За да се определи състава на почвата, нейната носеща способност, се използва най-ефективното проучване на земния слой в естествената среда, статично озвучаване. Намаляването на дълбочината на сондата съответства на 10 m, но по-малка е разрешена, ако дъното на коренните почвени скали преминава близо до повърхността. При плитка поява на плътни почви, тяхната непоследователна консистенция или глинести скали, се разрешава да се спусне изследователската сонда само на дълбочина 5 м. За да се определи, че под конуса на сондата се намира слой с достатъчна дебелина, се пробива един кладенец. Според нейните проучвания се определя желаната дълбочина на звука.
Цели за изследване на почвата
GOST 20069-1974 съдържа стандарти и правила за статично измерване.
Процедурата се извършва за идентифициране на:
- характеристики на геоложкия елемент в условия на естествено възникване (дебелина на слоя, граници на определен почвен участък, състав и състояние към момента на изследването);
- границите на хомогенните образувания в дълбочина и площ на разпространение;
- дълбочините на горната граница на дебели каменисти почви, големи кластични почвени слоеве;
- статичните тестове приблизително оценяват физическите и механичните свойства на земята;
- границата на съпротивление се определя, страничното съпротивление на почвата под сондата;
- за изкуствено запълнени почви се провежда изследване на степента на уплътняване.
Същността на процедурата
За определяне на механичните и физичните свойства на почвения слой се извършва статично зандаване на почвите, поради което се получават нормативните характеристики на почвата. Когато обработвате данни от изследванията, първо определете средноаритметичната стойност на резултатите от едно спускане на сондата, за да определите характеристиките на слоя. За краен резултат се сравняват средните стойности за всички произведени звукови точки на избрания обект.
Изследователският процес се извършва на цикли, които съдържат следните оперативни процедури:
- се извършва постепенно равномерно вдлъбнатина на пръта с периодично фиксиране на физичните и механичните свойства на почвата след около 20 см;
- запис на схематични автоматични ленти на всички свидетелства за проучване на почвата;
- за изграждане на последващата секция на пръта крилото се повдига;
- статичното звучене приключва, когато инструментът достигне желаната избрана дълбочина или максимални натоварвания върху конуса на сондата.
Общи проблеми с усещането
Когато сондата е спусната, показанията на съпротивлението на почвените слоеве се извършват под върха на устройството и върху страничните му стени. Статичният метод на изследване се използва като независим тест или се комбинира с други инженерни и геоложки дефиниции на характеристиките на почвата. В процеса на изследване се получават стойностите на дебелината на всеки слой, разкриват се оформените лещи на почвата, оценяват се границите на местоположението на различни видове почви и тяхното текущо състояние.
Всички тези усреднени показатели се използват за определяне на възможността за задвижване на пилоти, изчисляване на дълбочината на тяхното спускане в земята, извеждане на данни за установяване на максималната дълбочина на основата на купчината и намиране на оптималните места за местоположението на проучвателните площадки.
След провеждане на полеви изследвания чрез статично проучване на почвата се получават следните данни:
- върху съпротивлението на почвата под върха на конуса, изразено в MPa (kgf / cm2);
- за съпротивлението на подградата отстрани на конусовия съединител, мерната единица - книгата.
Резултатите от статичното озвучаване са надеждни, ако работата се извършва съгласно предварително одобрен план и задача за извършване на геоложки и инженерни изпитвания, изпълнени в съответствие с всички правила.
Оборудване за заземяване
Инсталацията, използвана за теста, се състои от следните части:
- накрайник и пръчка, заедно образуващи сондажно устройство;
- устройство, като крик, за натискане на върха в земята и устройство, извличащо сондата;
- в подкрепа на инсталацията - статично балансирано легло, фиксирано от котви;
- измервателни и отчитащи устройства с възможност за фиксиране върху гъвкав носител.
