Suono statico. Tipi e metodi di studio del suolo

Per determinare la composizione del suolo, la sua capacità portante, lo studio più efficace dello strato terrestre nell'ambiente naturale, viene utilizzato il sondaggio statico. La profondità di abbassamento della sonda corrisponde a 10 m, ma una più piccola è consentita se il letto di rocce del suolo indigeno passa vicino alla superficie. Con una presenza superficiale di terreni densi, la loro consistenza incoerente o rocce argillose, è consentito abbassare la sonda di ricerca solo a una profondità di 5 m. Al fine di determinare che uno strato di spessore sufficiente si trova sotto il cono della sonda, viene perforato un pozzo. Secondo i suoi studi, viene determinata la profondità del suono desiderata.

Obiettivi di ricerca sul rilevamento del suolo

GOST 20069-1974 contiene standard e regole per il rilevamento statico.

La procedura viene eseguita per identificare:

• caratteristiche dell'elemento geologico in condizioni di presenza naturale (spessore dello strato, confini di una particolare sezione del suolo, composizione e stato al momento dello studio);
• i confini di formazioni omogenee in profondità e area di distribuzione;
• le profondità del limite superiore di terreni rocciosi spessi, grandi strati di terreno clastico;
• i test statici valutano approssimativamente le proprietà fisiche e meccaniche della terra;
• viene determinato il limite di resistenza, la resistenza laterale del terreno sotto la sonda;
• per i terreni riempiti artificialmente, viene condotto uno studio sul grado di compattazione.

L'essenza della procedura

Il sondaggio statico dei suoli viene effettuato per determinare le proprietà meccaniche e fisiche dello strato del suolo, pertanto, di conseguenza, si ottengono le caratteristiche normative del suolo. Quando si elaborano i dati di ricerca, determinare innanzitutto la media aritmetica dei risultati di un abbassamento della sonda per determinare le caratteristiche dello strato. Per il risultato finale, vengono confrontati i valori medi per tutti i punti di sondaggio prodotti nel sito selezionato.

Il processo di ricerca viene eseguito in cicli che contengono le seguenti procedure operative:

• una rientranza uniforme e graduale dell'asta viene eseguita con fissazione periodica delle proprietà fisiche e meccaniche del terreno dopo circa 20 cm;
• registrazione su nastri diagrammatici automatici di tutte le testimonianze di indagini sul suolo;
• per costruire la sezione successiva dell'asta si alza l'asta del martinetto;
• il suono statico termina quando lo strumento raggiunge la profondità selezionata desiderata o i carichi massimi sul cono della sonda.

Problemi di rilevamento generale

Quando la sonda viene abbassata, le letture della resistenza degli strati di terreno vengono rilevate sotto la punta del dispositivo e sulle sue pareti laterali. Il metodo di ricerca statica viene utilizzato come test indipendente o combinato con altre definizioni ingegneristiche e geologiche delle caratteristiche del suolo. Nel processo di ricerca, si ottengono i valori dello spessore di ogni strato, vengono rivelate le lenti formate del terreno, i confini della posizione di vari tipi di terreni e il loro stato attuale viene valutato.

Tutti questi indicatori medi vengono utilizzati per determinare la possibilità di guidare pile, calcolare la profondità del loro abbassamento nel terreno, produrre dati per stabilire la profondità massima della fondazione su pali e trovare i luoghi ottimali per l'ubicazione dei siti di ricerca.

Dopo aver condotto studi sul campo da uno studio statico del suolo, si ottengono i seguenti dati:

• sulla resistività del terreno sotto la punta del cono, espressa in MPa (kgf / cm²);
• sulla resistenza del sottofondo sul lato della frizione a cono, unità di misura - il libro.

I risultati del sondaggio statico sono affidabili se il lavoro viene eseguito secondo un piano pre-approvato e un compito per l'esecuzione di test geologici e ingegneristici eseguiti in conformità con tutte le regole.

Apparecchiature di rilevamento del terreno

L'installazione utilizzata per il test è composta dalle seguenti parti:

• una punta e un'asta, che formano insieme un dispositivo di sondaggio;
• un dispositivo, come un jack, per premere una punta nel terreno e un dispositivo che estrae la sonda;
• sostenere l'installazione: un letto bilanciato staticamente fissato da ancore;
• dispositivi di misurazione e lettura con possibilità di fissaggio su supporto flessibile.

