Staattinen kuulostava. Maaperätutkimuksen tyypit ja menetelmät

Maaperän koostumuksen, sen kantokyvyn määrittämiseksi käytetään tehokkainta maankerroksen tutkimusta luonnollisessa ympäristössä, staattista luotausta. Koettimen alempi syvyys vastaa 10 m, mutta pienempi on sallittu, jos alkuperäiskansojen kalliokerros kulkee lähellä pintaa. Kun tiheää maaperää, niiden epäjohdonmukaista konsistenssia tai savikiviä esiintyy matalassa määrin, on sallittua laskea tutkimusanturia vain 5 m: n syvyyteen. Sen määrittämiseksi, että riittävän paksuinen kerros sijaitsee koettimen kartion alla, porataan yksi kaivo. Hänen tutkimustensa mukaan määritetään haluttu äänisyvyys.

Maaperän havaitsemista koskevat tutkimuksen tavoitteet

GOST 20069-1974 sisältää staattisen mittauksen standardit ja säännöt.

Menettely suoritetaan seuraavien tunnistamiseksi:

• geologisen elementin ominaisuudet luonnollisissa olosuhteissa (kerroksen paksuus, tietyn maaperän osan rajat, koostumus ja tila tutkimusajankohtana);
• homogeenisten muodostelmien rajat syvyydessä ja levinneisyysalueella;
• paksujen kivisten maaperien ylärajan syvyydet, suuret salaiset maaperäkerrokset;
• staattiset testit arvioivat suunnilleen maan fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet;
• vastusraja määritetään, maaperän sivuttaisvastus koettimen alla;
• keinotekoisesti täytetyille maaperäille suoritetaan tiivistymisasteen tutkimus.

Menettelyn ydin

Maaperän staattinen kaiverrus suoritetaan maakerroksen mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien määrittämiseksi, joten maaperän normatiiviset ominaisuudet saadaan tuloksena. Kun tutkit tutkimustietoja, määritä ensin koettimen yhden laskun tulosten aritmeettinen keskiarvo kerroksen ominaisuuksien määrittämiseksi. Lopullista tulosta verrataan kaikkien valitussa paikassa tuotettujen soittopisteiden keskiarvoja.

Tutkimusprosessi suoritetaan jaksoina, jotka sisältävät seuraavat toimintatavat:

• tangon asteittainen yhtenäinen syvennys suoritetaan maaperän fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien ajoittaisella fiksaatiolla noin 20 cm: n jälkeen;
• kaikkien maaperätutkimusten todistusten tallentaminen kaavamaisiin automaattisille nauhoille;
• seuraavan sauvaosan rakentamiseksi nostotanko nousee;
• staattinen ääni loppuu, kun instrumentti saavuttaa halutun valitun syvyyden tai anturikartion maksimikuormituksen.

Yleiset havaitsemiskysymykset

Kun anturi lasketaan, maakerrosten vastuslukemat otetaan laitteen kärjen alla ja sen sivuseinillä. Staattista tutkimusmenetelmää käytetään itsenäisenä testinä tai yhdistetään muihin maaperän ominaisuuksien teknisiin ja geologisiin määritelmiin. Tutkimusprosessissa saadaan kunkin kerroksen paksuuden arvot, paljastetaan maaperän muodostuneet linssit, arvioidaan erityyppisten maaperien sijainnin rajat ja arvioidaan niiden nykyinen tila.

Kaikkia näitä keskiarvoisia indikaattoreita käytetään määrittämään paalujen ajettavuus, laskemaan niiden laskeutumisen syvyys maahan, toimittamaan tiedot paaluperustan enimmäissyvyyden määrittämiseksi ja etsimään optimaaliset paikat tutkimuspaikkojen sijaintiin.

Sen jälkeen kun kenttätutkimukset on suoritettu staattisella maaperätutkimuksella, saadaan seuraavat tiedot:

• - kartion kärjen alla olevan maaperän resistiivisyydessä, ilmaistuna MPa (kgf / cm2)²);
• alakategorian vastuksesta kartiokytkimen sivulla, mittayksikkö - kirja.

