Sunet static. Tipuri și metode de studiu a solului

Pentru a determina compoziția solului, capacitatea de rulare a acestuia, cel mai eficient studiu al stratului pământului în mediul natural, se utilizează un sunet static. Adâncimea de coborâre a sondei corespunde la 10 m, dar una mai mică este permisă dacă albia rocilor de sol indigene trece aproape de suprafață. Datorită apariției superficiale a solurilor dense, a consistenței lor incoerente sau a rocilor de lut, este permisă scăderea sondei de cercetare doar la o adâncime de 5 m. Pentru a determina dacă sub conul sondei se găsește un strat de grosime suficientă. Conform studiilor sale, se determină adâncimea de sunet dorită.

Obiectivele de cercetare pentru detectarea solului

GOST 20069-1974 conține standarde și reguli pentru detectarea statică.

Procedura este efectuată pentru a identifica:

• caracteristicile elementului geologic în condiții de apariție naturală (grosimea stratului, limitele unei anumite secțiuni de sol, compoziția și starea la momentul studiului);
• limitele formațiunilor omogene în profunzime și aria de distribuție;
• adâncimile graniței superioare a solurilor stâncoase groase, straturi mari de pământ clastic;
• testele statice evaluează aproximativ proprietățile fizice și mecanice ale pământului;
• se determină limita rezistenței, rezistența laterală a solului de sub sondă;
• pentru solurile umplute artificial se realizează un studiu al gradului de compactare.

Esența procedurii

Sondarea statică a solurilor este realizată pentru a determina proprietățile mecanice și fizice ale stratului de sol, prin urmare, caracteristicile normative ale solului sunt obținute ca urmare. Când prelucrați datele de cercetare, determinați mai întâi media aritmetică a rezultatelor unei scăderi a sondei pentru a determina caracteristicile stratului. Pentru rezultatul final, sunt comparate valorile medii pentru toate punctele de sunet produse pe site-ul selectat.

Procesul de cercetare se desfășoară în cicluri care conțin următoarele proceduri de operare:

• o indentare treptată uniformă a tijei se realizează cu fixarea periodică a proprietăților fizice și mecanice ale solului după aproximativ 20 cm;
• înregistrarea pe casete automate schematice a tuturor mărturiilor privind investigarea solului;
• pentru a construi secțiunea de tijă ulterioară tija de ridicare crește;
• sunetul static se încheie când instrumentul atinge adâncimea dorită sau sarcinile maxime pe conul sondei.

Probleme generale de detectare

Când sonda este coborâtă, citirile rezistenței straturilor de sol sunt luate sub vârful dispozitivului și pe pereții laterali ai acestuia. Metoda de cercetare statică este utilizată ca test independent sau combinată cu alte definiții inginerești și geologice ale caracteristicilor solului. În procesul de cercetare, se obțin valorile grosimii fiecărui strat, se dezvăluie lentilele formate ale solului, se limitează amplasarea diferitelor tipuri de sol și se evaluează starea lor actuală.

Toți acești indicatori medii sunt folosiți pentru a determina posibilitatea de a conduce grămezi, pentru a calcula adâncimea coborârii lor în pământ, pentru a da date de ieșire pentru a stabili adâncimea maximă a fundației și pentru a găsi locurile optime pentru amplasarea siturilor de cercetare.

După efectuarea studiilor de teren printr-un studiu static al solului, se obțin următoarele date:

• pe rezistivitatea solului sub vârful conului, exprimată în MPa (kgf / cm²);
• despre rezistența subgradului pe partea ambreiajului, unitatea de măsură - cartea.

Rezultatele sonorizării statice sunt fiabile dacă lucrările sunt efectuate conform unui plan aprobat în prealabil și a unei sarcini pentru efectuarea testelor geologice și inginerești executate în conformitate cu toate regulile.

Echipamente de măsurare la sol

Instalarea folosită pentru test constă din următoarele părți:

• un vârf și o tijă, formând împreună un dispozitiv de sondare;
• un dispozitiv, cum ar fi un jack, pentru apăsarea unui vârf în pământ și un dispozitiv care extrage sonda;
• pentru a sprijini instalarea - un pat echilibrat static fixat de ancore;
• dispozitive de măsurare și citire cu posibilitatea de fixare pe un mediu flexibil.

