3.2. Лопатеві пресіометри

Принцип дії лопатевих пресіометрів. Жорсткі металеві лопаті-штампи вдавлюються в стінки свердловини чи в масив ґрунту та виміряються відповідні переміщення ґрунту.

За конструктивним виконанням розрізняють такі лопатеві пресіометри:

а) механічні (ричажні);

б) гідравлічні.

Прилади й устаткування:

- наконечник зі штампами-лопатями;

- пристрій для створення і виміру тиску на штампи-лопаті;

- пристрій для виміру переміщень штампів-лопатей (індикатори годинникового типу).

Методика проведення дослідів аналогічна випробуванню ґрунтів радіальними пресіометрами.

Обробка результатів дослідів. Після закінчення польового досліду будується графік залежності S=f(Р), (див. рис. 3.3)

Р ис.3.3. Графік залежності S=f(Р)

Визначення модуля деформації Е на лінійній ділянці розраховують за формулою

де К_л - коригувальний коефіцієнт;

 - коефіцієнт Пуасона;

b - ширина штампа-лопаті;

ω – коефіцієнт, залежний від форми та розмірів штампа-лопаті;

ΔР - приріст тиску на штамп-лопать;

ΔS - приріст переміщення штампа-лопати.

Можливі схеми застосування лопатевих пресіометрів наведено на рис. 3.4.

Достоїнства методу:

- проведення досліджень нижче РПВ;

- велика швидкість проведення дослідів (у "швидкому режимі");

- проведення досліджень у масиві ґрунту без попередньої проходки свердловини (занурення приладу методом задавлювання, рис. 3.4, в);

- можливість проведення випробувань на декількох горизонтах в одній свердловині;

- можливість дослідження великоуламкових ґрунтів (гідравлічним пресіометром);

- проведення досліджень на глибині до 20 м (механічним пресіометром).

Недоліки методу:

- складність конструкції;

- жорсткі вимоги до умов проведення досліду (тарировки пристроїв, герметичності системи та ін.);

- занижені значення отримуваних деформаційних властивостей ґрунтів;

- обмеження по глибині для гідравлічних пресіометрів (до 15 м).

Установки:

а) механічні - ЛПМ 14...22;

б) гідравлічні - ЛГП-42.

а) б) в)

Рис.3.4. Схеми випробувань лопатевим пресіометром

а - у стінках свердловини; б - нижче забою бурової свердловини;

в - в масиві

4. Дилатометрія

Дилатометр - це прилад для прямого визначення модуля деформації шляхом вертикального вдавлення тонкої плоскої пластини спеціальної форми з гострим нижнім краєм, що ріже. На поверхні пластини розташована ємкість з мембраною, заповнена повітрям і зв'язана повітряною магістраллю з системою створення, підтримки та виміру тиску (див. рис 3.5)

Рис. 3.5. Плоский дилатометр

У дилатометрах останніх конструкцій повітряна мембрана замінена тензометричними датчиками. Визначення числових значень модуля деформації відбувається безпосередньо в момент вдавлення пластини - шляхом перетворення зусиль тензодатчика в електричні сигнали, які передаються в обчислювальний блок. Розраховані значення Е₀ висвітлюються на спеціальному табло та записуються на паперовій стрічці.

Заняття № 4 тема: "Визначення властивостей ґрунтів зондуванням"

1. Основні поняття

Зондування – це експрес-метод польових досліджень властивостей нескельних ґрунтів, що полягає в задавлюванні чи забиванні в них металевого стрижня малого діаметра з спеціальним наконечником-зондом. За величиною опору ґрунту вдавлюванню зонда визначають характеристики грунту:

а) однорідність;

б) щільність;

в) деформаційні властивості;

г) міцносні властивості ґрунту.

За допомогою зондування можна також визначити:

а) зміну розрізу по глибині;

б) розташування слабких лінз і прослоїв;

в) ступінь зміцнення та ущільнення штучних ґрунтів (насипних, намивних);

г) несучу здатність паль.

За способом занурення наконечника зонда розрізняють:

а) статичне зондування (СЗ) - вдавлення зонда механічним чи гідравлічним домкратом;

б) динамічне зондування (ДЗ)- забивання зонда вільно падаючим молотом чи безпружинним вібратором (маса молота та висота його скидання регламентується ДСТУ).

За характером занурення наконечника зонда в ґрунт розрізняють:

а) власне зондування - безперервне занурення зонда з конічним наконечником на проектну глибину;

б) пенетрацію - вдавлювання в ґрунт зонда на невелику глибину (в межах конусної частини).

Зондування ґрунтів виконується в комплексі з іншими видами польових дослідницьких робіт. Точки зондування розташовуються не ближче 1 м і не далі 3 м від розвідницької свердловини.