6.3. Полевые испытания торфяных залежей методом статического зондирования
Метод позволяет с достаточной точностью определить плотность, угол внутреннего трения, модуль деформации и др.характеристики торфяной залежи.
Реально определяется удельное сопротивление грунта вдавливанию конуса Рq Применяют полевой портативный прибор – пенетрометр П -5 с коническим наконечником, имеющим угол раскрытия 60 градусов
Удельное сопротивление торфа погружению конуса
Рq = (Робш – ртр )/ F,
Робщ – общее сопротивление, Н; Ртр – сопротивление движению штанги, F – площадь сечения конуса, м2 .
С использованием результатов тарировки:
Рq = 
+ 
, Па,
Где Р0
- предварительная затяжка пружины Н;
– максимальные показания индикатора
( от конуса и штанг); 
– показатели индикатора, соответствующие
трению штанг; к –цена деления индикатора,
определённая при тарировке пружины,
дел/Н.
Рис 6.2 Статический пенетрометр конструкции Л.С.Амаряна
На чертеже: 1 – конус; 2 – отключающее устройство; 3 – штанги; 4 – вилка; 5 – корпус нижний; 6 – корпус верхний; 7 – пружина; 8 – индикатор; 9 – рукоятка.
Рабочие параметры: Диаметр конуса 35,6; 50,8; 71,4 мм;Площадь сечения 10; 20; 40 см2 ;Глубина зондирования до 15 м; Усилие вдавливания до 30 кг; Максимальная деформация пружины 8 мм.; Масса 3,8 кг; аглублять и извлекать прибор на прочных залежах могут 2 человека; скорость заглубления конуса 1,5 … 2,5 см/сек; тарировка пружины выполняется при нагрузках 5, 10 и 20 кг.
Тарировочный коэффициент: К = l/p,
где: l – количество делений индикатора; p – нагрузка, Н.
При F = 0,001 м2 сопротивление погружению конуса будет:
Рq =103 P0 + 103 (l – lтр )/к , Па
На нужной глубине фиксируются показания прибора (количество делений). Потом, для учёта влияния трения штанг, пенетрометр приподнимают за рукоятку на 2 … 3 см. Конус остаётся неподвижным. Потом повторно задавливается на эти 2 … 3 см. Показания индикатора при этом, соответствуют силам трения штанг lтр ..
Количество испытаний в точке опробования n должно быть достаточным, но не излишним.
n = t2 Ϭ2 /ε2 или n = t2 υ2 /ε1 2 , где
t – степень надёжности (доверительная вероятность, можно принимать: 0,85; 0,9; 0,95); Ϭ – среднее квадратическое отклонение генеральной совокупности; ε – допустимое отклонение показателя (точность определения); υ – коэффициент вариации, %; ε1 - точность определения, % (10 … 15 %).
Количество измерений зависит от типа залежи и от доверительной вероятности. При t = 0,85 - n = 6 … 19 (на верховой торфяной залежи больше, чем на низинной).
6.4. Измерение порового давления в слабых грунтах
Поровое давление возникает в грунте под действием внешней нагрузки. Оно является избыточным по отношению к гидростатическому давлению. Оно играет важную роль при оценке деформируемости, несущей способности и устойчивости водонасыщенных грунтовых оснований
При измерении порового давления необходимо обеспечить перенос влаги без примеси тонкодисперсной твёрдой фазы, поэтому необходимо использовать фильтры с очень малым диаметром пор, которые пропускают только молекулы воды.
Наибольшее распространение получили приборы для измерения порового давления, в которых используются тонкодисперсные фильтры, изготовленные из керамики или пористой бронзы.
В качестве измерительного прибора применяют зондовый поропьезометр ПП – 2 конструкции Амаряна Л.С..
Рис 6.3 Зондовый поропьезометр ПП-2 конструкции Л.С.Амаряна
Прибор состоит из рабочего наконечника с керамическим датчиком, корпуса, моновакуметра и штанг, унифицированных со штангами СК – 10 и П –5.
На рисунке показан поропьезометр ПП – 1, где: 1- керамический датчик; 2 – корпус; 3 – полихлорвиниловая трубка; 4 – соединительные штанги; 5 – гайка; 6 – моновакууметр.
Процесс измерения порового давления заключается во внедрении рабочего наконечника до требуемой глубины и снятия показания манометра или вакуумметра по истечении 30 …40 минут. Это время необходимо для прохождения влаги из окружающей среды в измерительную систему прибора через тонкий керамический фильтр.
Необходимость определения порового давления определяется тем, что в водонасыщенных грунтах нагрузка в начальный период почти полностью передаётся на воду. В этом случае, несущая способность грунта определяется лишь структурным сцеплением без учёта внутреннего трения и дополнительного упрочнения от действия внешней нагрузки. Со временем поровое давление рассеивается со скоростью, зависящей от интенсивности нагружения и водопроницаемости торфа.
Кроме описанного прибора для определения порового давления используют жесткие мембранные или мягкие резиновые ёмкости, заполненные жидкостью, и уложенные на нужной глубине. От них выводится трубка, соединяющая ёмкость с манометром на поверхности залежи.