Staattisen kuulostamisen tulokset ovat luotettavia, jos työ suoritetaan ennalta hyväksytyn suunnitelman mukaisesti ja tehtäessä kaikkien sääntöjen mukaisesti suoritetut geologiset ja tekniset testit.

Maanmittauslaitteet

Testissä käytetty asennus koostuu seuraavista osista:

• kärjen ja tangon, jotka yhdessä muodostavat koetuslaitteen;
• laitteen, kuten tunkin, kärjen puristamiseksi maahan, ja laitteen, joka purkaa koettimen;
• tukea asennusta - staattisesti tasapainotettu sänky, joka on kiinnitetty ankkureilla;
• mittaus- ja lukulaitteet, joilla on mahdollisuus kiinnittää joustavaan alustaan.

Kärki-antureita käytetään kolmessa yleisessä tyypissä. Ensimmäisen tyyppinen kärki koostuu kotelosta ja itse kartiosta. Toinen tyyppi anturi on varustettu kartiomaisella kitkakytkentäkärjellä. Kolmas kärki sisältää kitkakytkimen, kartion ja laajentimen. Staattisen anturin menetelmä vaatii, että koettimen sovelletusta suunnittelusta huolimatta sen pohjan pinta-alan tulisi olla 10 cm². Kulma kartiomaisessa huipussa on 60º.

Teknologian mukaan vaaditaan, että kytkimen halkaisija on yhtä suuri kuin tämän kotelon pohjan osoitin ja sen pituuden tulisi olla 31 cm. Tangon halkaisija on ulkopuolella 36 cm tyypin 1 anturille ja kaksi toista tyyppiä sallivat halkaisijan jopa 55 cm. Tämä koko hyväksytään tekniset laskelmat.

Valmistelutyöt

Laitteen määräajoin tehtävät testit ja niiden todentaminen suoritetaan valmistajan koneen ostamisen yhteydessä antaman käyttöohjeen mukaan. Tehokkuus määritetään asennuksen ostamisen jälkeen ja ennen sen käyttöä kaatopaikalla. Testi suoritetaan vähintään kerran kolmessa kuukaudessa ja myös minkä tahansa varaosan korjaamisen ja vaihtamisen jälkeen. Saadut todennustulokset laaditaan asiaa koskevalla lailla.

Staattisen anturin asentaminen altistuu jatkuvasti kulumiselle, tangon suoruus heikkenee osittain, siksi jokaisen 15-20 upotuskohdan jälkeen linkit kerätään vähintään 3 m: n osuuteen ja suora viiva tarkistetaan. Poikkeamat sallitaan enintään 5 mm koko pituudella. Tarkastus koskee myös anturin kärjen korkeutta, mikä estää pituuden pienentämisen yli 5 mm.

Sukelluspisteiden merkinnässä käytetään geodeettisia tasoja ja teodoliitteja, merkittyihin paikkoihin ne asettavat majakat majakkain korkeudella ja pystysuunnassa. Staattisen kuulostamisen jälkeen pisteiden oikea sijainti tarkistetaan uudelleen. Jos maaston geologisten ominaisuuksien vuoksi majakkaa ei asenneta, maaperän suunnittelu suunnitellaan olosuhteiden parantamiseksi. Äänimestari ei poikkea enempää kuin 5º, muuten tuloksia pidetään kiistanalaisina.

johtava anturi

Staattinen luotaus suoritetaan kenttäasennusten käyttöohjeissa määrätyn menettelyn mukaisesti. Saadut tulokset kiinnitetään väistämättä määräajoin joustavalle nauhalle syvennysnopeudella 1 m minuutissa. Upotusta pidetään täydellisenä, jos anturi on paineessa, jolla on ennalta määrätty arvo.

Joustavan kantolaitteen lisäksi testien tulokset tallennetaan erityisissä lehdissä. Työn jälkeen kaivo suljetaan maalla ja merkitään merkinnällä, jonka päällä ovat testipisteen tiedot ja menettelyä suorittaneen organisaation nimi. Työn aikana vaurioituneen maaperän palauttaminen on pakollista.

