Испытания грунтов методом статического зондирования Тверская область Эммаус, склад Вайлбериз

Статическое зондирование 

5.1 Сущность метода 

5.1.1 Испытание грунта методом статического зондирования проводят с помощью специальной установки, обеспечивающей вдавливание зонда в грунт. 

5.1.2 При статическом зондировании по данным измерения сопротивления грунта под наконечником и на боковой поверхности зонда определяют: - удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда рс; - общее сопротивление грунта на боковой поверхности Qs (для механического зонда); - удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда fs (для электрического зонда). Примечание — При использовании специальных зондов в процессе зондирования могут измеряться плотность, влажность, естественный гамма-фон, поровое давление, температура, электрическое сопротивление и другие характеристики грунта. 

5.2 Оборудование и приборы 

5.2.1 В состав установки для испытания грунта статическим зондированием должны входить: - зонд (наконечник и штанги); 3 ГОСТ 19912—2012 - устройство для вдавливания и извлечения зонда; - опорно-анкерное устройство; - измерительная система. 

5.2.2 В зависимости от усилий, необходимых для вдавливания зонда в различных грунтовых условиях, и диапазонов значений измеряемых показателей сопротивления грунта установки подразделяют на типы в соответствии с таблицей 1. Таблица 1 Тип установки Предельное усилие вдавливания и извлечения зонда, кН Диапазоны показателей сопротивления грунта для qc, МПа fs, кПа X со о Легкая До 50 включ. 0,1— 10 2— 100 0,5— 10 Средняя Св. 50 до 100 включ. 1—40 5—400 1—30 Тяжелая Св. 100 1—80 10—800 2—60 

5.2.3 В зависимости от принципа измерения сопротивлений грунта зонды могут быть следующих типов: - механический (тип I) — зонд с наконечником из конуса и кожуха; - электрический (тип II) — зонд с наконечником из конуса и муфты трения. Схемы конструкций зондов и их основные параметры приведены в приложении Б. Примечание — Для электрического зонда допускается применение уширителя диаметром, превышающим диаметр зонда на 10—20 мм, и расположенного не ближе 300 мм от муфты трения. 

5.2.4 В соответствии с требованиями действующ их нормативно-технических документов или техническим заданием на изыскания могут использоваться специальные зонды, имеющие дополнительные измерительные устройства и датчики (датчики порового давления, температуры, радиоактивного каротажа, электрического сопротивления, сейсмодатчик, инклинометр и др.), позволяющие измерять дополнительные характеристики грунта или контролировать процесс зондирования. Примечания 1 При испытании грунтов на глубину более 10 м следует применять специальные зонды с наконечниками, оснащенными инклинометром, показания которого необходимо использовать для определения фактической глубины зондирования (см. приложение Л) и предотвращения поломки зонда. При испытаниях с поверхности рек и водоемов наконечник в обязательном порядке должен оснащаться инклинометром. Допускается располагать инклинометр непосредственно над наконечником. 2 Для испытаний многолетнемерзлых грунтов необходимо использовать специальные электрические зонды сдатчиком температуры, устанавливаемым, как правило, в конусе наконечника зонда и служащим для измерения температуры наконечника и грунта. 3 Для испытания грунтов на континентальном шельфе следует использовать специальные электрические зонды сдатчиком порового давления, устанавливаемым между конусом и муфтой трения и2 (см. приложения Ж, И). 4 При использовании специальных зондов с дополнительными датчиками порового давления следует учитывать требования, приведенные в приложении И. (Измененная редакция, Изм. № 1) 

5.2.5 Периодически (но не реже чем через 15 точек зондирования) необходимо проверять прямолинейность штанг зонда и степень износа наконечника. Прямолинейность штанг проверяют путем сборки их 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. Диаметр муфты трения должен быть не менее диаметра конуса наконечника и не более его на 0,35 мм. 

5.2.6 Опорно-анкерное устройство должно воспринимать реактивные усилия, возникающие при вдавливании и извлечении зонда. 

5.2.7 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); 

- 2° — при измерении отклонения наконечника зонда от вертикали; - 3,0 см — при измерении глубины погружения зонда. 

5.2.8 Устройства для измерения показателей сопротивления грунта внедрению зонда могут быть механическими или электрическими. Допускается применение комбинации этих устройств. 

5.2.9 Измерительные устройства (приборы) необходимо тарировать в соответствии с паспортными данными (но не реже чем через три месяца или 100 точек зондирования), а также после испытаний, при которых нагрузка на зонд была близка или превышала максимально допустимое значение (по паспорту фирмы-изготовителя) или было зарегистрировано значительное смещение нуля. Проверку смещения нуля следует проводить перед и после каждого испытания. Ее результаты следует учитывать при обработке результатов измерений и балансировке измерительной системы. Герметичность и термокомпенсацию электрического наконечника необходимо проверять не реже чем через три месяца. 

5.3 Подготовка к испытанию 

5.3.1 Подготовку к работе установки для испытания грунта статическим зондированием проводят в соответствии с требованиями инструкции по ее эксплуатации. 5.3.2 При необходимости проверяют прямолинейность штанг и степень износа наконечника в соответствии с 

5.2.5. 5.3.3 Отклонение мачты установки от вертикали не должно превышать 2°. Примечание — При выполнении наклонного зондирования, выполняемого по специальному заданию, отклонение мачты (направляющего устройства) от заданного направления не должно превышать 2°. 

