Испытания грунтов

Испытание грунтов - это этап строительства, предшествующий проектированию фундамента. Испытание грунтов производится на плотность и на сдвиг. Конечной целью является определение деформируемости грунта в зависимости от различных факторов.

Для чего нужно испытание грунтов

В процессе эксплуатации сооружения грунт под ним испытывает статические нагрузки и под их воздействием деформируется. Степень деформации зависит от характеристик грунта. Чтобы избежать разрушения постройки, перед началом строительства проводят испытания грунта и с учетом полученных данных вносят коррективы в проект.

Испытание грунта на сдвиг

Определяется характер зависимости и соотношение между нормальным (внешним) давлением и сопротивляемостью грунта сдвигу.

Рис. 1 Работы по испытанию грунта на сдвиг

Испытание грунта на плотность

Определяются следующие параметры:

• Плотность.
• Коэффициент уплотнения.
• Влажность.
• Коэффициент фильтрации.
• Крупность, гранулометрический состав.

Рис. 2 Испытание грунта на плотность

Испытания грунтов проводятся лабораторным и полевым методом.

Лабораторные испытания грунтов

Определяются следующие характеристики грунта (в скобках соответствующий норматив ГОСТ):

• Просадочность (23161-78).
• Прочность, деформируемость (12248-96).
• Набухание, усадка (24143-80).
• Коэффициент фильтрации (25584)

Рис. 3   Анализ грунта в лабораторных условиях

Полевые испытания

Проводятся на месте будущего сооружения. Кроме постоянных параметров грунта определяются особенности его поведения при различных воздействиях в ходе строительства.

• 1. Испытания на деформируемость (20276-85).
• 2. На срез в массиве и в скважине (21719-80).
• 3. На срез в горной выработке (23741-79).
• 4. Метод статического зондирования (20069-81).

Рис. 4   Испытания грунта на месте будущего сооружения

Методы испытания грунтов

К лабораторным методам относятся компрессионные (одноосные) и стабилометрические (трехосные). Полевые испытания проводятся с применением штампа или свай.

Компрессионный метод

Грунт испытывается на одноосное сжатие при отсутствии возможностей для бокового расширения. Аналогичную нагрузку испытывает грунт под центром фундамента. Определяются следующие характеристики:

• Коэффициент сжимаемости.
• Коэффициент относительной сжимаемости.
• Общая деформация, модуль.
• Структурная прочность.

Рис. 5  Компрессионный метод испытания грунта

Стабилометрический метод

То же самое на трехосное сжатие:

• Уплотнение сверху (совокупный вес грунта и сооружения).
• Снизу (плотность на глубине с учетом деформации и напряжения от вертикальной нагрузки).
• Боковое (давление с учетом напряжения боковой деформации).

Рис. 6  Схема стабилометра

Испытания штампом

Грунт подвергается нагрузке, сопоставимой с давлением будущей конструкции. Метод используется для следующих типов грунта:

• Глинистый.
• Песчаный.
• Крупнообломочный.

Рис. 7  Испытания грунта штампом

Если толща однородна, достаточно испытаний на уровне будущего фундамента. Если слои различаются по составу и свойствам, необходимо испытывать каждый. В зависимости от этого проводятся штамповые испытания в шурфах (карьерах, шахтах) либо в скважинах. Скважины предпочтительны также при высоком уровне подземных вод.

Испытание грунтов сваями

Способы:

• Статическая вдавливающая нагрузка.
• Выдергивающая.
• Горизонтальная.
• Динамические испытания.

Рис. 8 Испытания грунтов сваями

Образцы свай:

• Натурная – обычная строительная.
• Эталонная: составная металлическая, D = 114 миллиметров, забивная.
• онд: то же самое, D = 127 миллиметров, наличие муфты трения и конического наконечника.

Оборудование для испытания грунтов

Необходимое оборудование используемое при различных видах испытания грунтов.

Лабораторные приборы

• Одометр

Контейнер со стенками из толстого металла, препятствующими боковому расширению. Поршневая нагрузка прикладывается сверху.

• Стабилометр

Внутри камеры присутствует эластичная оболочка. Емкость оснащена манометрами бокового и порового давления.

Полевое оборудование

Штампы

• для шурфов, котлованов и т.д. D = 56,4 и 79,8 см, площадь 2500 и 5000 кв. см соответственно. Реже 10 тыс. кв. см.
• для скважин – 27,7, площадь 600.
• Кроме самого штампа в комплект оборудования входит устройство для передачи нагрузки и аппаратура для измерений.

Оборудование для испытания сваями

Для свайных испытаний:

• эталонная свая или зонд;
• опора (платформа или система ферм);
• оборудование для нагружения (домкрат и т.д.);
• измерительные приборы;
• для мерзлоты – термометры для грунта.

Для заказа работ по испытанию свай, свяжитесь с нами.