Сондите за накрайници се използват в три често срещани типа. Първият тип накрайник се състои от корпус и самия конус. Вторият тип сонда е снабдена с конусообразен връх за триене. Третият връх включва фрикционен съединител, конус и разширител. Методът за статично засичане изисква, въпреки приложената конструкция на сондата, нейната основа в площ трябва да съответства на 10 cm2, Ъгълът на конусовидния връх е 60º.
Според технологията се изисква диаметърът на съединителя от външната страна да е равен на този показател на основата на кутията, а дължината му трябва да бъде 31 см. Диаметърът на пръта от външната страна е 36 см за сонда тип 1, а двата втори типа позволяват диаметър до 55 см. Този размер се приема въз основа на технологични изчисления.
Подготвителна работа
Съгласно инструкциите за експлоатация, които се издават от производителя при закупуване на машината, се извършват периодични тестове на оборудването и неговата проверка. Ефективността се определя след закупуването на инсталацията и преди нейното използване на депото. Изпитването се извършва най-малко веднъж на три месеца, а също и след ремонт и подмяна на някоя от резервните части. Получените резултати от проверката се съставят от съответния акт.
Монтажът на статични сензори непрекъснато се излага на износване, има частична загуба на праволинейността на пръта, следователно, след всеки 15-20 точки на потапяне, връзките се събират в секция от поне 3 м и се проверява права линия. Допускат се отклонения не повече от 5 mm по цялата дължина. Проверката се отнася и за височината на върха на сондата, която предотвратява намаляването на дължината с повече от 5 мм.
При маркиране на точки за гмуркане се използват геодезически нива и теодолити, като на маркираните места те поставят маяци по височина и вертикала. След провеждане на статично озвучаване правилното местоположение на точките се проверява отново. Ако поради геоложките особености на терена не са инсталирани фарове, тогава се извършва планиране на почвата за подобряване на условията. Звуковият мачт не се отклонява повече от 5º, в противен случай резултатите се считат за противоречиви.
Провеждане на наблюдение
Статичното озвучаване се извършва в съответствие с процедурата, предвидена в инструкциите за експлоатация на полеви инсталации. Получените резултати задължително се фиксират през периодични интервали на гъвкава лента със скорост на отстъп 1 м в минута. Потапянето се счита за завършено, ако сондата е под налягане с предварително определена стойност.
В допълнение към гъвкавия носител, резултатите от тестовете се записват в специални списания. След работа кладенецът се запушва със земя и се маркира със знак, върху който са данните от тестовата точка и името на организацията, провела процедурата. Задължително е да се възстанови почвата, повредена по време на работа.
Обработка на получените данни
Всички получени характеристики на почвата са съставени под формата на визуални графики, където показанията варират по дълбочината на сензорните знаци. За изграждане използвайте емисии на диаграми или записи на данни в дневника за определяне.Всички графики се извършват в една скала, нейната промяна е разрешена, като се поддържа съотношението между вертикални и хоризонтални координати. Ако работните мини са разположени наблизо, тогава те са показани на графиката в отделни редове.
Класификация и видове почви
Подземните почви са разнообразни по химичен състав, кристална структура и естество на местоположението в слоя. Подразделянето на почвата се извършва в съответствие с SNiP II-15-1974, част 2.
Скалистите почви са твърди почвени отлагания, разположени в плътен масив, понякога се допускат счупвания. Те включват магматични скали (гранити), седиментни отлагания (конгломерати, пясъчна почва), метаморфни слоеве (шисти, гнайси, кварцити). Почвените образувания от този тип се характеризират с голяма якост на натиск, добра устойчивост на замръзване и са отлична основа за строителство.
Ако скалистите почви се характеризират с наличието на пукнатини, тогава работата им се влошава по отношение на замръзване и здравина. Такава почва се разделя на групи, определени от съдържанието на сол, омекотяващата способност и разтворимостта във вода.
