Statisk lyd. Typer og metoder for jordstudie

For å bestemme jordas sammensetning, dens bæreevne, den mest effektive studien av jordlaget i det naturlige miljøet, brukes statisk lyd. Sondens senkningsdybde tilsvarer 10 m, men en mindre er tillatt hvis sjiktet av urfolk i jordartene passerer nær overflaten. Ved en grunne forekomst av tett jord, deres usammenhengende konsistens eller leirbergarter, er det tillatt å senke forskningssonden til en dybde på 5 m. For å bestemme at et lag med tilstrekkelig tykkelse er plassert under sondekonen, bores en brønn. I følge hennes studier bestemmes ønsket lyddybde.

Jordmålingsforskningsmål

GOST 20069-1974 inneholder standarder og regler for statisk sensing.

Prosedyren utføres for å identifisere:

• kjennetegn ved det geologiske elementet i naturlige forhold (lagtykkelse, grenser for en bestemt jorddel, sammensetning og tilstand på studietidspunktet);
• grensene for homogene formasjoner i dybde og distribusjonsområde;
• dypet av den øvre grensen av tykke steinete jordarter, store klastiske jordlag;
• statiske tester tilnærmet vurdere de fysiske og mekaniske egenskapene til jorden;
• motstandens grense bestemmes, den laterale motstanden av jorda under sonden;
• for kunstig fylt jord utføres en studie av komprimeringsgraden.

Essensen av prosedyren

Statisk lyding av jord utføres for å bestemme de mekaniske og fysiske egenskapene til jordlaget, derfor oppnås jordens normative egenskaper som et resultat. Når du behandler forskningsdata, må du først bestemme det aritmetiske gjennomsnittet av resultatene av en senking av sonden for å bestemme egenskapene til laget. For det endelige resultatet sammenlignes gjennomsnittsverdiene for alle produserte lydpunkter på det valgte stedet.

Forskningsprosessen utføres i sykluser som inneholder følgende driftsprosedyrer:

• en gradvis ensartet innrykk av stangen utføres med periodisk fiksering av de fysiske og mekaniske egenskapene til jorda etter ca. 20 cm;
• innspilling på skjematiske automatiske bånd av alt vitnesbyrd om jordundersøkelse;
• å bygge opp den påfølgende stangseksjonen stiger jekkstangen;
• statisk lyding avsluttes når instrumentet når ønsket valgt dybde eller maksimal belastning på sondekonen.

Generelle sanseproblemer

Når sonden senkes, tas avlesningene av motstanden til jordlagene under spissen av anordningen og på dens sidevegger. Den statiske forskningsmetoden brukes som en uavhengig test eller kombinert med andre tekniske og geologiske definisjoner av jordkarakteristikker. I forskningsprosessen oppnås verdiene av tykkelsen til hvert lag, de dannede linsene i jorda blir avslørt, grensene for plasseringen av forskjellige typer jordsmonn, og deres nåværende tilstand blir evaluert.

Alle disse gjennomsnittsindikatorene brukes til å bestemme muligheten for å føre hauger, beregne dybden for senking i bakken, utdata for å fastslå den maksimale dybden på haugfundamentet, og finne de optimale stedene for plasseringen av forskningssteder.

Etter å ha utført feltundersøkelser ved en statisk undersøkelse av jordsmonnet, oppnås følgende data:

• på resistiviteten til jorda under tuppen av kjeglen, uttrykt i MPa (kgf / cm²);
• om motstanden til undergraden på siden av kjeglekoblingen, måleenhet - boken.

Resultatene av statisk lyding er pålitelige hvis arbeidet utføres i henhold til en forhåndsgodkjent plan og en oppgave for å utføre geologiske og ingeniørprøver utført i samsvar med alle regler.

Jordfølerutstyr

Installasjonen som brukes til testen består av følgende deler:

• en spiss og en stang som sammen danner en sonderingsinnretning;
• en innretning, for eksempel en knekt, for å trykke en spiss ned i bakken, og en enhet som trekker ut sonden;
• for å støtte installasjonen - en statisk balansert seng festet med ankre;
• måle- og leseinnretninger med mulighet for feste på et fleksibelt medium.

