Ștampilarea solurilor. Inginerie și studii geologice pentru construcții

În timpul construcției și funcționării clădirilor, solul este deformat, ceea ce poate duce la contracția structurii nou construite. Fenomenul este foarte neplăcut, deoarece amenință apariția crăpăturilor sau a căldurii clădirii. Deci, va pune în pericol exploatarea sa ulterioară. Dar este posibil să se calculeze coeficientul de contracție prin planificarea limitelor de deformare a bazei structurii. În acest scop, se efectuează teste de ștampilare a solurilor.

Esența și caracteristicile metodei

Definiția proprietăților de deformare a solului este modul în care acesta se comportă sub sarcini statice mari. Cunoașteți-le este necesară pentru a anticipa consolidarea ulterioară sau scăderea. Aceasta a implicat o întreagă echipă de specialiști.

Metoda de testare a matrițelor oferă rezultate foarte precise, prin urmare este unul dintre principalele activități de inginerie și geologie. Mai ales dacă se planifică construirea unei structuri subterane sau a unor clădiri înalte. Precizia acestor teste este reglementată de GOST.

Esența metodei constă în încărcarea pas cu pas a ștampilelor rigide instalate în sol. Cu ajutorul unor dispozitive speciale, sarcinile pe ele sunt urmărite și se determină valorile de contracție. În funcție de contracția matriței în sine, se calculează și proprietățile de deformare ale solului.

Testarea împotriva sunetelor

Spre deosebire de metoda de sondare, testele de ștampilare a solurilor necesită echipamente mai complexe și sunt intensive. Instrumentele și instrumentele necesare, de regulă, sunt mari și au o pondere considerabilă. În plus, înainte de a începe lucrul, este necesar să se pregătească solurile pentru testare. Factorul de timp este de asemenea important: pentru a studia natura contracției solului, va dura mult timp. Adăugați aici formule complexe de calcul care necesită date speciale, de exemplu, raportul Poisson pentru soluri.

De aceea, această metodă nu este aplicată la începutul cercetărilor de inginerie și geologică, ci în stadiul de finalizare a tuturor lucrărilor, atunci când se alege un sit pentru construcție și se calculează dimensiunile structurii. Este important să cunoașteți mai întâi nivelul maxim de încărcare a solului și să calculați caracteristicile geologice ale acestui șantier. De asemenea, aveți grijă să calculați tipul de fundație și adâncimea de așezare. Toate aceste reglementări sunt stabilite în paragrafele corespunzătoare ale GOST.

Dimensiunile ștampilei și efectul lor asupra deformării

În 1930 sa descoperit că dimensiunea ștampilei utilizate în mare măsură influențează gradul de deformare a unei anumite rase de sol. Ca rezultat al cercetării, presa cu timbre pătrate pe argile și nisip a avut informații interesante. Contracția nu se modifică în condițiile de timbru dimensiune standard :. Cu o parte de la 18 la 30 cm, în cazul în care dimensiunile sale se abat foarte mult de la aceste cantități, în sus sau în jos, parametru a crescut contracție.

Ca rezultat, geologii sovietici au calculat dimensiunile standard ale matrițelor, care de mulți ani au fost folosite pentru testare. Acestea sunt ștampile plate, rotunde și rigide, cu o suprafață de 2,5, 5 și 10 mii centimetri pătrați. Dacă este necesar să se folosească o ștampilă mică, cu o suprafață de numai o mie de cm², zona sa este mărită la valorile minime prin inele speciale. Cu toate acestea, ștampilele mici sunt utilizate numai în sectoare speciale, în special în puțuri cu platforme de foraj.

Dimensiuni recomandate

Aici se recomandă utilizarea ștampilelor, în funcție de densitatea și tipul de soluri:

• Argila, nisip, teren liber și grosier cu un grad mediu de densitate - ștampile cu suprafața de 5 mii cm² și un diametru de până la 80 cm. Coeficientul de IL pentru astfel de soluri este mai mare de 0,25.
• Clayey și solurile de nisip folosesc timbre cu o suprafață de jumătate din diametru și un diametru de până la 57 cm. Coeficientul lor IL este mai mic de 0,25.

Caracteristici de deformabilitate

Determinarea criteriilor necesare pentru sol poate fi făcută cu un instrument special - presiometru. Se utilizează în testarea pe ștampile de teren. Acest echipament vă permite să identificați multe caracteristici ale solurilor pe baza tipului lor.

Pentru solul nisipos, argilos, organic sau sol grosier se determină un modul de deformare. Solurile de argilă cu o probabilitate mare de degradare sunt verificate pentru presiunea inițială de decontare și pentru deformarea relativă.