Le sonde a punta sono utilizzate in tre tipi comuni. Il primo tipo di punta è costituito da un involucro e dal cono stesso. Il secondo tipo di sonda è dotato di una punta di accoppiamento a frizione conica. La terza punta comprende frizione, cono ed espansore a frizione. Il metodo di rilevamento statico richiede che, nonostante il design applicato della sonda, la sua base nell'area corrisponda a 10 cm². L'angolo sul picco conico è di 60º.

Secondo la tecnologia, è necessario che il diametro dell'accoppiamento esterno sia uguale a questo indicatore della base della custodia e che la sua lunghezza sia di 31 cm.Il diametro dell'asta all'esterno è di 36 cm per una sonda di tipo 1 e i due secondi tipi consentono un diametro fino a 55 cm. Questa dimensione è accettata in base a calcoli tecnologici.

Lavoro preparatorio

Secondo le istruzioni per l'uso che vengono emesse dal produttore al momento dell'acquisto della macchina, vengono eseguite prove periodiche dell'apparecchiatura e la sua verifica. L'efficienza è determinata dopo l'acquisto dell'impianto e prima del suo utilizzo in discarica. Il test viene eseguito almeno una volta ogni tre mesi e anche dopo la riparazione e la sostituzione di qualsiasi parte di ricambio. I risultati della verifica ottenuti sono stabiliti dall'atto pertinente.

L'installazione del rilevamento statico è costantemente soggetta a usura, si verifica una parziale perdita di rettilineità dell'asta, quindi, dopo ogni 15-20 punti di immersione, i collegamenti vengono raccolti in una sezione di almeno 3 me viene verificata una linea retta. Sono consentite deviazioni non superiori a 5 mm su tutta la lunghezza. Il controllo si applica anche all'altezza della punta della sonda, che impedisce di ridurre la lunghezza di oltre 5 mm.

Quando si segnano i punti di immersione, vengono utilizzati i livelli geodetici e i teodoliti, nei punti contrassegnati impostano i fari in altezza e in verticale. Dopo aver eseguito il suono statico, viene ricontrollata la posizione corretta dei punti. Se, a causa delle caratteristiche geologiche del terreno, i fari non vengono installati, la pianificazione del suolo viene eseguita per migliorare le condizioni. L'albero del suono non si discosta di più di 5º, altrimenti i risultati sono considerati controversi.

sensing Condurre

Il suono statico viene eseguito secondo la procedura prevista nelle istruzioni per l'uso per le installazioni sul campo. I risultati ottenuti sono necessariamente fissati ad intervalli periodici su un nastro flessibile ad una velocità di indentazione di 1 m al minuto. L'immersione è considerata completa se la sonda è sotto pressione di un valore predeterminato.

Oltre al vettore flessibile, i risultati dei test sono registrati su riviste speciali. Dopo il lavoro, il pozzo viene collegato alla terra e contrassegnato da un segno su cui sono riportati i dati del punto di prova e il nome dell'organizzazione che ha condotto la procedura. È obbligatorio ripristinare il terreno danneggiato durante il lavoro.

Elaborazione dei dati ricevuti

Tutte le caratteristiche ottenute del suolo sono elaborate sotto forma di grafici visivi, in cui le letture variano lungo la profondità dei segni di rilevamento. Per la costruzione, utilizzare feed di grafici o record di dati nel registro di rilevamento.Tutti i grafici sono eseguiti su una scala, la sua modifica è consentita mantenendo il rapporto tra coordinate verticali e orizzontali. Se le lavorazioni minerarie si trovano nelle vicinanze, vengono visualizzate sul grafico in linee separate.

Classificazione e tipi di suoli

I suoli sotterranei sono diversi per composizione chimica, struttura cristallina e natura della posizione nello strato. La suddivisione del suolo viene effettuata secondo SNiP II-15-1974, parte 2.

I terreni rocciosi sono depositi di terreno duro che giacciono in un massiccio denso, a volte sono consentite aree fratturate. Questi includono rocce ignee (graniti), depositi sedimentari (conglomerati, terreno sabbioso), strati metamorfici (scisti, gneiss, quarziti). Formazioni del terreno di questo tipo sono caratterizzate da una grande resistenza alla compressione, una buona resistenza al gelo e sono un'ottima base per la costruzione.

Se i terreni rocciosi sono caratterizzati dalla presenza di crepe, le loro prestazioni peggiorano in termini di congelamento e resistenza. Tale terreno è diviso in gruppi determinati dal contenuto di sale, dalla capacità di addolcimento e dalla solubilità in acqua.

