Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве (стр. 54 )

I - тарировочная кривая; II - кривая испытаний.

При определении модуля деформации грунта необходимо расчетную разность давлений на участке p2 - p1 уменьшить на величину потери давления на расширение оболочки прессиометра при расширении ее от Dr1 до Dr2, т. е. на величину p2 - p1.

Модуль деформации грунта определяют по формуле:

E = l · r0 (Dp / Dr), (153)

где r0 - начальный радиус скважины, соответствующий давлению, (рис. 58); l - коэффициент условий испытания, определяемый по результатам сопоставительных испытаний грунта штампом (ГОСТ 12374-77) и прессиометром.

8.9. Динамическое и статическое зондирование грунтов

8.9.1. Общие положения

8.9.1.1. Пенетрация или зондирование, является полевым методом, позволяющим установить разрез рыхлых отложений, количественно и качественно оценивать инженерно-геологические свойства пород и их изменчивость в пространстве. Метод основан на определении сопротивления грунта внедрению в него зонда. В зависимости от того, погружается ли зонд в грунт под действием динамической или статической нагрузки, метод называют динамическим или статическим зондированием.

8.9.1.2. Динамическое и статическое зондирование следует применять в сочетании с другими видами инженерно-геологических исследований грунтов для:

выделения инженерно-геологических элементов (мощность, граница распределения грунтов различного состава и состояния);

определения однородности грунтов по площади и глубине;

приближенной количественной оценки характеристик грунтов (плотность, угол внутреннего трения, модуль деформации и т. д.);

определения степени уплотнения и упрочнения во времени искусственно сложенных (насыпных и намывных) грунтов;

определения сопротивления грунта под сваей и по ее боковой поверхности.

8.9.1.3. Область применения динамического и статического зондирования в зависимости от видов и состояния грунтов регламентируется табл. 46.

Таблица 46

Наименование видов грунтов	Способ зондирования
динамический	статический
Грунты в мерзлом состоянии
Скальные
Крупнообломочные	не допускается
Песчаные и глинистые с содержанием крупнообломочных материалов (в процентах по объему).	не более 40	не более 25
Грунты в талом состоянии
Песчаные:
крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые (влажные и маловлажные)	допускается
крупные, средней крупности и мелкие (водонасыщенные)
пылеватые (водонасыщенные)	не допускается*	допускается
Песчаные водонасыщенные при определении динамической устойчивости	допускается	не допускается*
Глинистые (суглинки, глины) по консистенции:
твердые, полутвердые и тугопластичные	допускается
мягкопластичные, текучепластичные и текучие	не допускается*	допускается
* Допускается по специально разработанной методике при проведении экспериментальных работ.

8.9.2. Динамическое зондирование

8.9.2.1. Динамическое зондирование заключается в забивке зонда в грунт стандартными ударами молота, сопровождающейся регистрацией глубины погружения зонда от одного или серии ударов. Зондировочное устройство состоит из зонда, молота или ударника и приспособления, обеспечивающего стандартность ударов (постоянную высоту сбрасывания ударника) молота по зонду.

8.9.2.2. Зонд состоит из наконечника и штанг. Наконечник может быть двух видов: первый из них - это забивной грунтонос, при забивке которого считают число ударов, необходимое для погружения на фиксированную глубину. В этом случае основная цель забивки грунтоноса - отбор образца грунта, а количество ударов на глубину погружения пробоотборника - дополнительная характеристика, позволяющая оценить плотность грунта. Второй вид - это наконечник конической формы, закрепленный на конце штанги. В этом случае получают только данные о сопротивлении внедрению зонда, без отбора каких бы то ни было образцов.

Штанги обычно состоят из звеньев длиной 1,0-1,5 м с ниппельными соединениями. Наиболее распространенный диаметр штанг 42 мм. Длина зонда увеличивается путем наращивания штанг в процессе зондирования. Молот или ударник служат для забивки зонда в грунт. В настоящее время наиболее распространенной, хорошо зарекомендовавшей себя является буровая пенетрационная установка УБП-15 и УБП-15м.

8.9.2.3. Динамическое зондирование грунтов надлежит осуществлять установками, параметры оборудования которых должны соответствовать основным требованиям, изложенным в табл. 47.

Таблица 47

Состав оборудования и его характеристика	Основные параметры оборудования в зависимости от его типа
легкое	основное	тяжелое
Головка зонда:
геометрическая форма конструкции	Конус с углом при вершине 60°
диаметр основания, мм	-	74	-
масса, кг:
при съемной головке	-	1	-
при несъемной головке	-	2	-
Штанги зонда:
диаметр, мм	-	42	-
длина звена, мм	-	1500	-
масса звена, кг	-	8,9	-
Механизм для подъема и сброса молота:
масса молота, кг	30	60	120
высота падения молота, см	40	80	100
масса направляющей рамы, кг	-	57	-
оголовник - масса, кг	-	3,7	-
Прибор регистрации глубины погружения зонда	Цена деления шкалы рейки 1 см
Примечание: способ динамического зондирования пробоотборником допускается применять при необходимости отбора образцов грунта наряду с получением данных о сопротивлении грунтов.

8.9.2.4. В качестве показателя динамического зондирования в "Указаниях по зондированию грунтов для строительства" (СН 448-72) принята величина "условного динамического сопротивления" pg, определяемая по формуле:

pg = (Ke · П0 · Пt · nz) / hz; (154)

где Ke - коэффициент, определяемый по табл. 48, для учета потерь энергии при ударе;

П0 - коэффициент для учета влияния применяемого оборудования, кг/см (ниже приведены его значения в зависимости от типа оборудования):

	П0, кг/см
легкое	28
основное	112
тяжелое	280

Примечание: коэффициент применяемого оборудования П0 определен по следующей формуле:

П0 = (mm · hm) / fк, (155)

где mm - масса молота, кг; hm - высота падения молота, см; fк - площадь поперечного сечения конуса, см2

Таблица 48

Интервалы глубины зондирования, м	Значения Ke в зависимости от типа оборудования
легкое	основное	тяжелое
От 0,5 до 1,5	0,52	0,65	0,75
" 1,5 " 4	0,49	0,62	0,72
" 4 " 8	0,47	0,58	0,69
" 8 " 12	0,45	0,55	0,66
" 12 " 16	0,43	0,52	0,63
" 16 " 20	0,41	0,49	0,60

Примечание: значения коэффициента Ke рассчитаны с учетом дополнительной нагрузки на зонд при массе оборудования, указанного в табл. 34, по формуле:

, (156)

где mm - масса молота, кг; Smz - суммарная масса зонда, оголовника и опирающейся на него рамы, кг; em, z - коэффициент, принимаемый равным 0,56, для учета упругого характера удара молота и зонда.

Пt - коэффициент для учета трения штанги о грунт (при незначительной величине трения принимается равным 1);

nz - количество ударов в залоге;

hz - глубина погружения зонда в залог, см.

Значения коэффициентов Пt (для песчаных, насыщенных водой мелких и средней крупности песков) принимаются по табл. 49.

Таблица 49

Интервалы глубины зондирования, м	0,5-1,5	1,5-4	4-8	8-12	12-16	16-20
Значения коэффициента Пt	1,00	0,92	0,84	0,76	0,68	0,60

8.9.2.5. Результаты динамического зондирования оформляют в виде непрерывного ступенчатого графика изменения по глубине значений условного динамического сопротивления pg с последующим осреднением графика и вычислением средневзвешенных показателей зондирования для каждого инженерно-геологического слоя.