Sondele de vârf sunt utilizate în trei tipuri comune. Primul tip de vârf constă dintr-o carcasă și conul în sine. Al doilea tip de sondă este echipat cu un vârf de cuplare de frecare în formă de con. Al treilea vârf include un ambreiaj de frecare, un con și un expansor. Metoda de detectare statică necesită ca, în ciuda proiectării aplicate a sondei, baza sa în zonă să corespundă cu 10 cm². Unghiul din vârful conic este de 60º.

Conform tehnologiei, este necesar ca diametrul cuplajului la exterior să fie egal cu acest indicator al bazei carcasei, iar lungimea acesteia să fie de 31 cm. Diametrul tijei la exterior este de 36 cm pentru sonda de tip 1, iar cele două a doua tipuri permit un diametru de până la 55 cm. Această dimensiune este acceptată pe baza calcule tehnologice.

Lucrări pregătitoare

Conform instrucțiunilor de exploatare emise de producător la achiziționarea utilajului, se efectuează testări periodice ale echipamentului și verificarea acestuia. Eficiența este determinată după achiziționarea instalației și înainte de utilizarea acesteia la depozitul de deșeuri. Încercarea este efectuată cel puțin o dată la trei luni și, de asemenea, după repararea și înlocuirea oricăreia dintre piesele de schimb. Rezultatele verificării obținute sunt întocmite prin actul relevant.

Instalarea senzorului static este supusă la uzură continuă, există o pierdere parțială a dreptei tijei, prin urmare, după fiecare 15-20 de puncte de imersiune, legăturile sunt colectate într-o secțiune de cel puțin 3 m și o linie dreaptă este verificată. Abaterile sunt permise nu mai mult de 5 mm pe întreaga lungime. Verificarea se aplică și înălțimii vârfului sondei, care împiedică reducerea lungimii cu mai mult de 5 mm.

La marcarea punctelor de scufundare, se utilizează niveluri geodetice și teodolite, în locurile marcate, acestea stabilesc balize în înălțime și vertical. După efectuarea sunetelor statice, locația corectă a punctelor este re-verificată. Dacă, din cauza caracteristicilor geologice ale terenului, farurile nu sunt instalate, atunci planificarea solului se face pentru îmbunătățirea condițiilor. Mastul care suna nu deviază mai mult de 5º, altfel rezultatele sunt considerate controversate.

efectuarea de detectare

Sondarea statică se realizează în conformitate cu procedura prevăzută în instrucțiunile de exploatare pentru instalațiile de teren. Rezultatele obținute sunt în mod necesar fixate la intervale periodice pe o bandă flexibilă, cu o viteză de indentare de 1 m pe minut. Imersiunea este considerată completă dacă sonda se află sub presiunea unei valori predeterminate.

Pe lângă suportul flexibil, rezultatele testelor sunt înregistrate în jurnale speciale. După lucrare, sondă este conectată cu pământ și marcată cu un semn pe care se află datele punctului de testare și numele organizației care a condus procedura. Este obligatorie restaurarea solului deteriorat în timpul lucrului.

Prelucrarea datelor primite

Toate caracteristicile obținute ale solului sunt conturate sub formă de grafice vizuale, unde citirile variază de-a lungul adâncimii semnelor de detectare. Pentru construcție, utilizați fluxuri de diagrame sau înregistrări de date în jurnalul de detectare.Toate graficele sunt efectuate pe o scară, schimbarea sa este permisă menținând raportul dintre coordonatele verticale și orizontale. Dacă lucrările minei sunt situate în apropiere, atunci acestea sunt afișate pe grafic în linii separate.

Clasificare și tipuri de soluri

Solurile subterane sunt diverse prin compoziția chimică, structura cristalină și natura locației în strat. Subdiviziunea solului se realizează în conformitate cu partea 2 a SNiP II-15-1974.

Solurile stâncoase sunt depuneri de sol tare situate într-un masiv dens, uneori sunt permise zone fracturate. Acestea includ roci igrene (granite), depozite sedimentare (conglomerate, sol nisipos), straturi metamorfice (schisti, gneise, cuartite). Formațiile solului de acest tip se caracterizează printr-o rezistență mare la compresiune, rezistență bună la îngheț și reprezintă o bază excelentă pentru construcție.

Dacă solurile stâncoase sunt caracterizate de prezența fisurilor, atunci performanța lor se deteriorează din punct de vedere al înghețului și rezistenței. Un astfel de sol este împărțit în grupuri determinate de conținutul de sare, capacitatea de înmuiere și solubilitatea în apă.

