Зондирование, пенетрационно-каротажный метод Пенетрационно-каротажный метод

Пенетрационно-каротажный метод основан на совмещении статического зондирования с радиоизотопным каротажем, что позволяет одновременно с показателями статической пенетрации получить информацию о других свойствах грунтов без бурения скважин. В процессе вдавливания зонда, оснащенного соответствующими датчиками, получают в виде непрерывных записей распределенные по глубине данные о естественном гамма-фоне, плотности грунта (по γ - γ каротажу), объемной влажности (по нейтрон-нейтронному каротажу), пористости, об удельном сопротивлении пенетрации, о трении по боковой поверхности зонда (рис. 7.7).

С помощью этих данных можно расчленить разрез песчано-глинистых пород на слои, выбрать по нормативам характеристики свойств фунтов основания, нужные для проектирования сооружения. При проведении испытаний грунтов пенетрациониым каротажем применяют станции пенетрационного каротажа (СПК), в том числе станции для проведения испытаний на акваториях (ПСПК).

Рис. 7.7. Графики записи результатов пенетрационного каротажа (по В. И. Ферронскому). 1 — песок мелкозернистый; 2 — супесь; 3 — суглинок: а — имп/мин · 10³ (γ-каротаж); б — γ, г/см³ (g-g каротаж); в — W, % (нейтрон-нейтронный каротаж); г — пористость, %; д — удельное сопротивление пенетрации, МПа

Краткие сведения о них содержатся в табл. 7.9.

Таблица 7.9 Техническая характеристика пенетрационно-каротажных станций

Испытание грунтов статическими нагрузками в шурфах и скважинах Испытание грунтов статическими нагрузками на штамп

Испытания грунтов жесткими штампами проводят с целью определения деформационных характеристик песчано-глинистых и крупнообломочных грунтов. Сущность метода заключается в натурном моделировании процесса деформирования (уплотнения) достаточно большого (по сравнению с лабораторной пробой) объема грунта под нагрузкой, отвечающей нагрузке проектируемого сооружения. Испытания проводят в шурфах, дудках, скважинах и при строительстве ответственных сооружений — в котлованах.

Схема установки для испытания грунтов представлена на рис. 7.11; сведения о форме и размерах штампов содержит табл. 7.10.

Рис. 7.11. Схема испытаний грунта статическими нагрузками на штамп. 1 — штамп; 2 — гидравлический домкрат; 3 - индикаторная установка; 4 - продольная упорная балка; 5 — винтовые анкерные сваи

Таблица 7.10 Данные о форме, размерах и условиях применения штампов (ГОСТ 20276-99)

далее..

После монтажа установки в шурфе (дудке) или скважине штамп нагружают ступенями до стабилизации осадки от каждой ступени нагрузки. Условная стабилизация считается достигнутой, если приращение осадки штампа за время, указанное в табл. 7.11 (А, Б, В), не превышает 0,1 мм. Наблюдения за осадкой штампа в первый час после приложения нагрузки ведут через 10 + 10 + 10 + 15 + 15 мин, далее через 30 мин. Минимальная точность измерения осадки 0,1 мм.

Число ступеней нагружения должно быть не менее 5. Первую ступень нагрузки принимают равной природному давлению на отметке заложения штампа (не менее 0,05 МПа); предпоследняя ступень должна отвечать проектной нагрузке. В отдельных случаях, предусмотренных проектом, штамп нагружают до достижения предела несущей способности, который устанавливают по:

1. появлению валика выпирания или образования трещин вокруг штампа,

2. деформированию грунта с постоянной скоростью, продолжающемуся не менее суток,

3. резкому приращению осадки при незначительном увеличении нагрузки (в пять раз и более по сравнению с осадкой от предыдущей ступени).

Таблица 7.11 Примерные величины ступеней нагрузки и их режим (ГОСТ 20276-99)

A
Грунты	Коэффициент вод о насыщения	Ступень давления ΔР, МПа, при плотности сложения грунтов			Время условной стабилиза- ции дефор­мации t,ч
		Плотные	Средней плотности	Рыхлые
Крупнообломоч­ные	Sr ≤ 1,0	0,1	0,1	0,1	0,5
Пески крупные	Sr ≤ 1,0	0,1	0,05	0,03	0,5
Пески средней крупности	Sr ≤ 0,5 0,5 < Sr ≤ l,0	0,1 0,1	0,05 0,05	0,025 0,025	0,5 1,0
Пески мелкие и пылеватые	Sr ≤ 0,5 0,5 < Sr ≤ l,0	0,05 0,05	0,025 0,025	0,01 0,01	1,0 2,0
Б
Грунты	Ступень давления ΔР, МПа, при коэффициенте пористости				Время условной стабилиза­ции дефор­мации t, ч
	е ≤ 0,5	0,5 <е≤ ≤ 0,8	0,8 < е≤ ≤ l,1	е >1,1
Глинистые с показателем текучести: IL≤ 0,25 0,25 < IL≤ 0,75 0,75 < IL ≤ 1 IL>1	0,1 0,1 0,05 0,05	0,1 0,05 0,025 0,025	0,05 0,05 0,025 0,01	0,05 0,025 0,01 0,01	1 2 2 3
В
Грунты		Ступень давления АР, МПа		Время условной ста­билизации деформации t, ч
Просадочные природной влажности		0,05		1
Просадочные после замачи­вания		0,03		2
Органоминеральные и орга­нические		0,005-0,01		4