Отчет по практике в поле

      Заканчиваются  инженерные изыскания по достижении  зондом заданной глубины или  при достижении максимально возможного  для данного типа оборудования  усилия.

 

 

 

Динамическое зондирование выполняют с помощью установок динамического зондирования, которые подразделяются на три типа по величине динамического сопротивления грунта - РД.

Динамическое зондирование выполняют последовательно забивая свободно падающим молотом зонд в грунт, одновременно ведётся замер осадок зонда после нанесения нескольких ударов. Число таких ударов (n) называемых залогом , зависит от грунта и выбирается в диапазоне 1¸20. Для рыхлых песчано-глинистых пород оно не превышает 5.

Динамическое зондирование прекращают когда достигнута заданная глубина или когда погружение зонда незначительно (меньшее 2¸3 см за десять ударов). Перерывы в зондировании допускаются только для добавления штанг. По окончании зондирования либо извлекают из грунта весь инструмент (комплект

ударных штанг с зондом), либо только комплект штанг в зависимости от применяемой конструкции зонда.

В процессе зондирования необходимо контролировать вертикальное положение зонда. Наращивание штанг выполняется с помощью штангового ключа посредством поворота погруженного зонда по часовой стрелке. Усилия при повороте штанг описываются в журнале, как и другие наблюдения, и учитываются при расчётах.

        Результаты динамического зондирования оформляют в виде непрерывного ступенчатого графика. На графике видны изменения значений условного динамического сопротивления РД по глубине. По результатам расчетов средних значений условного динамического сопротивления зондированию по таблицам определяют плотность сложения песков.

      Для зданий и сооружений III класса согласно СНиП 2.02.01-83 допускается определять модуль деформации Е песчаных грунтов при глубине их залегания до 6 м только по данным динамического зондирования в зависимости от Рд.

 

 

 

 

 

 

Опытно-фильтрационные работы.

 

 

      К основным фильтрационным параметрам относится коэффициент фильтрации.

 

      Коэффициент фильтрации.

   

         Как следует из основного закона движения подземных вод, коэффициент фильтрации — это скорость фильтрации при напорном градиенте I= 1. Коэффициент фильтрации грунтов в основном определяется геометрией пор, т. е. их размер и формой. На значение коэффициента фильтрации влияют также свойства фильтрующейся воды (вязкость, плотность), минеральной состав грунтов, степень засоленности и др. Вязкость воды, в свою очередь, зависит от температуры, поэтому нередко вводится поправочный температурный коэффициент (0,7—0,03) для приведения водопроницаемости к единой температуре 10 °С.

 

    Методы определения.

 

Приближенная оценка коэффициента фильтрации возможна по табличным данным.

Для получения более обоснованных значений коэффициента фильтрации применяют расчетные, лабораторные и полевые методы.

 Расчетным путем коэффициент фильтрации определяют преимущественно для песков и гравелистых пород. Расчетные методы являются приближенными   и рекомендуются лишь на первоначальных стадиях исследования.

Коэффициент фильтрации некоторых горных пород

Характеристика пород

Коэффициент фильтрации, м/сут

Очень хорошо проницаемые галечники с крупным песком, сильно закарстованные и сильно трещиноватые породы Хорошо проницаемые галечники и гравий, частично с мелким песком, крупный песок, чистый среднезернистый песок, закарстованные, трещиноватые и другие породы Проницаемые галечники и гравий, засоренные мелким песком и частично глиной, среднезернистые пески и мелкозернистые, слабозакрастованные, малотрещиноватые и другие породы Слабопроницаемые тонкозернистые пески, супеси, слаботрещиноватые породы Весьма слабопроницаемые суглинки Почти непроницаемые глины, плотные мергели и другие монолитные скальные породы

100 – 1000 и более   100-10     10-1     1- 0,1   0,1-0,001 < 0,001

Для расчетов используют одну из многочисленных эмпирических формул, связывающих коэффициент фильтрации грунта с его гранулометрическим составом, пористостью, степенью однородности и   

так далее.             

Лабораторные методы основаны на изучении скорости движения воды через образец грунта при различных градиентах напора. Все приборы для лабораторного определения коэффициента фильтрации могут быть подразделены на два типа: с постоянным напором и с переменным.

Приборы, моделирующие постоянство напорного градиента, т. е. установившееся движение (приборы Тима, Тима-Каменского, трубка конструкции СПЕЦГЕО), применимы в основном для грунтов с

высокой

водопроницаемостью, например для песков. Принцип работы приборов следующий. В цилиндрический сосуд с двумя боковыми пьезометрами П1 и П2 помещают испытуемый грунт (рис. 52). Через него фильтруют воду под напором. Зная диаметр цилиндра Г, напорный градиент (I = ∆H/L) и измерив расход профильтровавшейся воды Q, находят коэффициент фильтрации по формуле:

 

Q = kфIF ; kф = Q/FJ = QL/F (h1-h2)

 

где h1, и h2 —показания пьезометров; L —расстояние между точками их присоединения. Для суглинков и супесей применяют приборы типа ПВГ (рис. 53), позволяющие определять kф образцов с нарушенной и ненарушенной структурой. Для глинистых пород наибольшее значение имеет определение kф в образцах с ненарушенной структурой, обжатых нагрузкой, под которой грунт будет находиться в основаниях зданий и сооружений.

