צליל סטטי. סוגים ושיטות לימוד קרקע

כדי לקבוע את הרכב האדמה, יכולת הנשיאה שלה, את המחקר היעיל ביותר של שכבת האדמה בסביבה הטבעית, נעשה שימוש בביצוע צלילים סטטיים. עומק ההורדה של הגשש תואם ל -10 מ ', אך מותר לעומק קטן יותר אם מצע של סלעי אדמה ילידים עובר קרוב לפני השטח. עם התרחשות רדודה של קרקעות צפופות, עקביותם הבלתי קוהרנטית או סלעי חימר, מותר להוריד את בדיקת המחקר רק לעומק של 5 מ '. על מנת לקבוע ששכבה בעובי מספיק נמצאת תחת חרוט הגשוש, נקדחת באר אחת. על פי מחקריה, עומק הצליל הרצוי נקבע.

מטרות מחקר לחישת קרקע

GOST 20069-1974 מכיל תקנים וכללים לחישה סטטית.

ההליך מבוצע לזיהוי:

• מאפייני האלמנט הגיאולוגי בתנאים של התרחשות טבעית (עובי שכבה, גבולות של חלק אדמה מסוים, הרכב ומצב בזמן המחקר);
• גבולות התצורות ההומוגניות בעומק ואזור ההפצה;
• עומקי הגבול העליון של קרקעות סלעיות עבות, שכבות אדמה גדולות וקלסטיות;
• בדיקות סטטיות מעריכים בערך את התכונות הפיזיקליות והמכניות של כדור הארץ;
• גבול ההתנגדות נקבע, ההתנגדות לרוחב של האדמה מתחת לגשוש;
• עבור קרקעות מלאות מלאכותית, נעשה בדיקת מידת הדחיסה.

תמצית ההליך

השמיעה סטטית של קרקעות מתבצעת בכדי לקבוע את התכונות המכניות והפיזיות של שכבת האדמה, ולכן מתקבלות כתוצאה המאפיינים הנורמטיביים של האדמה. בעת עיבוד נתוני מחקר, קבע תחילה את הממוצע האריתמטי של תוצאות הורדת בדיקה אחת בכדי לקבוע את מאפייני השכבה. לקבלת התוצאה הסופית, משווים בין הערכים הממוצעים של כל נקודות הצליל שהופקו באתר שנבחר.

תהליך המחקר מתבצע במחזורים המכילים את נהלי ההפעלה הבאים:

• כניסה אחידה הדרגתית של המוט מתבצעת עם קיבוע תקופתי של התכונות הפיזיות והמכניות של האדמה לאחר כ 20 ס"מ;
• הקלטה על קלטות אוטומטיות דיאגרטיות של כל עדות חקירת הקרקע;
• לבנות את קטע המוט שאחריו מוט השקע עולה;
• הצליל הסטטי מסתיים כאשר המכשיר מגיע לעומק הנבחר הרצוי או לעומסים המקסימליים על קונוס הבדיקה.

סוגיות חישה כלליות

כאשר מורידים את הבדיקה, נלקחות קריאות ההתנגדות של שכבות האדמה מתחת לקצה המכשיר ובקירותיו הצדדיים. שיטת המחקר הסטטי משמשת כמבחן עצמאי או בשילוב עם הגדרות הנדסיות וגיאולוגיות אחרות של מאפייני הקרקע. בתהליך המחקר מתקבלים ערכי עובי כל שכבה, נחשפים עדשות האדמה שנוצרו, גבולות המיקום של סוגים שונים של קרקעות ומעריך את מצבן הנוכחי.

כל המדדים הממוצעים הללו משמשים לקביעת האפשרות לנהיגת ערימות, לחישוב עומק הורדתם לאדמה, נתוני פלט בכדי לקבוע את העומק המרבי של תשתית הערימה, ולמצוא מקומות אופטימליים למיקומם של אתרי מחקר.