Некаменистите почви се образуват по седиментния метод в естествени условия и не съдържат твърди структурни връзки в решетката им. В зависимост от размера на частиците те се делят на грубозърнеста, песъчлива почва, глинесто-прашна и биогенна натрупвания.
Характеристика на груба почва
Те включват несвързани парчета скални образувания, в които преобладават фрагменти с размер до 2 мм и те се съдържат в маса не повече от 50%. Формата и размерът на гранулите отличават тези видове почви: камък, блок, чакъл, камъче, чакъл и дърво. Те се считат за отлична основа за тежки строителни и механични конструкции, ако са разположени на предишния плътен слой. Компресията под въздействието на натоварването е незначителна. Добре е, ако общата почвена маса съдържа до 40% пясък или глина и пълнене с прах, което дава допълнителни характеристики за здравина.
Индикатори за пясъчна почва
В състава си тези видове почви съдържат минерални частици и кварцитни зърна с размер на зърното не повече от 2 мм. Глинените компоненти - не повече от 3%, което води до загуба на пластичност. В зависимост от размера на зърното пясъчните почви се делят на типове:
- прахът е съставен от частици с диаметър от 0,05 до 0,005 мм;
- фина фракция с диаметър повече от 0,1 mm;
- средна финост с диаметър повече от 0,25 mm;
- голям диаметър на частиците е 0,5 mm или повече;
- чакълестият вид съдържа включвания с диаметър по-голям от 2 mm.
Носещата способност на пясъчната основа се увеличава с увеличаване на размера на зърното. Не гъвкавите пясъчни почви имат ниска степен на компресия, след старта на натоварването утайката бързо спира. Грубозърнестите видове пясъчни почви по време на натоварване увеличават плътността и съответно здравината.
Видове почви, като пясък с глина, в някои случаи показват способността да утихва и набъбва. Първият възниква под влияние на собственото си тегло и накисване, вторият увеличава обема на почвата, а при изсушаване намалява, което води до пукнатини и загуба на здравина.
Глинени скали
Глинестите почви съдържат малки люспести частици с диаметър не повече от 0,005 mm. Малък брой прашни пясъчни зърна могат да се пресичат. Глинената почва се отнася до възвишаващи се скали, тъй като тънките капиляри и големи равнини между частиците за съдържание на влага водят до бързо насищане с вода, което разрушава целостта на образуванието под въздействието на студове. Глинените почви се делят на следните:
- глини - съдържат глинени люспи повече от 30%;
- глинести - броят на люспите намалява до 10-30%;
- пясъчните глини се характеризират със съдържание от 3 до 10% от люспите.
Глинените почви променят силата си в зависимост от влажността. Сухият може да издържи значително натоварване. От съдържанието на глинени частици зависи показателят за пластичност и течливост.
плаващ пясък
Основите, които, когато се отворят, започват да се движат и проявяват по-голяма течливост и вискозитет, се наричат бързи. Те включват пясъчен прах, люспести се глинени частици, силиконови добавки. Quicksandies съдържат много влага, което привежда масата в почти течно състояние. Почвите от този състав са разделени на истински спомен и нетрадиционен. Първите съдържат много глинени и колоидни включвания, характеризиращи се с бързо насищане и лоша загуба на влага. Плуването им се случва, когато съдържанието на влага в размер на 6-9%, преходът в течно състояние се наблюдава след добавяне на влага в размер на 15-17%.
В нетрадиционната скала са включени пясъчни образувания, които не съдържат глина. Тези почви се характеризират с високо възприемане на влага и способността бързо да я раздават. Те преминават в сегашното състояние и такива свойства на почвите правят използването им в строителството невъзможно.
Механични и физически характеристики
Важен показател е разпределението на размера на частиците, което ви позволява да разберете колко процентни частици се съдържат в масата. Стандартизираните частици, подходящи за откриване, включват зърна: 40 мм - камъчета, от 0,25 до 2 мм - пясък, 0,05-0,25 мм - прах, 0,005-0,05 мм - прахови частици, до 0,005 мм - глинени везни.