Приборы, моделирующие переменный напор, характеризующий неустановившееся движение, обычно используют для определения коэффициента фильтрации связных грунтов с малой водопроницаемостью. Это компрессионно-фильтрационные приборы типа Ф-1М. Они позволяют вести наблюдения при изменении напорного градиента от 50 до 0,1 в образцах, находящихся под определенным давлением. Основной частью прибора является одометр, с помощью которого на грунт передается давление. К одометру по трубкам подводится и после фильтрации отводится вода. Напор создается с помощью пьезометрических трубок.

 

Простота и дешевизна лабораторных методов позволяет широко их использовать для массовых определений коэффициента фильтрации.

 

Полевые методы позволяют определить коэффициент фильтрации в условиях естественного залегания пород и циркуляции подземных вод, что обеспечивает наиболее достоверные результаты.

Вместе с тем полевые методы более трудоемкие и дорогие в сравнении с лабораторными.

Коэффициент   фильтрации водоносных пород определяют с помощью откачек воды из скважин, а в случае неводоносных грунтов — методом налива воды в шурфы и нагнетанием воды в скважины.

 

 

Глава V

 

Характеристики грунтов.

 

 

1. Физико-механические свойства грунтов
2. Классификация грунтов по ГОСТу

 

Основные свойства грунта зависят от его вида и состава. Полнота свойств (перечень) определяется согласно СНиПу «Инженерные изыскания для строительства» и зависят от характера площадки строительства и вида проектируемого и  обследуемого объекта.

К основным свойствам, определяющимся в лабораторных или полевых условиях, относятся:

• Плотность частиц грунта
• Природная влажность
• Плотность грунта
• Плотность сухого грунта
• Пористость грунта
• Коэффициент пористости
• Коэффициент водонасыщения
• Число пластичности

 

1. Плотность частиц грунта (плотность скелета грунта)

 

Плотность частиц грунта – это отношение массы твердых частиц грунта к их объему.

Зависит от минерального состава частиц.

[ρs] = 1

 

Использующийся  прибор – пикнометр.

 

                                                      m₀ – масса сухого грунта

                                                       m₁  - масса пикнометра с Н2О и грунтом

                                                       m₂ – масса пикнометра с Н2О

                                                       ρв – плотность воды

 

 

 

 

2. Природная влажность грунта

 

Природная влажность – это отношение массы воды, содержащейся в грунте к массе этого грунта, высушенного до постоянной массы.

 

                                                            

                                                      g – масса грунта с крышечкой до высушивания

                                                      gₑ - масса грунта после высушивания

                                                      g₀ - масс пустого бюкса с крышкой

 

                                      

 

 

 

3. Плотность грунта

Плотность грунта – это отношение массы грунта к его объему. Определяют с помощью парафинирования, методом режущего кольца.

 

4. Плотность сухого грунта

 

     Плотность сухого грунта – это отношение массы грунта за вычетом массы воды к его объему.

                        [ρd] = 1 доля                      

 

 

 

5. Пористость грунта

 

Пористость грунта – это отношение объема пор к общему объему грунта.

 

 

 

 

 

6. Коэффициент пористости

 

Коэффициент пористости (е) – это отношение объема пор к объему твердой части скелета грунта.

 

 

 

 

 

7. Коэффициент водонасыщения

 

Коэффициент водонасыщения – степень заполнения объема пор водой.

 

                                                      W – влажность в долях

                             d – плотность скелета грунта

 

 

8. Число пластичности

 

Число пластичности  (I) позволяет идентифицировать грунт к глинам, пескам или промежуточным формам.

                                                                                                                                      I ≥ 17 - глина

Wт – влажность на границе текучести                                                                     7 ≤ I < 17 - суглинок                                                                                                                                                            

Wр – влажность на границе раскатывания                                                              1≤ I < 7 - супесь                                                                                                                                                     

                                                                                                                                      I<1 - песок                                                                                                                                    

 

                                                  Wр                             Wт

 

                                   Твердый               Пластичный                  Жидкий

К механическим свойствам грунта относятся сжимаемость и прочность, которые используются в строительстве для оценки деформации сооружения. Эти свойства определяют в лабораторных или полевых условиях.

 

• Сжимаемость грунтов

 

Сжимаемость – это способность под действием внешних нагрузок не подвергаться разрушению, а уменьшаться в объеме, давать осадку за счет уменьшения объема пор.

 

Сжимаемость зависит от:

• Характера структурных связей
• Физического состояния грунтов
• Минерального состава грунтов

 

 

В лабораторных условиях сжимаемость определяется с помощью одомера.

Сжимаемость характеризуют компрессионной              кривой, которая отражает зависимость между давлением на грунт и коэффициентом пористости.

 

е = f (р) ,  где р – это давление, а е – коэффициент пористости.

 

 

По компрессным испытаниям можно охарактеризовать модель общей деформации и коэффициент сжимаемости.

 

Коэффициент сжимаемости или коэффициент компрессии (уплотнения грунта) - величина, показывающая степень сжимаемости при невозможности бокового расширения грунта.

 

Коэффициент компрессии определяется по данным компрессионных испытаний по формуле: