Определение плотности грунта и песка экспресс-методом (статический плотномер)

Оценка несущей способности грунта на строительных площадках, предполагающих размещение капитальных зданий и сооружений, производится комплексным исследованием его технических характеристик. Одним из наиболее важных проверяемых параметров является плотность материала в его естественном сложении. Этот показатель зависит от структуры и состава минеральной части, присутствия примесей и определяет такие важные свойства строительного грунта, как прочность, влагоемкость, водопроницаемость.

Теоретически, плотность грунта – это физическая характеристика, определяемая отношением единицы массы к занимаемому ей объему в условиях ненарушенного сложения при естественной влажности. Единицы измерения данной величины – кг/м3 или г/см3. Плотность грунта определяется при выборе земельного участка под строительство, при определении несущей способности оснований зданий, сооружений. Испытания могут проводиться, как в лабораторных, так и в полевых условиях экспресс-методами.

Преимущество натурных исследований заключается в высокой скорости производства работ, оперативности получения достоверных результатов. Работы по определению плотности грунта относятся к категории специальных, закон наделяет правом их производства специализированные организации с государственной аккредитацией. В Москве и Подмосковье таковой является строительная лаборатория «ТехЛабКонтроль». Предприятие располагает мощной производственно-технической базой, укомплектованной современным испытательным оборудованием и специально обученным персоналом. Услуги по определению плотности грунта предоставляются на договорной основе, работа выполняется быстро с гарантией достоверности результатов.

Методы определения плотности грунта в полевых условиях

Изучение технических характеристик грунта при выборе земельного участка для строительства необходимо для оценки его способности выдержать вес здания или сооружения, противостоять возможным динамическим нагрузкам природного или техногенного происхождения. В ходе испытаний определяется общий и максимальный показатель плотности, плотность твердой фазы и скелета. В большинстве случаев определение плотностных параметров грунта проводится непосредственно на строительном объекте. Полевые методы контроля:

• определение плотности воздействием электромагнитного поля;
• изучение плотностных параметров при динамическом воздействии (ударе) с измерением силы противодействия;
• определение плотности грунта при статическом давлении на грунт наконечника плотномера.

Экспресс-метод, предполагающий статическое зондирование с использованием плотномера-пенетрометра, является основным способом определения плотности массива грунта в естественном состоянии и при проведении изысканий при выборе земельного участка для строительства, и на различных его этапах. Методику испытаний грунта статическим плотномером регламентирует ГОСТ 19912-2012.

Особенности и техническое обеспечение метода статического зондирования

Статическое зондирование позволяет быстро и наглядно получить представление об основных технических характеристиках слоя грунта мощностью 10 – 20 метров в его естественном состоянии. Данный метод контроля предполагает последовательную регистрацию сил сопротивления и трения при принудительном непрерывном вдавливании в грунтовый массив зонда – механического устройства, состоящего из съемного наконечника и наращиваемой штанги. Глубина и расположение точек зондирования определяется программой испытаний. В работе используются зонды двух типов:

• механические, с конусным наконечником в кожухе;
• электрические, с наконечником, представляющим собой конус с муфтой трения.

Заглубление наконечника обеспечивает механизм для вдавливания и извлечения зонда и опорно-анкерная система. Для фиксирования и вывода получаемых в ходе испытаний результатов используются специальные средства измерений, поверенные в установленном законом порядке.

В зависимости от плотности грунта, для зондирования используются устройства легкого, среднего или тяжелого типа, способные создавать усилия до 50, от 50 до 100 и свыше 100 ньютонов – это статические плотномеры СГП-1М, ПСГ-МГ4, В-1, S-086. По степени сопротивляемости прохождению зонда, эти приборы с высокой степенью точности позволяют определить плотность, прочность каждого слоя грунта, однородность структуры по площади и в глубину. Некоторые системы позволяют дополнительно определить поровое давление, влажность, естественный гамма-фон, электрическое сопротивление, температуру и другие характеристики грунтового массива.

Проведение испытаний

Перед проведением испытаний производится подготовка и проверка оборудования в соответствии с требованиями соответствующих инструкций по эксплуатации. Особое внимание уделяется степени износа наконечника зонда и прямолинейности штанг. Статическое зондирование производится непрерывным вдавливанием зонда в грунт с остановками для наращивания штанг. В отдельных случаях допускается возможность перерывов с продолжительностью, определенной техническим заданием.

В процессе работы необходимо осуществлять постоянный контроль вертикальности погружения зонда. Скорость вдавливания наконечника в грунт – 1,2 ± 0,3 м/мин, при работе на мерзлоте – 0,5 м/мин. Снятие результатов измерений ведется непрерывно или с интервалами при погружении механического зонда на глубину не более 0,2 м, электрического – 0, 1 м.

Испытание грунтов статическим зондированием считается завершенным в следующих случаях:

• при достижении глубины, определенной техническим заданием;
• при необходимости приложения максимально допустимых усилий для вдавливания зонда;
• при отклонении системы от вертикали более че на 150;
• при опасности повреждения наконечника.

При невозможности достижения заданной глубины погружения из-за труднопроходимых грунтовых прослоек допускается проводить вдавливание зонда с предварительно пробуренной скважины.

Оформление результатов испытаний

Результаты испытаний грунтов статическим зондированием заносятся в специальный журнал, хранятся в виде диаграмм и (или) информации на цифровом запоминающем устройстве. Полученные материалы отражаются в протоколе, являющегося основой отчета, предоставляемого исполнителем заказчику. В соответствии с требованиями государственного стандарта, в этот документ включаются следующие данные:

• информация о месте и дате проведения испытаний;
• полное наименование организации-исполнителя зондирования;
• характеристика и рабочие параметры используемого оборудования;
• методика испытаний;
• измеряемые параметры грунта;
• глубина зондирования;
• условия производства работ;
• таблицы, графики, диаграммы с результатами измерений параметров грунта в диапазоне зондирования.

Отчет исполнителя о проделанной работе является официальным документом и может служить источником исходных данных для выбора конструкций фундаментов при проектировании зданий, сооружений.

Подробную информацию об условиях заключения договора на определение плотности и других прочностных характеристик грунта можно получить по телефону или E-mail, указанным в разделе «Контакты».