Solurile non-stâncoase sunt formate prin metoda sedimentară în condiții naturale și nu conțin legături structurale rigide în zăbrele lor. În funcție de mărimea particulelor, acestea sunt împărțite în grăunțe groase, cu nisip, argilo-praf și acumulări biogene.

Caracterizarea solului grosier

Acestea includ bucăți de formațiuni de rocă neconectate, în care predomină fragmente de până la 2 mm, și sunt conținute într-o masă de cel mult 50%. Forma și dimensiunea granulelor disting aceste tipuri de soluri: bolovan, bloc, pietriș, pietricel, pietriș și lemn. Sunt considerate o bază excelentă pentru construcții grele și structuri mecanice, dacă sunt amplasate pe stratul dens anterior. Compresia sub influența încărcăturii este neglijabilă. Este bine dacă masa totală a solului conține până la 40% nisip sau argilă și umplutură de praf, ceea ce conferă caracteristici suplimentare de rezistență.

Indicatori de sol nisip

În compoziția lor, aceste tipuri de soluri conțin particule minerale și semințe de cuarțit, cu o dimensiune a granulelor de cel mult 2 mm. Componente din argilă - nu mai mult de 3%, ceea ce duce la pierderea plasticității. În funcție de mărimea bobului, solurile nisipoase sunt împărțite în tipuri:

• praful este format din particule cu diametrul de la 0,05 la 0,005 mm;
• fracție fină cu un diametru mai mare de 0,1 mm;
• finețe medie cu un diametru mai mare de 0,25 mm;
• diametrul mare al particulelor este de 0,5 mm sau mai mult;
• specia pietroasă conține incluziuni cu un diametru mai mare de 2 mm.

Capacitatea portantă a bazei nisipoase crește odată cu creșterea dimensiunii boabelor. Solurile nisipoase ne-flexibile au un grad scăzut de compresie; după începerea sarcinii, sedimentul încetează rapid. Tipurile de soluri nisipoase cu granulație în timpul încărcării cresc densitatea și, în consecință, rezistența.

Tipurile de soluri, cum ar fi nisipul cu lutul, arată în unele cazuri capacitatea de a scădea și a se umfla. Primul apare sub influența propriei greutăți și înmuiere, al doilea crește volumul de sol, iar când este uscat, acesta scade, ceea ce duce la fisuri și pierderea forței.

Stânci de argilă

Solurile tip argilă conțin particule mici, solzoase, cu un diametru de nu mai mult de 0,005 mm. Un număr mic de boabe de nisip prăfuit pot fi întrerupte. Solul argilos se referă la roci învelitoare, deoarece capilarele subțiri și planurile mari între particule pentru conținutul de umiditate duc la saturarea rapidă cu apă, ceea ce distruge integritatea formațiunii sub influența înghețurilor. Solurile argiloase sunt împărțite în următoarele:

• argile - conțin fulgi de lut mai mult de 30%;
• loams - numărul fulgilor scade la 10-30%;
• grâuurile nisipoase se caracterizează printr-un conținut de 3 până la 10% din solzi.

Solurile argiloase își schimbă rezistența în funcție de umiditate. Uscat poate rezista la o sarcină semnificativă. Din conținutul de particule de argilă depinde indicatorul de plasticitate și fluiditate.

nisipuri mișcătoare

Bazele, care, atunci când sunt deschise, încep să se miște, care prezintă o fluiditate și o vâscozitate mai mari, se numesc apăsare. Acestea includ praful de nisip, particulele solzoase de argilă, aditivii limbi. Quicksandies-urile conțin multă umiditate, ceea ce aduce masa într-o stare aproape lichidă. Solurile acestei compoziții sunt împărțite în veritabile cereale și neconvenționale. Primele conțin o mulțime de argilă și incluziuni coloidale caracterizate prin saturație rapidă și pierderi slabe de umiditate. Înotul lor are loc atunci când conținutul de umiditate în cantitate de 6-9%, trecerea la o stare fluidă este observată după adăugarea umidității în cantitate de 15-17%.

Nemulțumirile neconvenționale includ formațiuni de nisip care nu conțin lut. Aceste soluri sunt caracterizate de percepția ridicată a umidității și capacitatea de a-i da rapid. Acestea trec în starea actuală și astfel de proprietăți ale solurilor fac imposibilă utilizarea acestora în construcții.

Caracteristici mecanice și fizice

Un indicator important este distribuția mărimii particulelor, care vă permite să aflați câte procente de particule sunt conținute în masă. Particulele standardizate adecvate pentru detectare includ granule: 40 mm - pietricele, de la 0,25 la 2 mm - nisip, 0,05-0,25 mm - praf, 0,005-0,05 mm - particule de praf, până la 0,005 mm - solzi de argilă.