Обемното тегло показва колко тежи един кубичен метър почва; за различните скали тя варира от 1,5 до 2,0 тона на 1 м3. Коефициентът на порьозност разкрива съотношението на общия брой пори към целия обем на почвата. Индикаторът за влага определя съотношението на масата на влагата, съдържаща се към теглото на същия обем в сухо състояние.
Индексът на свързаност разкрива способността на малките зърна и частици да останат в интегрална форма под товар. Глинените почви имат най-висок процент; при пясъчни образувания взаимната кохезия на частиците напълно липсва.
Пластичността е свойството на скалата да променя формата си под въздействието на товар и да остане непроменена след отстраняването й. Най-високият показател е за глинести скали, а най-ниските са пясъци и чакълести основи.
Статичното звучене разкрива индикатор за силата на изследвания слой. Силата е способността да останете непокътнати при излагане на товар.
Важна характеристика на породата е устойчивостта на срязване. Движението на един слой спрямо друг се осъществява по определени плоскости на приплъзване. Под действието на товара частиците се съпротивляват на срязване, количеството на сцепление и образуват желания индекс.
вечната замръзналост
Подземните води образуват не само натрупвания на течности вътре в резервоарите, но и образуването на твърд лед. Вечна замръзване се нарича криолитна област, състояща се от ледени слоеве. Те се формират в планините, на повърхността на равнини с висока степен на минерализация и под земята. Вечна замръзване се образува в райони с постоянно тектонично изместване на хоризонтите от мокри скали или в резултат на замръзване на по-рано натрупана течност в подземни слоеве.
В почти всички области на вечна замръзване се наблюдават миграционни ледникови натрупвания. Скалата, замръзнала в резултат на много години, е резултат от продължително натрупване на студ в масата на подземните слоеве. Много изследователи говорят за вековното му съществуване от древни времена. В резултат на установения суров климат на места, където се намира вечна замръзване, не се очаква разрушаване на ледените слоеве, ако естественият баланс не бъде нарушен в резултат на човешка дейност. Когато се използва като основа за изграждане на слоеве със замръзнали почви, се обръща внимание на внимателното отношение към целостта на повърхността, в противен случай може да възникне установено равновесие.
Обекти в земята и дълбочина на замръзване
Вечната мерзлака се развива неравномерно в обширна територия. Понякога се появяват изолирани петна, а понякога цели области без почивка се замразяват. Проучванията на слоя размразена почва не винаги определят наличието на лещи в нея - замръзнали участъци от натрупването на лед.Ако сградата се изгражда в зоната на разтопена почва и лещата е пропусната, а тя е частично разположена над нея, тогава топлината от конструкцията по време на експлоатация стопява натрупването на лед и се създават непредсказуеми отпадания или свлачища.
Понякога ледените лещи се образуват изкуствено в резултат на нарушаване на естествения топлообмен между почвената повърхност и дълбочините.
Съхраненият в дълбините лед набъбва с нарастваща температура, деформирайки почвата. Силата на основата се влияе не само от отделни ледени лещи, но и от естествената дълбочина на замръзване на почвата. Индикаторът се изчислява за най-студения период в района. В същото време максималната влажност на скалата и условията за отсъствие на сняг на повърхността са заложени в изчислението.
Дълбочината на замръзване се взема предвид при полагане на основата за изграждане на сгради и конструкции, докато дъното на основата е заровено под приетата маркировка за замръзване. При изчислението се получава индикатор, който малко надвишава реалната дълбочина на замръзване. Той е взет за основа, тъй като изчислението се извършва за онези случаи, когато съвкупност от обстоятелства води до най-лошите експлоатационни условия.
В заключение трябва да се отбележи, че изследването на почвените образувания по метода на статичното озвучаване помага за разширяване на човешкото местообитание поради зоната на вечна замръзване и крайния Сибир, за изграждането на съвременни села и преработвателни предприятия там.