5.4 Проведение испытания 

5.4.1 Статическое зондирование следует выполнять путем непрерывного вдавливания зонда в грунт, соблюдая порядок операций, предусмотренный инструкцией по эксплуатации установки. При непрерывном зондировании перерывы в погружении зонда допускаются только для наращивания штанг зонда.

 5.4.2 По специальному заданию на изыскания или требованиям действующ их нормативно-технических документов допускается прерывистое зондирование, дополнительно включающее в себя периодические, с заданным интервалом по глубине (1 м, если иное не предусмотрено заданием на изыскания), остановки зонда, при которых испытание грунтов проводится по специальным методикам [релаксационно-ползучие («со стабилизацией» зонда), диссипационны е, квазистатические и другие испытания]. Примечание — Статическое зондирование мерзлых грунтов следует выполнять с периодическими остановками зонда по глубине, в процессе которых испытание путем прекращения подачи масла в гидродомкраты вдавливания переводят в режим релаксационно-ползучего («со стабилизацией» зонда) испытания, сопровождаемого вмерзанием зонда в грунт. 

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

5.4.4 Показатели сопротивления грунта внедрению зонда и другие измеряемые параметры зондирования (для специальных зондов) следует регистрировать одновременно, непрерывно или с интервалами по глубине погружения зонда не более 0,2 м для механического зонда и не более 0,05 м — для электрического зонда. (Измененная редакция, Изм. № 1) 

5.4.5 Скорость погружения зонда в грунт должна быть (1,2 ± 0,3) м/мин. Примечание — В прочных грунтах (в том числе мерзлых) для предотвращения повреждения зонд допускается погружать со скоростью 0,5 м/мин. Интерпретацию результатов испытаний при скорости 0,5 м/мин допускается проводить на основе включенных в действующие нормативные документы статистически обоснованных зависимостей между показателями сопротивления грунта внедрению зонда и результатами определения характеристик грунта другими стандартными методами. Сопротивления грунта внедрению зонда, соответствующие скорости 1,2 м/мин, должны определяться путем введения поправочных коэффициентов. При изысканиях под здания и сооружения пониженного уровня ответственности поправочные коэффициенты допускается не применять. 

5.4.6 Испытание заканчивают после достижения: заданной глубины погружения зонда; предельных усилий, приведенных в таблице 1; отклонения наконечника зонда от вертикали на 15° или изменения его отклонения на 5° на 1 м; опасности повреждения зонда. По окончании испытания зонд извлекают из грунта, а скважину тампонируют.

Примечание — При невозможности достижения заданной глубины (в том числе из-за труднопроходимых прослоек грунта) вдавливание зонда в грунт допускается проводить с забоя предварительно пройденной скважины. При необходимости скважина обсаживается трубой внутренним диаметром, превышающим диаметр зонда на 5— 10 мм. 

5.4.7 Регистрацию показателей сопротивления грунта внедрению зонда проводят в журнале испытания (см. приложение А), на диаграммных лентах и/или электронном запоминающем устройстве. При использовании специальных зондов регистрируют дополнительно измеряемые параметры. При использовании электрических зондов регистрация показателей и параметров на электронном запоминающем устройстве является обязательной. 

5.5 Обработка результатов По данны м изм ерений, полученны м в процессе испы тания, определяю т значения qc, Qs (для м еханического зонда) или qc, fs (для электрического зонда), других дополнительно изм еряем ы х параметров (для специальны х зондов), составляю т таблицы и строят граф ики изм енения этих величин по глубине зондирования (см. прилож ение В) и во времени (при преры вистом зонд ировании). При автоматизации процесса зондирования и обработке данных с помощью компьютерных программ результаты зондирования следует оформлять в виде протоколов (паспортов) испытаний. При использовании электрических зондов регистрация показателей и параметров зондирования на электронном запоминающем устройстве и оформление протоколов испытаний являются обязательными. Файлы с результатами зондирования (в виде электронных таблиц) должны прикладываться к отчетам изысканий, протоколы испытаний — включаться в их состав. Протокол испытания должен включать: - наименование организации, выполнявшей зондирование; - наименование объекта; -д а ту проведения зондирования (начало, окончание); - номер точки зондирования; - абсолютную отметку и координаты точки зондирования; - номер и наименование ближайшей выработки и расстояние до нее (если пройдена); - тип и марку зондирующей установки (задавливающего оборудования); - тип, номер и предприятие — изготовитель наконечника зонда; - диаметр конуса; - диаметр и длину муфты трения; - диаметр и толщину стенки штанг; -диам етр уширителя (если применялся); - вид дополнительных датчиков и измерительных устройств (в случае применения специальных зондов следует указывать согласно приложению К); - методику испытания и измеряемые параметры; - глубину предварительного бурения или рыхления (если выполнялось); - глубину зондирования; - примененные критерии остановки зондирования (достижение заданной глубины, максимального усилия зондирования, допустимого наклона зонда); - причины любых прерываний и отказов при зондировании [наличие крупных камней или препятствий, падение зонда, изгибы штанг, подъем (наклон) установки, значимые изменения нуля измеряемых параметров и др.]; - таблицы и графики с результатами измерений параметров зондирования, совмещенные с колонками ближайших инженерно-геологических выработок. (Измененная редакция, Изм. № 1)