Tippprober brukes i tre vanlige typer. Den første typen spisser består av et foringsrør og selve kjeglen. Den andre typen sonde er utstyrt med en kjegleformet friksjonskoblingsspiss. Det tredje tipset inkluderer en friksjonskobling, kjegle og ekspander. Metoden for statisk sensing krever at til tross for anvendt design av sonden, skal dens base i området tilsvare 10 cm². Vinkelen ved den koniske toppen er 60º.

I følge teknologien er det påkrevd at diameteren på koblingen på utsiden er lik denne indikatoren for sokkelens underlag, og dens lengde skal være 31 cm. Diameteren til stangen på utsiden er 36 cm for en type 1-sonde, og de to andre typene tillater en diameter på opptil 55 cm. Denne størrelsen aksepteres basert på teknologiske beregninger.

Forberedende arbeid

I henhold til bruksanvisningen som er gitt av produsenten ved kjøp av maskinen, utføres periodisk testing av utstyret og verifisering av det. Ytelsen bestemmes etter kjøpet av installasjonen og før bruk på deponiet. Testen utføres minst en gang hver tredje måned, og også etter reparasjon og utskifting av noen av reservedelene. De oppnådde bekreftelsesresultatene utarbeides av den aktuelle loven.

Installasjonen av statisk sensing blir konstant utsatt for slitasje, det er et delvis tap av stanghetthet, derfor etter hvert 15-20 neddykkingspunkt samles koblinger i en seksjon på minst 3 m og en rett linje kontrolleres. Avvik tillates ikke mer enn 5 mm over hele lengden. Kontrollen gjelder også høyden på sondespissen, som forhindrer at lengden reduseres med mer enn 5 mm.

Ved markering av dykkpunkter brukes geodetiske nivåer og teodolitter, på de markerte stedene setter de opp beacons i høyden og vertikalt. Etter å ha utført statisk lyd, sjekkes korrekt plassering av punktene på nytt. Hvis det ikke er montert fyr på grunn av terrengets geologiske trekk, blir jordplanlegging gjort for å bedre forholdene. Lydmasten avviker ikke mer enn 5º, ellers blir resultatene ansett som kontroversielle.

Gjennomføring sensing

Statisk lyding utføres i samsvar med prosedyren gitt i bruksanvisningen for feltinstallasjoner. Oppnådde resultater blir nødvendigvis fikset med periodiske intervaller på et fleksibelt bånd med en innrykkhastighet på 1 m per minutt. Fordypningen anses som fullstendig hvis sonden er under trykk av en forhåndsbestemt verdi.

I tillegg til den fleksible transportøren blir resultatene av testene registrert i spesialtidsskrifter. Etter arbeid er brønnen koblet til jord og merket med et skilt som er testpunktdataene og navnet på organisasjonen som utførte prosedyren. Det er obligatorisk å gjenopprette jordskader under arbeid.

Behandler mottatte data

Alle de oppnådde egenskapene til jorda er trukket ut i form av visuelle grafer, der avlesningene varierer langs dybden av sansemerkene. For konstruksjon, bruk kartfeeds eller dataposter i senseringsloggen.Alle grafer utføres på en skala, endringen er tillatt mens forholdet mellom vertikale og horisontale koordinater opprettholdes. Hvis gruvearbeidene er lokalisert i nærheten, vises de på grafen i separate linjer.

Klassifisering og jordtyper

Underjordiske jordsmonn er forskjellige i kjemisk sammensetning, krystallinsk struktur og beliggenheten i laget. Jordinndeling blir utført i samsvar med SNiP II-15-1974, del 2.

Svaberg er harde jordavsetninger som ligger i et tett massiv, noen ganger er bruddområder tillatt. Disse inkluderer stollete bergarter (granitter), sedimentære avsetninger (konglomerater, sandjord), metamorfe lag (skiver, gneiser, kvartsitter). Jordformasjoner av denne typen er preget av stor trykkfasthet, god motstand mot frysing og er en utmerket base for konstruksjon.

Hvis svaberg er preget av tilstedeværelse av sprekker, forringes ytelsen deres når det gjelder frysing og styrke. Slik jord er delt inn i grupper bestemt av saltinnhold, mykningsevne og løselighet i vann.

