТ 19912 -2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием: распространяется на дисперсные природные, техногенные и мёрзлые грунты, грунты состав и состояние которых позволяют проводить непрерывное внедрение зонда, и устанавливает методы полевых испытаний зондированием при их исследовании для проектирования и строительства
НАЗНАЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ: • выделение инженерно-геологических элементов (толщины слоёв и линз, границ распространения грунтов различного состава и состояния); • оценка пространственной изменчивости состава, состояния и свойств грунтов; • определение глубины залегания кровли скальных, крупнообломочных и мёрзлых грунтов; • количественная оценка характеристик физических и физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и др. ); ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
НАЗНАЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ: • определение степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и в пространстве; • оценка возможности забивки свай и определения глубины их погружения; • определение сопротивления грунта под нижним концом свай; • выбор мест расположения опытных площадок мест расположения опытных и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний; • контроль качества геотехнических работ. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
При динамическом зондировании измеряют: • глубину погружения зонда h от определенного числа ударов молота (залога) при ударном зондировании; • скорость погружения зонда v при ударно-вибрационном зондировании. Залог – число ударов молота, после которых Залог производят измерение глубины погружения зонда. По данным измерений вычисляют условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда pd. ГОСТ 19912 -2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Состав установки для испытания грунта динамическим зондированием: • 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. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Схема установки динамического зондирования 1 – конус; 2 – штанга; 3 – наковальня; 4 – молот; 5 – захват молота; 6 – ограничитель высоты подъёма молота
Зонд для динамического (ударного) зондирования 1 – конус; 3 – штанга ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Основные параметры зондов для динамического зондирования Основные параметры зондов Части зондов ударного ударновибрационного Конус: Штанги: ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Основные параметры зондов для динамического зондирования Основные параметры зондов Части зондов ударного ударновибрационного Конус: угол при вершине 60º диаметр основания, мм 74, 0 100, 0 Штанги: наружный диаметр, мм 42, 0 62, 5 длина звеньев, м не менее 1, 0 1, 5 ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Типы установок динамического зондирования Удельная энергия зондирования А, Н/см Условное динамическое сопротивление грунта pd, МПа Легкая 280 ≤ 0, 7 Средняя (основная) 1120 0, 7 < pd ≤ 17, 5 Тяжелая 2800 > 17, 5 Тип установки ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Типы установок динамического зондирования Удельная энергия зондирования А, Н/см Условное динамическое сопротивление грунта pd, МПа Легкая 280 ≤ 0, 7 Средняя (основная) 1120 0, 7 < pd ≤ 17, 5 Тяжелая 2800 > 17, 5 Тип установки ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
УСТАНОВКА БУРОВАЯ ПЕНЕТРАЦИОННАЯ УБП-15 М 1 – двигатель; 2 – лебёдка; 3 – муфта сцепления; 4 – редуктор; 5 – ручная лебёдка; 6 – мачта; 7 – молот; 8 – направляющая штанга; 9 – переходник; 10 – каретка с роликами
УСТАНОВКА БУРОВАЯ ПЕНЕТРАЦИОННАЯ УБП-15 М
УСТАНОВКА ЭЛЕКТРО-ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (УЭДЗ)
Число ударов в залоге (в зависимости от состава и состояния грунтов) – 1 -20 ударов, глубина погружения зонда за залог – 10 -15 см. Динамическое зондирование необходимо выполнять непрерывно до достижения заданной глубины или до непрерывно глубины резкого уменьшения величины скорости погружения зонда (менее 2 -3 см за 10 ударов или менее 1 см/с). зонда ). ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Значения условного динамического сопротивления грунтов при ударном и ударно-вибрационном зондировании следует вычислять по данным "Журнала динамического зондирования" или по диаграммным лентам, полученным при автоматической записи результатов. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Условное динамическое сопротивление грунта (МПа) А - удельная энергия зондирования, Н/см (см. табл. ); К 1 - коэффициент учета потерь энергии при ударе молота о наковальню и на другие деформации штанг (см. табл. ); К 2 - коэффициент для учета потерь энергии на трение штанг (при их повороте) о грунт; n - количество ударов молота в залоге; h - глубина погружения зонда за залог, см. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Типы установок динамического зондирования Удельная энергия зондирования А, Н/см Условное динамическое сопротивление грунта pd, МПа Легкая 280 ≤ 0, 7 Средняя 1120 0, 7 < pd ≤ 17, 5 Тяжелая 2800 > 17, 5 Тип установки ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Коэффициент К 1 учета потерь энергии при ударе молота о наковальню и на деформации штанг ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Коэффициент К 2 для учёта потерь энергии на трение штанг о грунт При крутящем моменте менее 5 к. Н·см – К 2 = 1. При крутящем моменте от 5 до 15 к. Н·см – К 2 определяют по результатам двух параллельных испытаний ударным зондированием: обычный способ + в разбуренном интервале скважины. При отсутствии таких данных – К 2 по таблице ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
Коэффициент К 2 для учета потерь энергии на трение штанг (при их повороте) о грунт
Результаты: – непрерывный по глубине ступенчатый график изменения значений pd; значений – осреднённый график и средневзвешенные показатели зондирования для каждого ИГЭ. Масштаб графиков динамического зондирования следует принимать: по вертикали: 1 см – 1 м глубины зондирования; по горизонтали: 1 см – 2 МПа (20 кгс/см 2) условного : 1 см – динамического сопротивления и 1 см – 100 ударов. ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГОСТ 19912 -2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
ОБРАЗЕЦ ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
ПЛОТНОСТЬ СЛОЖЕНИЯ ПЕСКОВ по данным динамического зондирования Пески Плотность сложения при pd, МПа Средней Плотные Рыхлые плотности Крупные и средней крупности (независимо от влажности) > 9, 8 2, 7 – 9, 8 < 2, 7 Мелкие: малой и средней степени водонасыщения насыщенные водой > 8, 6 > 6, 6 2, 3 – 8, 6 1, 6 – 6, 6 < 2, 3 < 1, 6 Пылеватые малой и средней степени водонасыщения > 6, 6 1, 6 – 6, 6 < 1, 6
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЯ ДЕФОРМАЦИИ И УГЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ ПЕСКОВ по данным динамического зондирования Пески Все генетические типы (кроме аллювиальных и флювиогляциальных) Крупные и средней крупности (независимо от влажности) Мелкие (независимо от влажности) Пылеватые (влажные и маловлажные) Аллювиальные и флювиогляциальные Характеристики свойств грунтов Е, МПа и φ, градусов при рd, МПа 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Е, МПа φ, град. 21 31 31 34 39 36 45 38 51 39 55 40 59 41 62 42 64 43 66 43 Е, МПа φ, град. Е, МПа 15 29 10 27 15 23 32 18 29 24 30 33 23 31 32 34 35 27 32 41 39 36 30 33 49 42 37 33 34 57 45 38 36 35 65 48 39 38 36 73 51 40 40 37 81 53 41 42 37 89
МОДУЛЬ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по СН 448 -72) Грунты Глины и суглинки Модуль общей деформации Е 0, МПа 6 × pd
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ (по СН 448 -72)
МЕДИЦИНСКИЙ ОСМОТР
Осталось 20 минут!
Скачать презентацию 5 марта 2015 г ОПРОБОВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД при
2015_5-6_Зондирование.pptx