Käsitellään vastaanotettuja tietoja

Kaikki saadut maaperän ominaisuudet piirretään visuaalisesti kuvaajina, joissa lukemat vaihtelevat tunnistusmerkkien syvyyttä pitkin. Käytä rakennuksessa karttasyötteitä tai -tietueita tunnistuslokiin.Kaikki kuvaajat suoritetaan yhdellä asteikolla, sen muutos on sallittu säilyttäen pystysuoran ja vaakasuuntaisen koordinaatin välinen suhde. Jos miinanraivaukset sijaitsevat lähellä, ne esitetään kaaviossa erillisillä riveillä.

Maaperän luokittelu ja tyypit

Maanalaisilla maaperäillä on monipuolinen kemiallinen koostumus, kiteinen rakenne ja kerroksen sijainti. Maaperän jako suoritetaan SNiP II-15-1974, osa 2 -standardin mukaisesti.

Kivikkoiset maaperät ovat kovia maaperän kerrostumia, jotka sijaitsevat tiheässä vuoristoalueella, joskus murtuneet alueet ovat sallittuja. Näitä ovat muinaiset kivet (graniitit), sedimenttiesiintymät (konglomeraatit, hiekkainen maaperä), metamorfiset kerrokset (murskat, gneissit, kvartsiitit). Tämän tyyppisille maaperän muodostelmille on ominaista suuri puristuslujuus, hyvä jäätymiskestävyys ja ne ovat erinomainen perusta rakennukselle.

Jos kivimaiselle maaperälle on ominaista halkeamien esiintyminen, niiden suorituskyky heikkenee jäätymisen ja lujuuden suhteen. Tällainen maaperä on jaettu ryhmiin suolapitoisuuden, pehmenemisominaisuuden ja vesiliukoisuuden perusteella.

Ei-kallioiset maaperät muodostetaan sedimenttimenetelmällä luonnollisissa olosuhteissa, eikä niissä ole jäykkiä rakenteellisia sidoksia hilassaan. Hiukkasten koosta riippuen ne jaetaan karkeasisäiseen, hiekkaiseen maaperään, savipölyisiin ja biogeenisiin kerroksiin.

Karkean maaperän karakterisointi

Niihin sisältyy kytkeytymättömiä kivimuodostelmia, joissa vallitsevat enintään 2 mm: n palaset ja joiden massa on enintään 50%. Rakeiden muodossa ja koosta erotetaan nämä maaperityypit: lohkare, lohko, sora, kivi, sora ja puu. Niitä pidetään erinomaisena pohjana raskaisiin rakennus- ja mekaanisiin rakenteisiin, jos ne sijaitsevat edellisessä tiheässä kerroksessa. Pakkaus kuormituksen vaikutuksesta on vähäinen. On hyvä, jos maaperän kokonaismassa sisältää jopa 40% hiekkaa tai savea ja pölyä, mikä antaa lisälujuusominaisuuksia.

Hiekkapohjaiset indikaattorit

Koostumuksessaan tämän tyyppiset maaperät sisältävät mineraalihiukkasia ja kvartsiittijyviä, joiden raekoko on enintään 2 mm. Savikomponentit - korkeintaan 3%, mikä johtaa plastisuuden menettämiseen. Viljakoosta riippuen hiekkaiset maaperät jaetaan tyyppeihin:

• pöly koostuu hiukkasista, joiden halkaisija on 0,05 - 0,005 mm;
• hieno fraktio, jonka halkaisija on yli 0,1 mm;
• keskimääräinen hienous halkaisijaltaan yli 0,25 mm;
• suuren hiukkasen halkaisija on 0,5 mm tai enemmän;
• soralajissa on sulkeumia, joiden halkaisija on suurempi kuin 2 mm.

Hiekkapohjan kantokyky kasvaa raekoon kasvaessa. Joustamattomalla hiekkaisella maaperällä on alhainen puristusaste; kuormituksen alkamisen jälkeen sedimentti lakkaa nopeasti. Karkean rakeisen tyyppiset hiekkamaat lisäävät kuormituksen aikana tiheyttä ja vastaavasti lujuutta.