לאחר עריכת מחקרי שדה על ידי מחקר סטטי באדמה, מתקבלים הנתונים הבאים:

• על ההתנגדות של האדמה מתחת לקצה החרוט, הבאה לידי ביטוי ב- MPa (kgf / cm²);
• על ההתנגדות של תת-הקבר בצד מצמד החרוט, יחידת המדידה - הספר.

תוצאות הצליל הסטטי אמינות אם העבודות מתבצעות על פי תוכנית שאושרה מראש ומשימה לביצוע בדיקות גיאולוגיות והנדסיות שבוצעו בהתאם לכל הכללים.

ציוד לחישה לקרקע

ההתקנה המשמשת לבדיקה מורכבת מהחלקים הבאים:

• קצה ומוט ויוצרים יחד מכשיר בדיקה;
• מכשיר, כמו שקע, להדפסת קצה לאדמה, ומתקן המוצא את הגשוש;
• לתמוך בהתקנה - מיטה מאוזנת סטטית קבועה על ידי עוגנים;
• מכשירי מדידה וקריאה עם אפשרות לתיקון על מדיום גמיש.

בדיקות עצה משמשות בשלושה סוגים נפוצים. הסוג הראשון של קצה מורכב מארז והחרוט עצמו. הסוג השני של הבדיקה מצויד בקצה צימוד חיכוך בצורת חרוט. הטיפ השלישי כולל מצמד חיכוך, חרוט ומרחיב. שיטת החישה הסטטית מחייבת שלמרות התכנון המיושם של הגשש, בסיסה בשטח צריך להיות תואם ל 10 ס"מ². הזווית בשיא החרוטי היא 60 מעלות.

על פי הטכנולוגיה, נדרש כי קוטר הצימוד יהיה שווה לאינדיקטור זה של בסיס הדיור, ואורכו צריך להיות 31 ס"מ. קוטר המוט בחוץ הוא 36 ס"מ עבור בדיקה מסוג 1, ושני הסוגים השניים מאפשרים קוטר של עד 55 ס"מ. גודל זה מתקבל על בסיס חישובים טכנולוגיים.

עבודת הכנה

על פי הוראות ההפעלה שמונפקות על ידי היצרן עם רכישת המכונה, מבוצעות בדיקות תקופתיות של הציוד ואימותו. היעילות נקבעת לאחר רכישת המתקן ולפני השימוש בו במזבלה. הבדיקה מתבצעת לפחות פעם בשלושה חודשים, וגם לאחר תיקון והחלפה של כל אחד מהחלפים. תוצאות האימות המתקבלות נערכות על ידי המעשה הרלוונטי.

התקנת חישה סטטית נתונה ללא הפסקה בלאי, קיים אובדן חלקי של ישרות המוט, ולכן לאחר כל 15-20 נקודות טבילה נאספים קישורים בקטע של לפחות 3 מ 'ובודקים קו ישר. סטיות מותרות לא יותר מ- 5 מ"מ לכל אורך. הבדיקה חלה גם על גובה קצה הגשש, שמונע את צמצום האורך ביותר מ- 5 מ"מ.

בעת סימון נקודות צלילה משתמשים במפלסים גאודטיים ותאודוליטים, במקומות המסומנים הם מציבים משואות בגובה ואנכי. לאחר ביצוע צלילים סטטיים, המיקום הנכון של הנקודות נבדק מחדש. אם בשל התכונות הגיאולוגיות של השטח לא מגורים מגדלורים, אז נעשה תכנון אדמה כדי לשפר את התנאים. התורן הנשמע אינו חורג יותר מ- 5 מעלות, אחרת התוצאות נחשבות שנויות במחלוקת.

נשמע

צליל סטטי מתבצע בהתאם לנוהל הקבוע בהוראות ההפעלה למתקני שדה. תוצאות שהושגו קבועות בהכרח במרווחים תקופתיים על קלטת גמישה במהירות הזחה של 1 מ 'לדקה. הטבילה נחשבת כשלמה אם הגשש נמצא בלחץ של ערך קבוע מראש.

