Лабораторные исследования грунта
Лаборатория находится на территории промышленной базы организации. В аттестованной лаборатории определяем физические и физико-механические характеристики грунтов. Ниже приводится описание основных выполняемых характеристик грунтов
Гранулометрический состав. Показывает количество и массу отличных фракций, находящихся в грунте. Показатель выражается в процентном соотношении с общей массой образца. Определяется методом режущего кольца, лунки, пикнометрическим способом и парафинированием, ситовым и ареометрическим методом.
Плотность. Общий показатель скелета грунта. Гранулометрический состав грунта показывает содержание по весу частиц разных фракций, что выражается в их процентном отношении к общей массе конкретного образца. Такая процедура дает сведения о водорастворимых элементах грунта, для вычисления его пористости, пластичности, капиллярности, устойчивости к усадке и сдвигу, сжимаемости.
Плотность грунта на площадке, предназначенной под строительство – величина, которая необходима проектировщикам для расчета устойчивости склонов и откосов, усадки строений, распределения напряжения в почве основания, давления на фундамент, пр.
Определение плотности методом режущего кольца применяется для всех грунтов достаточной влажности, кроме сыпучих и плывунов. Место отбора проб очищается, прикладывается металлическое режущее кольцо и вдавливается в грунт. Вырезается кольцо с грунтом, излишки зачищаются над торцами формы, которая после закрывается пластинами. Взвешивается влажная грунтовая масса вместе с формой и пластинами, затем образец высушивается в сушильном шкафу и определяется масса сухой почвы. Плотность рассчитывается по формуле: ρ=(m2-m0-m1)/V, где V – объем кольца, m0 – вес пустой формы, m1 – масса пластин, m2 – грунта.
Также определяем плотность методом парафинирования. Из монолита грунта вырезается шар с объемом 50 см³ и более, обвязывается ниткой с петлей, при помощи которой крепится к весам для взвешивания – получения m0. Парафин нагревается до +60 градусов, в него на 3 секунды погружается образец и макается до тех пор, пока шарик не будет покрыт плотной равномерной парафиновой оболочкой. Образец взвешивается (m1) после охлаждения. Затем шар погружается в емкость с водой и вычисляется объем вытесненной воды, а после этого масса (m2) образца в сосуде с водой. Определение плотности грунта проводится по формуле: ρ=m0*ρp*ρw/(ρp(m1-m2)-ρw(m1-m0)), где ρp – плотность парафина, ρw – плотность воды.
Пористость. Показывает объем пор в единице объема почвы. Определяем коэффициент пористости, то есть соотношение объемов пор и твердого компонента образца.
Влажность. – соотношение объемов воды и скелета грунта. Рассчитывается и коэффициент водонасыщения, гигроскопическая влажность. Для определения используем метод высушивание грунта до постоянной массы. Физические и прочностные характеристики грунта зависят от количественного содержания в нем воды и воздуха. Определяем соотношение массы сухого грунта к весу воды, которая содержится в образце. От уровня влажности зависит плотность и несущая способность грунта, что, в свою очередь, сказывается на устойчивости, безопасности эксплуатации и долговечности здания или сооружения. Влажность грунта подсчитывается по формуле: W = (P1-P2)/(P2-P), где P, P1, P2 – соответственно вес стаканчика, емкости с влажной и сухой пробой грунта.
Предел пластичности. Пластичность – способность грунта деформироваться без снижения сцепляемости элементов с сохранением полученной формы после прекращения действия нагрузки. Определяется как разность между показателями влажность на границе текучести и влажность на границе раскатывания.
Влажность на границе текучести определяется методом пенетрации конусом Васильева. Граница текучести определяется как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой балансирный конус погружается под собственным весом за 5 секунд на глубину 10мм.
Влажность на границе раскатывания определяется методом раскатывания в жгут. Граница раскатывания определяется как влажность приготовленной из исследуемого грунта пасты, при которой паста, раскатываемая в жгут диаметром 3мм, начинает распадаться на кусочки длиной 3-10мм.
Влажность грунта (природная, на границе текучести и раскатывания) W, %, вычисляется по формуле:
W = 100 (m1 – m0) / (m0 – m)
- где: m – масса пустого стаканчика с крышкой, г;
- m1 – масса влажного грунта со стаканчиком и крышкой, г;
- m0 – масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой, г.
Показатель текучести грунта. Этот показатель позволяет определить характеристики грунтов, что необходимо для оценки несущей способности основания под фундамент сооружения, прогнозирования изменений в геологической среде под воздействием строительных работ и эксплуатации здания и сооружений.
Показателем текучести IL грунта является отношение разницы величины влажности образца в природном состоянии – W и на границе его раскатывания – Wp, к индексу пластичности Ip. Расчет проводится по формуле IL = (W – Wp) / (Wl – Wp). Значения Wl, Wp, W устанавливаются в лабораторных условиях по специальным технологиям.
На показатель текучести значительно влияет природная влажность почвы. При изменении процента влажности показатель может быть как отрицательным – для твердого грунта, так и положительным – для текучей консистенции, а также находится в промежуточном состоянии пластичности. При переходах из одного состояния в другое происходит изменение свойств грунта, что учитывается при застройке территории и позволяет избежать ситуаций, когда в результате подтоплений из-за обильных дождей и снегов, коммунальных аварий и пр. основание под сооружением превращается в плывун.
Характеристики деформационных свойств глинистых грунтов определяется методом лабораторного определения сжимаемости и выполняется на грунтах при природной влажности и при замачивании, на приборах системы «Гидропроект» (КПР-1) – в соответствии с ГОСТом 12248-96. В результате чего получаются частные значения модулей деформации и строятся графики зависимости относительной сжимаемости грунта от давления.
Прочностные характеристики глинистых грунтов определяются методом не консолидированного среза при естественной влажности и медленного консолидированного сдвига с предварительным уплотнением и замачиванием в течение 2-х суток на приборе ГГП-29 согласно требованиям ГОСТа 12248-96. В результате опытов получаются частные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения для глинистых грунтов и строятся графики зависимости сдвигающего усилия от давления.
Свободное набухание грунтов определяется на приборе ПНГ-2.
Камеральная обработка полученных материалов. Составление технического отчета о результатах инженерно-геологических изысканий.
- анализ материалов архивных геологических исследований, если такие проводились;
- обработка результатов буровых работ;
- обработка результатов испытаний проб в лаборатории;
- обработка результатов полевых испытаний;
- составление графических приложений;
- составление технического отчета.
Состав технического отчёта:
- Общие сведения о районе работ
1.1 Геоморфология
1.2 Гидрогеологические условия.
1.3 Климат - Инженерно-геологические изыскания
2.1 Изученность инженерно-геологических условий.
2.2 Методика и объемы инженерно-геологических изысканий
2.3. Результаты инженерно-геологических изысканий
2.4. Коррозионная агрессивность грунтов
2.5. Гидрогеологические условия
2.6. Распространение специфических грунтов
2.7. Геологические и инженерно-геологические процессы (прогноз изменений инженерно-геологических условий). - Выводы
Текстовые приложения:
- Копия действующей лицензии АО «Кокшетаугидрогеология» на производство инженерных изысканий для строительства зданий и сооружений.
- Техническое задание на производство инженерно-геологических изысканий.
- Каталог координат и высот скважин.
- Колонки скважин
- Сводная таблица результатов лабораторных исследований физико-механических свойств грунтов.
- Результаты статистической обработки показателей лабораторных определений свойств грунтов.
- Результаты химического анализа воды.
- Результаты химического анализа грунтов (водной вытяжки).
- Сведения о методах и средствах измерений.
Графические приложения:
- Карта фактического материала масштаб М1 : 500 (1 :1000).
- Инженерно-геологический разрезы.
Перечень представленных в техническом отчёте документов может быть больше или меньше, в зависимости от ранее установленных состава, объемов, методики и технологии работ. Срок выполнения работ зависит от количества и глубины скважин, состава и видов полевых и лабораторных работ, и рассчитывается на основании технического задания.
Базовая стоимость инженерно-геологических изысканий определяется на основании справочника базовых цен РДС РК 8.02-03-2002, с учетом индекса изменения стоимости изыскательских работ для строительства. АО «Кокшетаугидрогеология» выполняет инженерно-геологические изыскания в соответствии с действующими нормативными документами (СП, ГОСТ и т.д.)