I terreni non rocciosi sono formati con il metodo sedimentario in condizioni naturali e non contengono legami strutturali rigidi nel loro reticolo. A seconda della dimensione delle particelle, sono suddivise in terreni a grana grossa, sabbiosi, accumuli polverosi di argilla e biogenici.

Caratterizzazione di terreni grossolani

Questi includono pezzi non collegati di formazioni rocciose, in cui prevalgono frammenti di dimensioni fino a 2 mm, e sono contenuti in una massa non superiore al 50%. La forma e le dimensioni dei granuli contraddistinguono questi tipi di terreni: masso, blocco, ghiaia, ghiaia, ghiaia e legno. Sono considerati un'ottima base per edifici pesanti e strutture meccaniche, se si trovano sul precedente strato denso. La compressione sotto l'influenza del carico è trascurabile. È buono se la massa totale del suolo contiene fino al 40% di sabbia o argilla e riempimento di polvere, il che conferisce ulteriori caratteristiche di resistenza.

Indicatori di terreno sabbioso

Nella loro composizione, questi tipi di terreni contengono particelle minerali e granuli di quarzite con una granulometria non superiore a 2 mm. Componenti in argilla - non più del 3%, il che comporta la perdita di plasticità. A seconda della dimensione del grano, i terreni sabbiosi sono suddivisi in tipi:

• la polvere è costituita da particelle con un diametro compreso tra 0,05 e 0,005 mm;
• frazione fine con un diametro superiore a 0,1 mm;
• finezza media con un diametro superiore a 0,25 mm;
• il diametro di particelle grandi è di 0,5 mm o più;
• la specie ghiaiosa contiene inclusioni con un diametro maggiore di 2 mm.

La capacità portante della base sabbiosa aumenta con l'aumentare della dimensione del grano. I terreni sabbiosi non flessibili hanno un basso grado di compressione; dopo l'inizio del carico, il sedimento cessa rapidamente. I tipi di terreni sabbiosi a grana grossa durante il carico aumentano la densità e, di conseguenza, la resistenza.

Tipi di terreni, come la sabbia con argilla, in alcuni casi mostrano la capacità di placarsi e gonfiarsi. Il primo si verifica sotto l'influenza del proprio peso e dell'ammollo, il secondo aumenta il volume del terreno e, quando essiccato, diminuisce, il che porta a crepe e perdita di forza.

Rocce di argilla

I terreni argillosi contengono piccole particelle squamose con un diametro non superiore a 0,005 mm. Un piccolo numero di granelli di sabbia polverosi può essere sparpagliato. Il terreno argilloso si riferisce a rocce pesanti, poiché sottili capillari e grandi piani tra le particelle per il contenuto di umidità portano a una rapida saturazione con acqua, che distrugge l'integrità della formazione sotto l'influenza delle gelate. I terreni argillosi sono suddivisi nei seguenti:

• argille - contengono scaglie di argilla oltre il 30%;
• argille - il numero di fiocchi diminuisce al 10-30%;
• i terreni sabbiosi sono caratterizzati da un contenuto dal 3 al 10% delle squame.

I terreni argillosi cambiano la loro forza a seconda dell'umidità. L'asciutto può sopportare un carico significativo. Dal contenuto di particelle di argilla dipende dall'indicatore di plasticità e fluidità.

sabbie mobili

Le basi che, quando aperte, iniziano a muoversi, esibendo maggiore fluidità e viscosità, sono chiamate sabbie mobili. Includono polvere di sabbia, particelle squamose di argilla, additivi limosi. Le sabbie mobili contengono molta umidità, che porta la massa in uno stato quasi liquido. I terreni di questa composizione sono divisi in vere sabbie mobili e non convenzionali. I primi contengono molte argille e inclusioni colloidali caratterizzate da una rapida saturazione e una scarsa perdita di umidità. Il loro nuoto si verifica quando il contenuto di umidità nella quantità del 6-9%, si osserva la transizione a uno stato fluido dopo l'aggiunta di umidità nella quantità del 15-17%.

Le sabbie mobili non convenzionali includono formazioni di sabbia che non contengono argilla. Questi terreni sono caratterizzati da un'elevata percezione dell'umidità e dalla capacità di darlo via rapidamente. Passano allo stato attuale e tali proprietà dei suoli rendono impossibile il loro uso nella costruzione.

Caratteristiche meccaniche e fisiche

Un indicatore importante è la distribuzione delle dimensioni delle particelle, che consente di scoprire quante percentuali di particelle sono contenute nella massa. Le particelle standardizzate adatte al rilevamento includono granuli: 40 mm - ciottoli, da 0,25 a 2 mm - sabbia, 0,05-0,25 mm - polvere, 0,005-0,05 mm - particelle di polvere, fino a 0,005 mm - squame di argilla.