בנוסף למוביל הגמיש, תוצאות הבדיקות נרשמות בכתבי עת מיוחדים. לאחר העבודה, הבאר מחוברת לכדור הארץ ומסומנת בשלט שעליו הם נתוני נקודת המבחן ושם הארגון שניהל את ההליך. חובה לשחזר אדמה שנפגעה במהלך העבודה.

מעבד נתונים שהתקבלו

כל המאפיינים המתקבלים של האדמה נמשכים בצורה של גרפים חזותיים, כאשר הקריאות משתנות לאורך עומק סימני החישה. לבנייה, השתמש בעדכוני תרשים או ברשומות נתונים ביומן החישה.כל הגרפים מבוצעים בסולם אחד, השינוי בו מותר תוך שמירה על היחס בין קואורדינטות אנכיות ואופקיות. אם עבודות המכרה ממוקמות בקרבת מקום, הם מוצגים על גבי הגרף בשורות נפרדות.

סיווג וסוגי קרקעות

קרקעות תת קרקעיות מגוונות בהרכב כימי, במבנה הגבישי ובאופי המיקום בשכבה. חלוקת האדמה מתבצעת בהתאם ל- SNiP II-15-1974, חלק 2.

קרקעות סלעיות הן משקעי אדמה קשים השוכבים במאסיב צפוף, לעיתים מותר באזורים שברים. אלה כוללים סלעים דלקתיים (גרניטים), משקעים משקעים (קונגלומרטים, אדמה חולית), שכבות מטמורפיות (סכינים, גניסים, קוורציטים). תצורות אדמה מסוג זה מאופיינות בכוח דחיסה רב, עמידות טובה להקפאה, והן מהוות בסיס מצוין לבנייה.

אם קרקעות סלעיות מאופיינות בנוכחות סדקים, הרי שביצועיהם מתדרדרים מבחינת הקפאה וחוזק. אדמה כזו מחולקת לקבוצות הנקבעות על פי תכולת המלח, יכולת הריכוך והמסיסות במים.

קרקעות לא סלעיות נוצרות בשיטת המשקע בתנאים טבעיים ואינן מכילות קשרים מבניים נוקשים בסריג שלהם. תלוי בגודל החלקיקים, הם מחולקים לאדמה גסית גרגרנית, חולית, מאבני חרסית וביוגנית.

אפיון אדמה גסה

אלה כוללים חלקים בלתי תלויים של תצורות סלע, ​​בהן שברים בגודל של עד 2 מ"מ, והם מכילים מסה של לא יותר מ- 50%. הצורה והגודל של גרגירים מבחינים בסוגי אדמה אלה: סלע, ​​בלוק, חצץ, חלוקי נחל, חצץ ועץ. הם נחשבים לבסיס מצוין לבנייה כבדה ולמבנים מכניים, אם הם ממוקמים בשכבה הצפופה הקודמת. דחיסה בהשפעת עומס זניחה. זה טוב אם מסת האדמה הכוללת מכילה עד 40% ממילוי חול או חרס ואבק, המעניק מאפייני חוזק נוספים.

מחוון קרקע לחול

בהרכבם, סוגים אלו של קרקעות מכילים חלקיקים מינרליים ודגני קוורציט בגודל גרעינים של לא יותר מ- 2 מ"מ. רכיבי טיט - לא יותר מ -3%, מה שמוביל לאובדן הפלסטיות. בהתאם לגודל התבואה, קרקעות חול חולקות לסוגים:

• אבק מורכב מחלקיקים בקוטר של 0,05 עד 0.005 מ"מ;
• שבריר עדין בקוטר של יותר מ 0.1 מ"מ;
• קנסות ממוצעת בקוטר של יותר מ- 0.25 מ"מ;
• קוטר החלקיקים הגדול הוא 0.5 מ"מ ומעלה;
• המין החצץ מכיל תכלילים בקוטר העולה על 2 מ"מ.

יכולת הנשיאה של הבסיס החולי עולה עם הגדלת גודל התבואה. קרקעות חוליות לא גמישות הן בעלות דרגה נמוכה של דחיסה: לאחר תחילת העומס משקע המשקע במהירות. סוגים קרקעיים גרגירים של קרקע חולית במהלך העמסה מגבירים את הצפיפות ובהתאם גם את חוזקם.