Greutatea volumetrică arată cât cântărește un metru cub de sol, pentru diferite roci aceasta variază de la 1,5 la 2,0 tone la 1 m3. Coeficientul de porozitate dezvăluie raportul dintre numărul total de pori și întregul volum de sol. Indicatorul de umiditate determină raportul dintre masa de umiditate conținută și greutatea aceluiași volum în stare uscată.

Indicele de conectivitate relevă capacitatea granulelor mici și a particulelor de a rămâne în formă integrală sub sarcină. Solurile argiloase au cea mai mare rată; în formațiunile de nisip, coeziunea reciprocă a particulelor este complet absentă.

Plasticitatea este proprietatea unei roci de a-și schimba forma sub influența unei sarcini și de a rămâne neschimbată după îndepărtarea acesteia. Cel mai înalt indicator este pentru rocile argiloase, cele mai mici valori sunt prezentate de nisipuri și baze pietroase.

Sondarea statică dezvăluie un indicator al puterii stratului investigat. Forța este capacitatea de a rămâne intactă atunci când este expus la o sarcină.

O caracteristică importantă a rasei este rezistența la forfecare. Mișcarea unui strat în raport cu altul are loc de-a lungul anumitor planuri de alunecare. Sub acțiunea sarcinii, particulele rezistă la forfecare, cantitatea de aderență și formează indicele dorit.

permafrost

Apele subterane formează nu numai acumulări de lichide în interiorul rezervoarelor, dar și formarea de gheață solidă. Permafrostul se numește regiune criolit, format din straturi de gheață. Se formează în munți, pe suprafața câmpiei cu un grad ridicat de mineralizare și subteran. Permafrostul se formează în zone cu deplasare tectonică constantă a orizonturilor de către roci umede sau ca urmare a înghețării lichidului acumulat anterior în straturile subterane.

În aproape toate zonele de permafrost, apar acumulări de gheață migratoare. Stânca înghețată ca urmare a mai multor ani este rezultatul acumulării prelungite de frig în masa stratelor subterane. Mulți cercetători vorbesc despre existența sa secolară din cele mai vechi timpuri. Ca urmare a climatului aspru stabilit în locurile în care se află permafrostul, nu este de așteptat distrugerea straturilor de gheață dacă echilibrul natural nu este perturbat ca urmare a activității umane. Atunci când este folosit ca bază pentru construcția straturilor cu soluri înghețate, se acordă atenție atitudinii atente față de integritatea suprafeței, altfel poate apărea un echilibru stabilit.

Lentile la sol și adâncimea de îngheț

Permafrostul se dezvoltă inegal în interiorul unui teritoriu vast. Uneori apar pete izolate și alteori zone întregi fără pauză sunt înghețate. Studiile asupra stratului de sol dezghețat nu determină întotdeauna prezența lentilelor în el - secțiuni înghețate ale acumulării de gheață.Dacă clădirea se construiește în zona solului topit și s-a ratat o lentilă și este parțial amplasată deasupra ei, atunci căldura din structură în timpul funcționării se topește acumularea de gheață și se creează apariția sau alunecările imprevizibile.

Uneori lentilele de gheață sunt formate artificial ca urmare a perturbării schimbului natural de căldură între suprafața solului și adâncimi.

Gheața stocată în adâncuri se umflă cu creșterea temperaturii, deformând solul. Rezistența bazei este afectată nu numai de lentilele individuale de gheață, ci și de adâncimea naturală de îngheț a solului. Indicatorul este calculat pentru perioada cea mai rece din zonă. În același timp, se calculează umiditatea maximă a rocii și condițiile pentru absența zăpezii pe suprafață.

Adâncimea de îngheț este luată în considerare atunci când se pune temelia pentru construcția de clădiri și structuri, în timp ce fundul fundației este îngropat sub marcajul de îngheț acceptat. În calcul, se obține un indicator care depășește ușor adâncimea reală de îngheț. Se ia ca bază, deoarece calculul se efectuează pentru acele cazuri în care o combinație de circumstanțe duce la cele mai proaste condiții de operare.

În concluzie, trebuie menționat că studiul formațiunilor de sol prin metoda sondării statice ajută la extinderea habitatului uman datorită zonei de permafrost și a Siberiei extreme, pentru a construi acolo sate moderne și fabrici de procesare.