Il peso volumetrico mostra quanto pesa un metro cubo di terreno; per diverse rocce varia da 1,5 a 2,0 tonnellate per 1 m3. Il coefficiente di porosità rivela il rapporto tra il numero totale di pori e l'intero volume del suolo. L'indicatore di umidità determina il rapporto tra la massa di umidità contenuta e il peso dello stesso volume allo stato secco.

L'indice di connettività rivela la capacità di piccoli granuli e particelle di rimanere in forma integrale sotto carico. I terreni argillosi hanno il tasso più alto; nelle formazioni di sabbia, la coesione reciproca delle particelle è completamente assente.

La plasticità è la proprietà di una roccia di cambiare forma sotto l'influenza di un carico e rimanere invariata dopo la sua rimozione. L'indicatore più alto è per le rocce argillose; i valori più bassi sono indicati da sabbie e basi ghiaiose.

Il suono statico rivela un indicatore della forza dello strato studiato. La forza è la capacità di rimanere intatta quando esposta a un carico.

Una caratteristica importante della razza è la resistenza al taglio. Il movimento di uno strato rispetto ad un altro avviene lungo determinati piani di scorrimento. Sotto l'azione del carico, le particelle resistono al taglio, alla quantità di adesione e formano l'indice desiderato.

permafrost

Le acque sotterranee formano non solo accumuli di liquidi all'interno dei bacini idrici, ma anche formazione di ghiaccio solido. Il permafrost è chiamato regione della criolite, costituita da strati di ghiaccio. Si formano in montagna, sulla superficie di pianure con un alto grado di mineralizzazione e sotterraneo. Il permafrost si forma in aree con spostamento tettonico costante di orizzonti da rocce bagnate o come risultato del congelamento di liquido precedentemente accumulato in strati sotterranei.

In quasi tutte le aree del permafrost si verificano accumuli di ghiaccio migratorio. La roccia congelata a causa di molti anni è il risultato di un prolungato accumulo di freddo nella massa di strati sotterranei. Molti ricercatori parlano della sua esistenza secolare fin dai tempi antichi. A causa del clima rigido stabilito nei luoghi in cui si trova il permafrost, non è prevista la distruzione degli strati di ghiaccio se l'equilibrio naturale non è disturbato a causa dell'attività umana. Se usato come base per la costruzione di strati con terreni congelati, si presta attenzione all'attenta attitudine all'integrità della superficie, altrimenti potrebbe verificarsi un equilibrio stabilito.

Lenti nel terreno e profondità di congelamento

Il permafrost si sviluppa in modo diseguale all'interno di un vasto territorio. A volte si verificano punti isolati e a volte intere aree senza interruzione vengono congelate. Gli studi sullo strato di terreno scongelato non determinano sempre la presenza di lenti in esso - sezioni congelate dell'accumulo di ghiaccio.Se l'edificio viene costruito nell'area del terreno sciolto e una lente è stata persa, e si trova parzialmente sopra di esso, il calore della struttura durante il funzionamento scioglie l'accumulo di ghiaccio e si creano cedimenti imprevedibili o frane.

A volte le lenti del ghiaccio si formano artificialmente a causa dell'interruzione dello scambio di calore naturale tra la superficie del suolo e le profondità.

Il ghiaccio immagazzinato nelle profondità si gonfia con l'aumentare della temperatura, deformando il suolo. La forza della base è influenzata non solo dalle singole lenti del ghiaccio, ma anche dalla profondità naturale del congelamento del terreno. L'indicatore viene calcolato per il periodo più freddo nell'area. Allo stesso tempo, nel calcolo vengono stabilite l'umidità massima della roccia e le condizioni per l'assenza di neve sulla superficie.

La profondità di congelamento viene presa in considerazione quando si gettano le basi per la costruzione di edifici e strutture, mentre la parte inferiore della fondazione viene sepolta sotto il segno di congelamento accettato. Nel calcolo, si ottiene un indicatore che supera leggermente la profondità di congelamento reale. Viene preso come base, poiché il calcolo viene effettuato per quei casi in cui una combinazione di circostanze porta alle peggiori condizioni operative.

In conclusione, va notato che lo studio delle formazioni del suolo con il metodo del sondaggio statico aiuta ad espandere l'habitat umano a causa della zona di permafrost e dell'estrema Siberia, per costruire villaggi moderni e impianti di lavorazione lì.