Особенности штампового метода при исследовании грунтов

Деформация грунта — параметр, от которого зависит прочность фундамента и всего здания. Исследования территории на месте предполагаемых строений, особенно изыскания на сложных объектах, требуют точных методов определения значения этого и других важных параметров. В этой связи, методы исследования грунта постоянно совершенствуются.

Штамповые испытания, как метод исследования деформации грунта

Метод хорошо зарекомендовал себя в полевых условиях. Суть его в том, что жесткие штампы устанавливаются в породах, затем они поэтапно нагружаются, а приборы тем временем ведут учет осадки.

Особенности штампового метода

Метод достаточно сложный и трудоемкий, требует использования крупногабаритного оборудования и тщательной подготовки к испытаниям. Кроме того, на изучение осадки требуется много времени. Поэтому штампы применяются преимущественно на завершающей стадии изысканий. Методика и методы трактовки результатов регламентируются ГОСТом 12374-77.

Этапы процесса осадки

Осадка грунта происходит в несколько этапов:

Уплотнение
Сдвиг
Разрушение

Геологическое испытательное оборудование

В комплект оборудования входит:

штамп;
установка, передающая нагрузку на штамп;
аппаратура для измерений.

Стандартные размеры штампов

Исследования в штольнях, шурфах, шахтах и котлованах производятся круглыми, плоскими и жесткими штампами, площадью 2500, 5000 и 10 000 см2. Существуют также и штампы площадью 600 и 1000 см2. Размер штампов варьируется в зависимости от состояния грунта.

Установки, передающие нагрузку на штамп

Конфигурация установки влияет на способ передачи нагрузки, который осуществляется:

через платформу тарированным грузом;
при помощи пневматических камер;
с применением домкратов;
при помощи системы рычагов.

Измерительное оборудование, определяющее осадку грунта под штампом

Для измерений применяется механическое оборудование. В России наиболее востребованными моделями являются 6ПA0-ЛИСИ и ПM-3. Измерительные приборы, используемые при испытании грунтов, монтируются после установки геологического оборудования.

Методика исследования грунтов

Выбор методики осуществляется в зависимости от:

глубины закладки фундамента;
распределения нагрузки на фундамент;
степени однородности пород, залегающих в основании сооружения;
ориентировки и конфигурации фундамента.

На выбор геологического оборудования влияет уровень грунтовых вод. Если испытания ниже этого уровня, то опыты, как правило, проводятся в скважинах, если выше, то в шурфах. Испытания проводятся на всех несущих слоях грунта. Расстояния между точками проведения испытаний должно быть в два раза больше диаметра штампа и не менее 0,6 м.

Меры безопасности

Размеры горных и буровых выработок регламентирует ГOCT 12374-77. Диаметр скважин не может быть более 325 мм, размер шурфов – 1,5х1,5 м, среднее значение диаметра "дудок" должно соответствовать 0,9 м. Скважины должны быть вертикальными, закрепленными обсадными трубами.

Перед установкой штампа забой тщательно зачищается. Неровное дно засыпается слоем песка в 5 см. Плотный контакт штампа с грунтом обеспечивается его проворачиванием вокруг оси. После установки проверяется горизонтальность его положения и монтируется остальное оборудование.

Испытания продолжаются до момента, когда давление достигает предельного значения. Сигналом к его завершению служат также «валики выпирания» и трещины вокруг штампа. Данные испытаний вносятся в журнал - основной документ исследований.

Обработка результатов

Обработка результатов испытаний, является завершающим этапом исследований. Расчеты позволяют получить количественный показатель модуля деформации грунта и ряд других значений, важных для строительства зданий и сооружений.