Статическое зондирование «Строительство автомобильной̆ дороги «Пятницкое шоссе» на участке «Митино-ЦКАД» (Этап 1)».
Данные работы необходимы для подтверждения длины песчаных свай, а также определения среднего модуля деформации.
На участке ПК28+19.80-ПК30+00.20 выполняется устройство текстильно – песчаных свай с гибким ростверком, для усиления слабых грунтов основания земляного полотна.
При устройстве текстильно-песчаных свай в составе комплексной технологии необходимо организовать последовательное выполнение трех технологических стадий:
1) формирование рабочей платформы;
2) устройство свай;
3) устройство гибкого ростверка.
Перед устройством текстильно-песчаных свай отсыпают рабочую платформу переменной толщины в зависимости от рельефа местности и инженерно-геологических условий. На участках с ровным рельефом и плотными грунтами основания толщина песчаной платформы составляет не менее 0,5 м. В случае наличия на поверхности торфяных или других слабых водонасыщенных грунтов, толщина песчаного слоя увеличивается в зависимости от рельефа. Материал рабочей платформы песок средний по ГОСТ 25100-2020. Допускается применение в качестве грунта рабочей платформы иных материалов, например, крупнообломочного грунта или вторичного бетона (продукт переработки бетонных или железобетонных конструкций) с размером фракции не менее 20 мм.
Устройство текстильно – песчаных свай производить в соответствии с данной рабочей документацией и проектом производства работ.
Текстильно - песчаные сваи устраиваются по прямоугольной сетке с шагом 2,2 м и диаметром 0.8м.
Материал оболочки - полиэфир, геополотно длительной прочностью не менее 120 кН/м и осевой (радиальной) жесткостью не менее 2200 кН/м.
Состав работ и порядок проведения испытаний
Испытания грунта выполнять строго в соответствии с ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием».
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 и на боковой поверхности зонда определяют:
- удельное сопротивление грунта под наконечником (конусом) зонда qc - общее сопротивление грунта на боковой поверхности Qs (для механического зонда);
- удельное сопротивление грунта на участке боковой поверхности (муфте трения) зонда fs (для электрического зонда).
Подготовительные работы
Подготовку к работе установки для испытания грунта статическим зондированием проводят в соответствии с требованиями инструкции по ее эксплуатации.
При необходимости проверяют прямолинейность штанг и степень износа наконечника в соответствии
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°.
Проведение испытания
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.
По специальному заданию на изыскания или требованиям действующих 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. 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.
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 для механического зонда и не более 0,1м — для электрического зонда.
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.
Испытание заканчивают после достижения: заданной глубины погружения зонда; предельных усилий; 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.
Регистрацию показателей сопротивления грунта внедрению зонда проводят в журнале испытания, 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.
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.
При статическом зондировании специальный зонд с коническим наконечником медленно вдавливают в грунт с постоянной скоростью. При этом фиксируют удельное сопротивление под конусом (qc) и сопротивление на боковой поверхности (fs). Данные снимаются с прибора автоматически, с определенным шагом по глубине.
По значениям сопротивлений (qc и fs), а также по их соотношению определяется тип грунта и его плотность (консистенция), строятся графики распределения по глубине.
По данным измерений, полученным в процессе испытания, определяют значения qc, Qs (для механического зонда) или qc, fs (для электрического зонда), других дополнительно измеряемых параметров (для специальных зондов), составляют таблицы и строят графики изменения этих величин по глубине зондирования и во времени (при прерывистом зондировании).
При автоматизации процесса зондирования и обработке данных с помощью компьютерных программ результаты зондирования следует оформлять в виде протоколов (паспортов) испытаний.
Заключение
По результатам полевых испытаний грунтов методом статического зондирования согласно ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием» на объекте: «Строительство автомобильной̆ дороги «Пятницкое шоссе» на участке «Митино-ЦКАД» (Этап 1)» установлено, что средний модуль деформации закрепленной зоны составляет E=23,66 МПа.
Выполнено 5 точек на глубину до 18,0 м.
Для анализа полевых данных использовался метод статистической обработки, при котором последовательно отбрасывают экстремальные (наибольшие и наименьшие) значения из выборки. Метод основан на проверке однородности данных и исключении нехарактерных результатов, которые могут существенно искажать статистическую оценку свойств грунтов. Подробная информация указана в СП 446.132.58.00.2019 «ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА» и ГОСТ 20522-2012 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний» (раздел 5, приложение Б). Дальнейший пересчет модуля деформации выполнялся с помощью программного комплекса ИнжГео, в котором используются корреляционные зависимости между удельным сопротивлением грунта под конусом зонда (qc) и механическими характеристиками грунта. Модуль деформации грунта E считается функцией от удельного сопротивления под конусом, в виде линейного уравнения:
E=a+b⋅qc,, где
a и b – эмпирические коэффициенты, подобранные программой автоматически на основе большого массива данных (под конкретный вид грунта).
Средний модуль деформации закрепленной зоны вычислялся как среднее арифметическое модулей деформации грунтов по 5-и точкам статического зондирования.
Список литературы
1. СП 22.13330.2016. Основание зданий и сооружений. Актуализированная редакция. СНиП 2.02.01-83*.
2. СП 47.13330. 2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96».
3. ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием»
4. СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства».
5. ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
6. ГОСТ 24846-2019. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.
7. СП 446.132.58.00.2019 «ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА»
