Статическое зондирование грунтов

Осуществляется в процессе проведения инженерно-геологических изысканий для изучения свойств и характеристик грунтового покрытия.

Для чего проводится

Прочность грунта влияет на принятие проектных решений, в том числе выбор места расположения объекта на участке и типа фундамента. 

Методика статического зондирования — наиболее быстрый и эффективный способ получения данных о грунтовом покрытии для создания проекта свайного фундамента. 

Испытания проводятся с целью: • оценки целесообразности, возможности применения свайного фундамента; • получения полного объема данных, требуемых для изготовления рабочих чертежей свайного фундамента; • расчета несущей способности свай; • установки свойства грунтов в их естественном залегании, пр. Статическое зондирование используется вместе с другими видами геологических исследований для решения различных задач проектирования и строительства.

Неточности, допущенные на этапе испытаний грунта, приводят к ошибкам при выборе типа фундамента, переделкам на этапе проектирования и многомиллионным убыткам в ходе строительства.

Преимущества метода

Метод является более точным, чем лабораторные исследования. Он позволяет получить характеристики грунтовых покрытий прямо в местах застройки благодаря измерительным приборам и расчетам экспертов СТРОЙТЕХ.

Статическое зондирование позволяет определить:
• вид грунта;
• мощность слоев;
• недренированную прочность связных грунтов сu;
• недренированный угол внутреннего трения;
• упругий модуль сдвига G;
• коэффициент относительной плотности ID;
• коэффициент переуплотнения OCR;
• коэффициент бокового давления Ko;
• коэффициент консолидации в горизонтальном направлении ch;
• коэффициент фильтрации kf;
• параметры для определения несущей способности свай; • параметры для определения осадки и несущей способности фундаментов мелкого заложения. Кроме того, метод имеет другие преимущества:
• экологичность (актуально при обследовании в застроенных и исторических местах);
• относительно невысокая цена (стоимость исследования погонного метра разреза этим способом обходится в 4 раза дешевле бурения);
• высокая скорость исследований (углубления зонда).
Данный метод нерационально использовать для плотных несвязных и глинистых грунтов. Здесь требуется применение установок высокой грузоподъемности из-за больших значений усилий вдавливания. Поэтому применяется динамическая нагрузка.

Принцип работы

Гидравлическая система осуществляет непрерывное погружение зонда в грунт со скоростью (1,2+-0,3) м/мин. В ходе испытаний осуществляется фиксация показателей сопротивления грунтового покрытия — непрерывно или с интервалом по глубине (0,2 метра).

Зонд с тензометрическим наконечником включает чувствительные элементы. В зависимости от конструкции установки, они измеряют: • сопротивление грунта конусу зонда; • трение по боковой поверхности чувствительной поверхности наконечника; • отклонение наконечника зонда от вертикали. Перспективным дополнением к обычным установкам являются пьезозонды. Они имеют встроенный датчик для измерения избыточного порового давления. Этот показатель используется при определении консолидационных характеристик грунтов, уточнении измеренного сопротивления конуса, пр.

Процесс статического зондирования совместим с отбором образцов. Для этого используются устройства с извлекаемым зондом. 

Результаты работ

Зондирование заканчивают по достижении установленной глубины погружения. Также испытания могут завершиться досрочно при достижении предельного значения усилий используемого оборудования. По окончании работ зонд извлекается из грунта, а скважина тампонируется. 

В результате производится анализ полученных данных и расчет: • удельного сопротивления под наконечником qc, МПа; • удельного сопротивления на муфте трения fs, МПа; • показателя Rf (%) = F/Q*100, (F – удельное трение по боковой поверхности, Q – сопротивление внедрению конуса). При использовании пьезозонда удается измерить не только удельное сопротивление и силу трения, но и поровое давление u.

Этапы нашей работы