סוגי קרקעות, כמו חול עם חימר, מראים במקרים מסוימים את היכולת לשכוך ולהתנפח. הראשון מתרחש בהשפעת משקלו והשריה שלו, השני מגביר את נפח האדמה, וכאשר הוא מיובש הוא פוחת, מה שמוביל לסדקים ואובדן כוח.

סלעי טיט

קרקעות מסוג טיט מכילות חלקיקים קשקשיים קטנים בקוטר של לא יותר מ- 0.005 מ"מ. ניתן לערבב מספר קטן של גרגרי חול מאובקים. אדמת החימר מתייחסת לסלעי גלים, מאחר ונימים דקים ומישורים גדולים בין חלקיקים לתכולת לחות מובילים לרוויה מהירה במים, ההורסת את שלמות התצורה בהשפעת הכפור. קרקעות טיט מחולקות להלן:

• טיט - מכיל פתיתי חימר של יותר מ -30%;
• התרסקות - מספר הפתיתים יורד ל 10-30%;
• נול חולי מאופיין בתוכן של 3 עד 10% מהקשקשים.

קרקעות חימר משנות את כוחן בהתאם ללחות. יבש יכול לעמוד בעומס משמעותי. מתכולת חלקיקי החרס תלוי במדד הפלסטיות והנוזילות.

חול טובע

הבסיסים, שכאשר הם נפתחים, מתחילים לנוע, מפגינים נזילות וצמיגות גדולים יותר, נקראים חול טובע. הם כוללים אבק חול, חלקיקי קשקשים חרסיים, תוספי סחף. זרעים זריזים מכילים הרבה לחות, שמביאה את המסה למצב כמעט נוזלי. קרקעות של קומפוזיציה זו מחולקות לאבני חול טובות ולא שגרתיות. הראשונים מכילים הרבה תכלילים של טיט וקלואידים המאופיינים ברוויה מהירה ואובדן לחות לקוי. השחייה שלהם מתרחשת כאשר תכולת הלחות בסכום של 6-9%, המעבר למצב נוזל נצפה לאחר הוספת לחות בכמות של 15-17%.

חול טובע לא שגרתי כולל תצורות חול שאינן מכילות טיט. קרקעות אלה מאופיינות בתפיסת לחות גבוהה וביכולת למסור אותה במהירות. הם עוברים למצב הנוכחי, ותכונות כאלה של קרקעות הופכות את השימוש בהן בבנייה לבלתי אפשרי.

מאפיינים מכניים ופיזיים

אינדיקטור חשוב הוא התפלגות גודל החלקיקים, המאפשרת לברר כמה אחוז חלקיקים נמצאים במסה. החלקיקים הסטנדרטיים המתאימים לגילוי כוללים גרגרים: 40 מ"מ - חלוקי נחל, בין 0.25 ל -2 מ"מ - חול, 0.05-0.25 מ"מ - אבק, 0.005-0.05 מ"מ - חלקיקי אבק, עד 0.005 מ"מ - קשקשי חימר.

משקל נפחי מראה כמה שוקל קוב אחד של אדמה: עבור סלעים שונים הוא נע בין 1.5 ל -2.0 טון ל -1 מ"ק. מקדם הנקבוביות חושף את היחס בין המספר הכולל של הנקבוביות לנפח האדמה כולו. מחוון הלחות קובע את היחס בין מסת הלחות הכלולה למשקל של אותו נפח במצב היבש.

מדד הקישוריות מגלה את יכולתם של דגנים וחלקיקים קטנים להישאר בצורה אינטגרלית תחת עומס. לאדמות החימר יש השיעור הגבוה ביותר: בתצורות חול נעדר לחלוטין הלכידות ההדדית של חלקיקים.

פלסטיות היא המאפיין של סלע לשנות צורה בהשפעת עומס ונשאר ללא שינוי לאחר סילוקו. האינדיקטור הגבוה ביותר הוא לסלעים חרסיים; הערכים הנמוכים ביותר מוצגים על ידי חולות ובסיסי חצץ.