Maaperityypit, kuten hiekka savilla, osoittavat joissain tapauksissa kykyä laskea ja turvota. Ensimmäinen tapahtuu oman painonsa ja liotuksen vaikutuksen alaisena, toinen lisää maaperän tilavuutta, ja kuivaaessaan se vähenee, mikä johtaa halkeamiin ja lujuuden menetykseen.

Savikiviä

Savi-tyyppisessä maaperässä on pieniä hilseileviä hiukkasia, joiden halkaisija on enintään 0,005 mm. Pieni määrä pölyisiä hiekkajyviä voi olla välillä. Savimulla viittaa kalliokiviin, koska ohuet kapillaarit ja hiukkasten väliset suuret tasot kosteuspitoisuuden vuoksi johtavat nopeaan kyllästymiseen vedellä, mikä tuhoaa muodostuman eheyden pakkasten vaikutuksesta. Savi maaperä on jaettu seuraaviin:

• savet - sisältävät yli 30% savihiutaleita;
• savia - hiutaleiden lukumäärä laskee 10-30%: iin;
• hiekkahiileille on ominaista pitoisuus 3-10% vaa'oista.

Savi maaperä muuttaa lujuuttaan kosteudesta riippuen. Kuiva kestää huomattavan kuormituksen. Savihiukkasten pitoisuudesta riippuu plastisuuden ja juoksevuuden indikaattori.

juoksuhiekka

Emäksiä, joita avautuessaan ne alkavat liikkua ja joilla on suurempi juoksevuus ja viskositeetti, kutsutaan piksaumaksi. Ne sisältävät hiekkapölyn, savia hilseilevät hiukkaset, siltylisäaineet. Quicksandies sisältävät paljon kosteutta, mikä johtaa massan lähes nestemäiseen tilaan. Tämän koostumuksen maaperät on jaettu todellisiin pikku- ja epätavanomaisiin. Ensimmäiset sisältävät paljon savea ja kolloidisia sulkeumia, joille on ominaista nopea kylläisyys ja huono kosteuden menetys. Niiden uiminen tapahtuu, kun kosteuspitoisuus on 6-9%, siirtyminen nestetilaan havaitaan lisäämisen jälkeen kosteutta määränä 15-17%.

Epätavanomainen pikakaula sisältää hiekkamuodostelmia, joissa ei ole savea. Näille maaperälle on ominaista korkea kosteuden havaitseminen ja kyky antaa se nopeasti. Ne siirtyvät nykytilaan, ja tällaiset maaperän ominaisuudet tekevät niiden käytöstä rakentamisessa mahdotonta.

Mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet

Tärkeä indikaattori on hiukkaskokojakauma, jonka avulla voit selvittää, kuinka monta prosenttia hiukkasia massa sisältää. Havaitsemiseen sopivia standardoituja hiukkasia ovat jyvät: 40 mm - kiviä, 0,25 - 2 mm - hiekkaa, 0,05 - 0,25 mm - pöly, 0,005 - 0,05 mm - pölyhiukkaset, enintään 0,005 mm - savivaa'at.

Tilavuuspaino osoittaa, kuinka paljon yksi kuutiometri maata painaa; erilaisille kiville se on välillä 1,5 - 2,0 tonnia / m3. Huokoisuuskerroin paljastaa huokosten kokonaismäärän suhteen koko maaperän tilavuuteen. Kosteusindikaattori määrittää kosteusmassan suhteen saman tilavuuden painoon kuivassa tilassa.

Liitettävyysindeksi paljastaa pienten jyvien ja hiukkasten kyvyn pysyä kiinteässä muodossa kuormituksen alla. Savimailla on suurin nopeus; hiekkamuodostelmissa hiukkasten keskinäinen koheesio puuttuu kokonaan.

Plastivuus on kallion ominaisuus muuttaa muotoaan kuorman vaikutuksesta ja pysyä muuttumattomana sen poistamisen jälkeen. Korkein indikaattori on savikiveillä, alhaisimmat arvot ovat hiekka ja sorapohjat.