Formula folosindu-se raportul lui Poisson

Calcularea rezistenței solului prin rezultatele testelor se determină folosind o formulă specială. Utilizează un coeficient special, pentru fiecare rasă are propriile sale. Se numește raportul Poisson și sunt următoarele valori pentru diferite roci:

• Unghi de teren - 0,15.
• Semicall - 0,25.
• Coarse - 0.27.
• Nisip - 0,3.
• Loam - 0,35.
• Argila - 0,42.

Coeficientul Poisson pentru soluri participă la formula pentru calculul modulului de deplasare. Dar, indiferent de tipul și acuratețea echipamentului utilizat, valoarea acestui modul poate fi calculată numai pe un segment de linie dreaptă. La urma urmei, comportamentul solului, al cărui parametri de comprimare trebuie să fie identificat, este foarte variabil. Prin urmare, ea intră sub teoria corpurilor deformabile liniar.

Cu toate acestea, modulul de deformare în sine este o valoare constantă, prin urmare, știind-o, precum și compoziția și proprietățile solului în sine, nu este dificil să se calculeze nivelul de contracție al structurii.

Pe lângă modulul de deformare, testele de ștampilare a solurilor permit determinarea subsidenței solului sub umezire și sub o anumită sarcină, pentru a arăta gradul de valori critice și a prezice natura sarcinilor de deformare în timpul funcționării.

Etape de contracție a solului

În procesul de contracție a solului sub presiunea fundației, modelat prin ștampile, sunt scoase mai multe etape treptate.

• Seal. Pământul este comprimat, ceea ce duce la o scădere a caracteristicilor de porozitate.
• Shift. Pământul este în cel mai mare echilibru, dar cu numeroase schimbări de-a lungul marginilor subsolului.
• Distrugerea, completă sau parțială. Pereții laterali ai solului încep să se descompună, ceea ce duce la deformări ulterioare ale structurii. Secțiunea solului, împreună cu ștampila, este deplasată, iar de-a lungul marginilor sale se extinde rocile de sol. În cazul în care sarcina pe sol în acest stadiu crește, chiar și ușor, nivelul de deformări crește rapid.

Alți cercetători disting doar două etape de contracție, fără o separare clară. Cu toate acestea, tehnologiile moderne au avansat mult, astăzi este ușor să înregistrați și cele mai mici ture structura solului.

Fixarea și prelucrarea datelor primite

Orice inspecție tehnică și geologică pentru construcții este completată cu menținerea jurnalului, în care sunt introduse datele necesare. Aici este valoarea contracției ștampilelor sub influența încărcăturii. Prelucrarea datelor, în funcție de tipul de echipament utilizat, poate fi efectuată manual sau cu ajutorul unor dispozitive speciale.

Când lucrările de testare sunt finalizate, datele sunt procesate documentar. Conform rezultatelor lor, sunt elaborate grafice, pe care se poate urmări interdependența presiunii și contracția ștampilei.

Nuanțe de muncă și precauții

Există anumite limitări în ceea ce privește dimensiunea plantelor înseși și diametrul godeurilor, reglementat de GOST. În plus, este important să se monitorizeze gradul de verticalitate al puțului. În procesul de lucru, pereții săi sunt fixați prin intermediul conductelor de etanșare.

Înainte de a instala matrița, fața este curățată cu ajutorul unor echipamente speciale. În partea de jos, după aceasta devine mai netedă. În cazul în care nu se poate atinge o suprafață perfectă, se așază o pernă de nisip de 2-5 cm grosime, în funcție de tipul de sol.

Pentru a face ștampila cât mai aproape de contact cu solul, aceasta este rotită de câteva ori în jurul axei. După instalare, verificați cu atenție gradul de orizontalitate și apoi instalarea echipamentului rămas.

Măsurarea gradului de contracție se realizează cu o zecime de milimetru. În prima oră după începerea testelor de ștampilare a solurilor, măsurătorile privind deformările sunt efectuate la fiecare 15 minute. La a doua oră - la fiecare jumătate de oră și apoi o dată pe oră, până la stabilizarea gradului de contracție.

Realizarea presiunii critice este semnalată de apariția fisurilor în jurul ștampilei sau a protuberanțelor la sol. Acest test trebuie oprit.

Datorită tehnologiilor moderne, cercetările inginerice și geologice pentru construcții se desfășoară pe orice tip de sol, precum și pe situri de orice complexitate. Este permisă investigarea zonelor inundate și chiar alunecărilor de teren. Cu respectarea cu atenție a tehnologiei și respectarea cerințelor GOST, testul va avea succes.

De asemenea, este posibil să se efectueze teste de ștampilare a solurilor pe calea ferată. Și dacă forarea este dificilă sau este efectuată în condiții înghesuite, specialiștii folosesc unelte speciale și motobur.