Штамповые испытания грунтов
Перед тем как залить фундамент и построить на нем здание, специалисты группы компаний "БСБ" проводят проверку деформационных свойств грунта. От того, насколько точно будет измерен этот параметр, зависят показатели прочности будущего сооружения. Оценить его помогают штамповые испытания грунтов, которые проводятся в местах предполагаемой установки фундаментных плит. Несмотря на высокие темпы развития технологий строительства, важность этой проверки не снижается.
Для какого типа объектов применяется метод штамповых испытаний грунта
Любые промышленные и гражданские здания и сооружения:
Методика штамповых испытаний грунта
Метод, с помощью которого определяют относительную деформацию просадки глинистых почв, давление просадки, модуль деформации почв минерального, органического и органно-минерального происхождения. Для этого исследуемую толщу земли нагружают по нарастающей. Ориентиром при этом служит ГОСТ 20276-2012. В качестве груза используют стальной диск круглой или винтовой формы, который оказывает равномерное воздействие на поверхность. Поэтому при его выборе учитывают ее прочность и плотность. Если в эксперименте участвует винтовой штамп или если он проводится в скважинах, дополнительно учитывают характеристики вертикальной трубы, в том числе устойчивость и жесткость.
Нагрузка на стальные диски растет по шагам, равным по величине. Ее увеличивают только тогда, когда достигнут критерий условной стабилизации. Так ГОСТ обозначает величину осадки, произошедшей за определенный промежуток времени. Она зависит от свойств грунта.
При переходе на следующий шаг с приборов считывают изменения параметров нагрузки и осадки, которые затем переносят в журнал полевых работы. Эти данные служат основой при построении графика, отражающего зависимости осадки от давления, и расчете величины модуля деформации по выведенной формуле.
С помощью прогибомеров или датчиков перемещений на каждом этапе замеряются деформации основания, соответствующие давлению на данном этапе.
Данные обрабатываются, заносятся в журнал, затем строится график зависимости осадки штампа от давления S = f(P).
По полученным данным определяют модуль деформации Е, МПа грунта.
Приборы для измерения степени осадки
Степень осадки при штамповых испытаниях грунтов измеряют с помощью устройств ПМ-3, 6ПАО-ЛИСИ и другого геологического оборудования. Помимо этого, используют не менее двух прогибомеров с датчиками, закрепленными на двух концах штампа симметрично друг другу. Для установки прогибомеров используют реперные устройства, в комплектацию которых входят сваи и перекладины. Для определения степени осадки используют среднее арифметическое показаний, снятых с обоих датчиков. Соответственно, чем больше датчиков установлено на диск, тем точнее результаты.
Согласно ГОСТ 12374-44, при измерении осадки прогибомерами точность измерений составляет 0,1 мм. Однако в некоторых опытах требуются еще более чувствительные приборы. В их число входят индикаторы часового типа ИС и ИП. Их используют при исследовании особо плотных грунтовых пород или при оценке грунта перед строительством сооружений необычной архитектуры. Точность измерений этими приборами составляет 0,01 мм.
Выбор приборов с высокой чувствительностью – обязательный этап исследовательских работ. Если проигнорировать его, может оказаться, что геологическая аппаратура не подходит для работы на данном виде грунта. Оборудование, используемое геологами, отличается нестабильностью и склонностью к частым поломкам. Если осадка составляет более 10 мм, им требуется сразу несколько устройств. Это нужно учитывать при составлении программы опытов.
Помимо штампов и измерительных приборов, для проведения штамповых испытаний грунта требуется установка, которая будет оказывать нужную нагрузку. В зависимости от габаритов и конфигурации, она воздействует на диск разными способами. Для этого используют:
- комплекс рычагов;
- домкраты;
- пневматические камеры;
- платформы, на которые предварительно укладывается тарированный груз.
Если давление оказывают гидравлические или пневматические домкраты, установку дополняют винтовыми анкерными сваями, которые выполняют функцию упора. Сверху монтируют механизмы, которые удерживают установку. При необходимости упором выступает грузовая платформа или стенки шурфа.
Часто задаваемые вопросы
Суть штамповых испытаний состоит в нагрузке штампа и регистрации осадок, соответствующих каждому приращению нагрузки. Проверка обычно проводится на уровне фундамента. Показания на каждой ступени снимают с определенной периодичностью до тех пор, пока не прекратится заметное движение штампа (наступит условная стабилизация). Затем переходят к следующей ступени нагружения.
Штамповые испытания грунтов — испытания грунта на месте строительства, которые проводят для определения предельной несущей способности грунта и вероятной осадки под заданной нагрузкой.
Штамповые испытания используют для определения характеристик грунта, таких как предельная несущая способность, жесткость грунта и склонность грунта к оседанию. Исследования выполняют на земляном полотне, основании и поверхностных слоях испытательной площадки.
Ev1 — модуль деформации при первом цикле нагружения штампом. Ev2 — модуль деформации при втором цикле нагружения штампом. Отношение Ev2/Ev1 — показатель степени уплотнения Ke.
По результатам штамповых испытаний строится кривая нагрузки-осадки, по которой можно определить осадку и несущую способность грунта. Общая величина нагрузки на штамп, деленная на площадь штампа, дает значение предельной несущей способности грунта.Помимо величины приложенной нагрузки, на глубину фундамента влияют следующие факторы:
● тип грунта и его несущая способность;
● близость к другим строениям;
● тип используемых свай;
● глубина грунтовых вод и прочее.
Если грунтовые воды расположены высоко, это снизит несущую способность грунта. Расположение грунтовых вод существенно влияет на этот показатель.
● тип грунта и его несущая способность;
● близость к другим строениям;
● тип используемых свай;
● глубина грунтовых вод и прочее.