צליל סטטי חושף אינדיקטור לחוזק השכבה הנחקרת. חוזק הוא היכולת להישאר שלמה כשנחשפים לעומס.

מאפיין חשוב של הגזע הוא עמידות גזירה. התנועה של שכבה אחת יחסית לשנייה מתרחשת לאורך מטוסי החלקה מסוימים. תחת פעולת העומס, החלקיקים עומדים בפני גזירה, כמות ההדבקה ויוצרים את האינדקס הרצוי.

פרפרפרוסט

מי תהום מהווים לא רק הצטברות נוזלים בתוך המאגרים, אלא גם היווצרות קרח מוצק. פרפרפרוסט נקרא אזור קריוליט, המורכב משכבות קרח. הם נוצרים בהרים, על פני מישורים בדרגת מינרליזציה גבוהה ומתחת לקרקע. פרפרפרוסט נוצר באזורים עם עקירה טקטונית מתמדת של אופקים על ידי סלעים רטובים או כתוצאה מהקפאת נוזלים שהצטברו בעבר בשכבות תת-קרקעיות.

כמעט בכל אזורי המחלבה מתרחשים הצטברות קרח נודדת. הסלע הקפוא כתוצאה משנים רבות הוא תוצאה של הצטברות ממושכת של קור בהמוני שכבות תת-קרקעיות. חוקרים רבים מדברים על קיומה בן מאות השנים מאז ימי קדם. כתוצאה מהאקלים הקשה שהוקמה במקומות בהם ממוקמת permafrost, לא צפויה הרס שכבות קרח אם האיזון הטבעי לא יופרע כתוצאה מפעילות אנושית. כאשר משתמשים בהם כבסיס לבניית שכבות עם קרקעות קפואות, מוקדשת היחס הזהיר לשלמות המשטח, אחרת עלולה להיווצר שיווי משקל מבוסס.

עדשות באדמה ועומק ההקפאה

Permafrost מתפתח באופן לא שווה בשטח עצום. לעיתים מתרחשים כתמים מבודדים ולעיתים קפואים אזורים שלמים ללא הפסקה. מחקרים על שכבת האדמה המופשרת לא תמיד קובעים את נוכחותם של עדשות בה - קטעים קפואים של הצטברות הקרח.אם הבניין נבנה בשטח של אדמה נמסה ונפספס עדשה והיא ממוקמת בחלקה מעליה, אז החום מהמבנה במהלך הפעולה ממיס את הצטברות הקרח ונוצרים שקיעה או מפולות בלתי צפויות.

לעיתים עדשות קרח נוצרות באופן מלאכותי כתוצאה מהפרעה בחילופי החום הטבעיים בין פני האדמה למעמקים.

הקרח המאוחסן במעמקים מתנפח עם עלייה בטמפרטורה, ומעוות את האדמה. חוזק הבסיס מושפע לא רק מעדשות קרח אינדיבידואליות, אלא גם מהעומק הטבעי של הקפאת האדמה. המחוון מחושב לתקופה הקרה ביותר באזור. במקביל מונחים בחישוב הלחות המרבית של הסלע והתנאים להיעדר שלג על פני השטח.

עומק ההקפאה נלקח בחשבון בעת ​​הנחת התשתית להקמת מבנים ומבנים, ואילו קרקעית הקרקע קבורה מתחת לסימן ההקפאה המקובל. בחישוב מתקבל אינדיקטור החורג מעט מעומק ההקפאה האמיתי. זה נלקח כבסיס, שכן החישוב מתבצע לאותם מקרים בהם שילוב של נסיבות מוביל לתנאי ההפעלה הגרועים ביותר.

לסיכום, יש לציין כי חקר תצורות אדמה בשיטה של ​​צליל סטטי עוזר להרחיב את בית הגידול האנושי עקב אזור הסרפרוסט וסיביר הקיצונית, לבנות שם כפרים מודרניים ומפעלי עיבוד.