3. Динамічне зондування

При динамічному зондуванні використовуються такі прилади та устаткування:

• зонд (роз’ємна штанга з конічним наконечником);

• ударний пристрій (молот чи безпружинний вібратор);

• опорна рама з направляючими стійками;

• вимірювальний пристрій.

Основним показником при цьому методі зондування є умовний динамічний опір ґрунту Р_Д (МПа)

,

де А- питома енергія зондування в Н/см (визначається по таблиці ДСТУ);

К- коефіцієнт, який враховує втрати енергії при ударі молота об ковадло та втрати на пружні деформації штанг (визначається по таблиці ДСТУ);

Ф- коефіцієнт, який враховує втрати енергії на тертя штанг об ґрунт (визначається дослідним шляхом):

n - кількість ударів молота в заставі (в одній серії ударів);

h - глибина занурення зонда за одну заставу, см.

У залежності від величини Р_Д установки поділяються на такі:

Р_Д < 0,7 - легкі;

0,7 < Р_Д ≤ 17,5 - середні (основні);

Р_Д > 17,5 - важкі.

З гідно з ДСТУ Б В.2.1-9-2002 "Грунти. Методи польових випробувань статичним і динамічним зондуванням" вимоги до наконечника зонда такі: діаметр конуса - 74 мм, кут при вершині - 60^о, висота скидання молота 30...100 см, маса молота 60...120 кг. При проведенні досліду реєструється число ударів, необхідне для занурення конуса на 10 см.

Рис.4.3. Графіки результатів динамічного зондування

Обробка результатів динамічного зондування. Результати досліду оформляються у вигляді безперервного ступінчастого графіка зміни по глибині динамічного опору грунта Р_Д , або числа ударів n на 10 см занурення конуса (див. рис.4.2). Отримані графіки співставляються з геологічним розрізом найближчої свердловини.

За даними зондування можливо визначити:

а) піски за щільностю складу (табл. 4.2);

б) міцносні властивості пісків;

в) деформаційні властивості (модулі деформації):

- для пісків - з спеціальних таблиць;

- для суглинків і глин Е = 6 Р_Д.

Таблиця №4.2

Дані для визначення щільності пісків при динамічному зондуванні конусом-зондом за значеннями Р_Д

Грунт	Щільність грунтів
	пухкі	середньої щільності	щільні
Піски крупні і середньої крупності (незалежно від вологості)	РД < 5	5 РД  15	РД > 15
Піски дрібні (незалежно від вологості)	РД < 4	4 РД  12	РД > 12
Піски пилуваті, мало вологі	РД < 3	3 РД  10	РД > 10
Піски пилуваті, насичені водою	РД < 2	2 РД  70	РД > 7

Достоїнства динамічного зондування:

• простота конструкції;

• швидкість проведення дослідів;

• більш широкий діапазон випробовуваних ґрунтів у порівнянні зі статичним зондуванням;

• можлива більша глибина досліджень, ніж при статичному зондуванні.

Недоліки методу:

• обмеження по ґрунтах (виключаються насичені водою пилуваті піски та глинисті ґрунти м`якопластичної і текучопластичної консистенції);

• наближені визначеня характеристик;

• значні спотворювання результатів при випробуванні водонасичених дрібних і пилуватих пісків.

При динамічному зондуванні використовуються причепні установки УПБ-15, УПБ-15м та ін.

Заняття № 5

ТЕМА:" Методи польових визначень показників

міцності ґрунтів"

5.1. Основні поняття

Визначення показників міцності ґрунтів необхідне для розрахунку основ будівель і споруд за несучою здатністю.

Необхідність у подібних розрахунках виникає в наступних випадках:

а) розрахунок підпірних стінок на стійкість;

б) розрахунок основ будівель і споруд на крутих схилах;

в) розрахунок основ на слабких ґрунтах.

Основним критерієм стійкості ґрунтів основи внаслідок того, що крім нормальної складової навантаження "Р" є ще й дотична її складова "Q" (рис. 5.1),є їх опір зсуву.

Рис.. 5.1. Схема зсуву

Опір зсуву характеризує міцність ґрунтів, тобто їх спроможність чинити опір руйнуванню.

У піщаних і глинистих ґрунтах природа сил опору зсуву різна. У піщаних ґрунтах переважною силою опору зсуву є внутрішнє тертя. У глинистих ґрунтах переважає зчеплення, тобто сила структурних зв'язків між глинистими частками. У змішаних ґрунтах (глинистому піску, піщаних глинах, супісках, суглинках, лесі) присутні обидві складові сили опору зсуву.

Опір ґрунтів зсуву слід визначати як дотичне напруження τ, при якому цілик ґрунту зрізається по фіксованій площині при дії нормального тиску (напруженні) р, що ущільнює. Значення τ та р визначаються за формулами

τ = Q/F, р=Р/F;

де F – площа зсуву.

Залежність між напруженнями τ і р може бути виражена як графічно (рис. 5.2), так і аналітично (у вигляді формул).

Рис. 5.2. Графіки залежностей ”р - ”

а – для піщаних ґрунтів; б - для глинистих ґрунтів

де φ - кут внутрішнього тертя, град.;

с - загальне зчеплення, МПа.

Значення f = tqφ відповідає значенню коефіцієнта внутрішнього тертя.