Ikke-steinete jordsmonn dannes ved sedimentærmetoden under naturlige forhold og inneholder ikke stive strukturelle bindinger i gitteret. Avhengig av størrelsen på partiklene blir de delt inn i grovkornet, sandjord, leirstøvete og biogene akkumulasjoner.

Karakterisering av grov jord

Disse inkluderer uforbundne biter av fjellformasjoner, der fragmenter opp til 2 mm i størrelse råder, og de er inneholdt i en masse på ikke mer enn 50%. Formen og størrelsen på granulat skiller disse jordtyper: kampestein, blokk, grus, rullestein, grus og tre. De regnes som en utmerket base for tunge bygninger og mekaniske konstruksjoner, hvis de er plassert på det forrige tette laget. Komprimering under påvirkning av belastning er ubetydelig. Det er bra hvis den totale jordmassen inneholder opptil 40% sand- eller leir- og støvfylling, noe som gir ytterligere styrkeegenskaper.

Sandjordindikatorer

I deres sammensetning inneholder disse jordtyper mineralpartikler og kvartsittkorn med en kornstørrelse på ikke mer enn 2 mm. Leirkomponenter - ikke mer enn 3%, noe som fører til tap av plastisitet. Avhengig av kornstørrelse er sandjord fordelt på typer:

• støv består av partikler med en diameter fra 0,05 til 0,005 mm;
• fin fraksjon med en diameter på mer enn 0,1 mm;
• gjennomsnittlig finhet med en diameter på mer enn 0,25 mm;
• stor partikkeldiameter er 0,5 mm eller mer;
• grusartene inneholder inneslutninger med en diameter større enn 2 mm.

Bæreevnen til sandbunnen øker med økende kornstørrelse. Ikke-fleksible sandjord har en lav grad av kompresjon; etter starten av lasten opphører sedimentet raskt. Grovkornede typer sandjord under lasting øker tettheten og følgelig styrke.

Typer jordsmonn, for eksempel sand med leire, viser i noen tilfeller evnen til å avta og svelle. Den første oppstår under påvirkning av sin egen vekt og bløtlegging, den andre øker volumet av jord, og når den tørkes, reduseres den, noe som fører til sprekker og tap av styrke.

Leirberg

Jord av leiretype inneholder små skjellete partikler med en diameter på ikke mer enn 0,005 mm. Et lite antall støvete sandkorn kan blandes sammen. Leirjord refererer til hivende bergarter, siden tynne kapillærer og store plan mellom partikler for fuktighetsinnhold fører til hurtig metning med vann, noe som ødelegger formasjonens integritet under påvirkning av frost. Leirjord er delt inn i følgende:

• leire - inneholder leirflak mer enn 30%;
• loams - antall flak synker til 10-30%;
• sandløk er preget av et innhold på 3 til 10% av vekten.

Leirjord endrer styrke avhengig av fuktighet. Tørr tåler en betydelig belastning. Avhengig av innholdet av leirpartikler avhenger av indikatoren på plastisitet og flyt.

quicksand

Basene, som, når de åpnes, begynner å bevege seg, og som viser større flyt og viskositet, kalles kvikk sand. De inkluderer sandstøv, skjellete leirpartikler, siltige tilsetningsstoffer. Quicksandies inneholder mye fuktighet, som bringer massen til en nesten flytende tilstand. Jordsmonn med denne sammensetningen er delt inn i ekte kvikk sand og ukonvensjonell. De første inneholder mye leire og kolloidale inneslutninger preget av rask metning og dårlig fuktighetstap. Deres svømming skjer når fuktighetsinnholdet i mengden 6-9%, overgangen til en væsketilstand observeres etter tilsetning av fuktighet i mengden 15-17%.

Ukonvensjonell kviksand inkluderer sandformasjoner som ikke inneholder leire. Disse jordsmonnene er preget av høy fuktighetsoppfatning og evnen til å raskt gi den bort. De går over i den nåværende tilstanden, og slike egenskaper ved jord gjør deres bruk i konstruksjon umulig.

Mekaniske og fysiske egenskaper

En viktig indikator er fordelingen av partikkelstørrelse, som lar deg finne ut hvor mange prosentvise partikler som er i massen. De standardiserte partiklene som er egnet for påvisning inkluderer korn: 40 mm - småstein, fra 0,25 til 2 mm - sand, 0,05-0,25 mm - støv, 0,005-0,05 mm - støvpartikler, opp til 0,005 mm - leirskala.