Staattinen ääni paljastaa indikaattorin tutkitun kerroksen lujuudesta. Vahvuus on kyky pysyä ehjänä kuormitettaessa.

Tärkeä rodun ominaisuus on leikkauskestävyys. Yhden kerroksen liike toiseen nähden tapahtuu tiettyjä liukutasoja pitkin. Kuorman vaikutuksesta hiukkaset kestävät leikkausta, tarttuvuuden määrää ja muodostavat halutun indeksin.

ikirouta

Pohjavesi muodostaa paitsi nesteen kerääntymisen myös säiliöiden sisälle, myös kiinteän jään muodostumisen. Imukaapua kutsutaan kryoliittialueeksi, joka koostuu jääkerroksista. Ne muodostuvat vuoristossa, tasangon pinnalla, jolla on korkea mineralisaatio, ja maan alla. Imukaasu muodostuu alueille, joilla horisontin jatkuvaa tektonista siirtymää tapahtuu märillä kivillä tai aikaisemmin kertyneen nesteen jäätymisen seurauksena maanalaisissa kerroksissa.

Lähes kaikilla ikiroudan alueilla tapahtuu muuttoliikejäätä. Monien vuosien seurauksena jäätynyt kivi on seurausta pitkästä kylmän kertymisestä maanalaisten kerrosten massaan. Monet tutkijat puhuvat sen olemassaolosta vuosisatojen vanhasta muinaisista ajoista lähtien. Jatkuvien pakkasten paikoissa vakiintuneen ankaran ilmaston seurauksena jääkerrosten tuhoutumista ei odoteta tapahtuvan, jos luonnollinen tasapaino ei ole häiriintynyt ihmisen toiminnan seurauksena. Käytettäessä perustana kerrosten rakentamiselle jäätyneellä maaperällä kiinnitetään huomiota huolelliseen asenteeseen pinnan eheydessä, muuten vakiintunut tasapaino voi tapahtua.

Linssit maassa ja jäätymissyvyys

Ima-routa kehittyy epätasaisesti laajalla alueella. Joskus esiintyy eristyneitä pisteitä, ja joskus kokonaiset alueet ilman taukoa jäätyvät. Sulatetun maaperän kerroksen tutkimukset eivät aina määritä linssien läsnäoloa siinä - jäätä kertyneiden osien jäätymistä.Jos rakennus rakennetaan sulamaan maaperän alueelle ja linssi on jätetty huomiotta ja se sijaitsee osittain sen yläpuolella, niin rakennuksen lämpö lämmön aikana sulattaa jään kerääntymisen ja syntyy arvaamaton lasku tai maanvyörymät.

Joskus jäälinssit muodostuvat keinotekoisesti luonnonlämmönvaihdon häiriöiden seurauksena maaperän ja syvyyksien välillä.

Syvyyteen varastoitu jää turpoaa lämpötilan noustessa, mikä muuttaa maaperän muotoa. Pohjan lujuuteen eivät vaikuta yksittäiset jäälinssit, vaan myös maaperän luonnollinen jäätymissyvyys. Indikaattori on laskettu alueen kylmimmälle ajanjaksolle. Samanaikaisesti lasketaan kiveen suurin kosteus ja olosuhteet, joissa lunta ei ole pinnalla.

Jäätymissyvyys otetaan huomioon, kun rakennetaan perustaa rakennusten ja rakenteiden rakentamiseen, kun taas perustan pohja on haudattu hyväksytyn jäätymismerkin alapuolelle. Laskelmassa saadaan indikaattori, joka ylittää hiukan todellisen jäätymissyvyyden. Sitä käytetään perustana, koska laskelma suoritetaan niille tapauksille, joissa olosuhteiden yhdistelmä johtaa pahimpiin toimintaolosuhteisiin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että maaperän muodostumien tutkiminen staattisen kuulostamisen avulla auttaa laajentamaan ihmisen elinympäristöä ikivanhan pakkasvyöhykkeen ja Siperian äärimmäisen alueen vuoksi, rakentamaan sinne nykyaikaisia ​​kyliä ja käsittelylaitoksia.