Volumetrisk vekt viser hvor mye en kubikkmeter jord veier; for forskjellige bergarter varierer den fra 1,5 til 2,0 tonn per 1 m3. Porøsitetskoeffisienten avslører forholdet mellom det totale antall porer og hele jordvolumet. Fuktighetsindikatoren bestemmer forholdet mellom massen av fuktighet inneholdt og vekten til det samme volumet i tørr tilstand.

Tilkoblingsindeksen avdekker evnen til små korn og partikler til å forbli i integrert form under belastning. Leirjord har den høyeste hastighet; i sandformasjoner er gjensidig samhørighet av partikler fullstendig fraværende.

Plastisitet er egenskapen til en stein å endre form under påvirkning av en belastning og forbli uendret etter at den er fjernet. Den høyeste indikatoren er for leirete bergarter; de laveste verdiene vises av sand og grusunderlag.

Statisk lyding avslører en indikator på styrken til det undersøkte laget. Styrke er evnen til å forbli intakt når du blir utsatt for en belastning.

Et viktig kjennetegn ved rasen er skjærmotstand. Bevegelsen av ett lag i forhold til et annet skjer langs visse glideplan. Under belastningen påvirker partiklene skjær, vedheftingsmengden og danner den ønskede indeksen.

permafrost

Grunnvann danner ikke bare væskeansamlinger inne i reservoarene, men også fast isdannelse. Permafrost kalles kryolittregion, bestående av islag. De dannes i fjellene, på overflaten av sletter med høy mineralisering og underjordisk. Permafrost dannes i områder med konstant tektonisk forskyvning av horisonter av våte bergarter eller som et resultat av frysing av tidligere akkumulert væske i underjordiske lag.

I nesten alle områder med permafrost forekommer trekkende isopphopninger. Fjellet som er frosset som et resultat av mange år er et resultat av langvarig ansamling av kulde i massen av underjordiske lag. Mange forskere snakker om dens hundre år gamle eksistens siden antikken. Som et resultat av det etablerte tøffe klimaet på steder der permafrost befinner seg, forventes ikke ødeleggelse av islag hvis den naturlige balansen ikke blir forstyrret som følge av menneskelig aktivitet. Når den brukes som et fundament for konstruksjon av lag med frosne jordarter, blir oppmerksomhet pekt på den nøye holdningen til overflatens integritet, ellers kan en etablert likevekt oppstå.

Linser i bakken og frysedybden

Permafrost utvikler seg ulikt innenfor et enormt territorium. Noen ganger forekommer isolerte flekker, og andre ganger er hele områder uten pause frosset. Studier av laget med tint jord bestemmer ikke alltid tilstedeværelsen av linser i den - frosne deler av isopphopningen.Hvis bygningen blir bygget i området med smeltet jord og en linse har blitt savnet, og den er delvis plassert over den, smelter varmen fra strukturen under drift isopphopningen og det skapes uforutsigbar innsynkning eller skred.

Noen ganger dannes islinser kunstig som et resultat av forstyrrelse av naturlig varmeutveksling mellom jordoverflaten og dybden.

Isen lagret i dypet svulmer opp med økende temperatur og deformerer jorda. Styrken til basen påvirkes ikke bare av individuelle islinser, men også av den naturlige dybden til frysing av jorda. Indikatoren er beregnet for den kaldeste perioden i området. I dette tilfellet legges maksimumsfuktigheten på fjellet og forholdene for fravær av snø på overflaten i beregningen.

Frysedybden tas med i betraktningen når du legger grunnlaget for bygging av bygninger og strukturer, mens bunnen av fundamentet er begravet under det aksepterte frysemerket. I beregningen oppnås en indikator som litt overstiger den reelle frysedybden. Det er lagt til grunn, siden beregningen blir utført for de tilfellene når en kombinasjon av omstendigheter fører til de verste driftsforholdene.

Avslutningsvis skal det bemerkes at studiet av jordformasjoner ved hjelp av metoden for statisk lyding hjelper til med å utvide den menneskelige naturen på grunn av permafrostsonen og ekstreme Sibir, for å bygge moderne landsbyer og prosesseringsanlegg der.