искать
Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 105 , авторов - 329 ,
всего информационных продуктов - 3121 , из них
статей журнала - 647 , статей базы знаний - 85 , новостей - 2213 , конференций - 4 ,
блогов - 8 , постов и видео - 128 , технических решений - 4

© 2016-2019 ГеоИнфо

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
Теория и практика изысканий 

О возможностях метода статического зондирования грунтов

Болдырев Геннадий Григорьевич и др.
12 сентября 2016 года

В статье описаны некоторые результаты выполнения статического зондирования лессовых грунтов природной влажности в городе Грозном, выполненные в сентябре 2016 года. Описаны сложности с обработкой полученных материалов в связи с отсутствием необходимых данных в СП 47.13330 и региональных таблиц с материалами статистической обработки данных полевых и лабораторных испытаний грунтов. Оценивается российский и зарубежный опыт классификации грунтов по результатам статического зондирования.

Болдырев Геннадий ГригорьевичДиректор по научной работе и инновациям ООО «НПП Геотек», д.т.н.
Мельников Алексей ВладимировичИнженер-исследователь

Мотивом для написания данной заметки послужили результаты испытаний статическим зондированием лессовых грунтов природной влажности в городе Грозном, выполненные в сентябре 2016 года. В последние годы испытания данного типа грунтов в Чеченской республике не проводились, и изыскатели предположили, что благодаря методу статического зондирования, они существенно сократят сроки испытаний.

Статическое зондирование было проведено стандартным методом (ГОСТ 19912) с использованием электрического зонда производства ООО «НПП Геотек» и измерением удельного сопротивления грунта под конусом qc (лобовое сопротивление) и удельного сопротивления грунта по муфте трения fS (силы трения). Цель испытаний заключалась в определении модуля деформации, E

После проведения испытания встал вопрос, как обрабатывать данные измерений? Какие нормативные и иные источники можно применить в данном случае?

Так как определяющие требования к данному методу испытаний и интерпретации результатов изложены в СП 47.13330, то естественно было обратиться к данному источнику информации. В СП 47.13330 имеется приложение И «Определение физико-механических характеристик грунтов по результатам статического и динамического зондирования при инженерно-геологических изысканиях». Нормативный модуль деформации, угол внутреннего трения и силы удельного сцепления можно найти по таблице И.5 для суглинков и глин. Однако по генетическому типу лессовые грунты относятся к эоловым, а в табл. И.5 по ним данных нет, поэтому пришлось использовать те же цифры, что и для просадочных грунтов. В результате было получено значение модуля деформации равное 40 МПа, противоречащее данным лабораторных испытаний в практике изысканий в данном регионе РФ.

С целью проверки достоверности статического зондирования были проведены испытания винтовым штампом по ГОСТ 20276 и получено значение модуля деформации в 11 МПа. Как видим, разница почти в четыре раза. В чем же причина? По нашему мнению, проблема заключается в прямом использовании табличных значений СП 47.13330 без привязки их к региональным условиям. Вывод отсюда достаточно простой. Для получения надежных и достоверных значений характеристик грунтов следует разрабатывать региональные таблицы, используя методы статистической обработки данных полевых и лабораторных испытаний грунтов. Материала для данного анализа имеется в избытке в каждом регионе РФ в трестах инженерно-геологических изысканий и других изыскательских организациях. Уместно напомнить, что в свое время в СССР было разработано «Руководство по составлению региональных нормативных и расчетных показателей свойств грунтов», М., Стройиздат, 1981, которое можно использовать для решения данной задачи. Можно также посмотреть работу Р.С. Зиангирова и В.И. Каширского [an error occurred while processing this directive], опубликованную в журнале «Основания, фундаменты и механика грунтов», №1/2005. В ней приведены корреляционные зависимости для определения модуля деформации глин Московского региона.

За рубежом лессовые грунты относят к классу слабых (soft soil), несмотря на то, что они при природной влажности имеют значительную прочность и малую сжимаемость. Выполненный поиск в сети Интернет работ, в которых описаны данные статического зондирования лессовых грунтов (СРТ loess soil), свидетельствует о малой степени изученности данного вопроса. Не удалось найти работы с корреляционными зависимостями для структурно-неустойчивых грунтов. В особенности, после проявления эффекта замачивания.

Применяя метод статического зондирования, следует иметь в виду, что модуль деформации, определяемый этим методом, как и параметры прочности, является эмпирическим, так как при калибровке данных статического зондирования используются результаты лабораторных испытаний. Этим и объясняется ограниченность его применения для глинистых грунтов. Большинство известных корреляционных уравнений получено для сыпучих, преимущественно песчаных, грунтов из-за возможности моделирования их поведения в лабораторных условиях.

В настоящее время в зарубежной практике количественную оценку характеристик физико-механических свойств также проводят на основе статистически обоснованных зависимостей между показателями сопротивления грунта внедрению зонда и результатами определения характеристик другими стандартными полевыми и лабораторными методами. Используемые для этой цели программы содержат десятки полученных различными авторами корреляционных зависимостей для оценки физических и механических характеристик грунтов. Исключение составляют лессовые грунты.

Кроме определения характеристик грунтов статическое зондирование используется и для их классификации. В настоящее время ГОСТ 25100 в классе дисперсных грунтов рекомендует выделять по генезису и вещественному составу соответственно типы, подтипы, виды и подвиды. Разновидности дисперсных грунтов выделяют по количественным показателям их вещественного состава, строения, состояния и свойств в соответствии с приложением Б.2 и В.2. При отсутствии прямой возможности непосредственного определения характеристик физических свойств грунтов их классификация затруднена и однозначно определить подкласс (несвязные, связные) и виды, подвиды грунтов можно только после отбора образцов из скважины.

В зарубежной практике для целей классификации применяются диаграммы Робертсона, построенные с использованием нескольких измеряемых и вычисляемых параметров статического зондирования. Диаграммы разделены на зоны, каждой из которых соответствует своя разновидность грунта. Подобная классификации грунтов имеет общий характер и ее следует использовать как оценочную. Кроме того, используемый при этом показатель типа грунта Ic существенно зависит от отношения fs/qc , которое более непостоянно, чем сами измеренные значения qc и fs.  Из-за этого автоматизированная классификация выявляет заметно больше разновидностей грунтов, чем по ГОСТ 20522. На рисунке приведен результат автоматизированного выделения слоёв грунта в программе Static Probing (http://www.geostru.eu/) по методике Robertson (1986) на площадке ООО «НПП Геотек» и классификация по ГОСТ 25100.

Рисунок. Классификация по методике Robertson (1986) и ГОСТ 25100 Рисунок. Классификация по методике Robertson (1986) и ГОСТ 25100

 

Классификация по Robertson (1986) выделила 36 разновидностей грунтов, в то время как ГОСТ 25100 разбивает грунтовую толщу на 5 инженерно-геологических элементов. Явным образом напрашивается вывод о том, что использовать зарубежную методику классификации грунтов следует только в качестве оценочной.

 

Для скачивания

Руководство по составлению региональных нормативных и расчетных показателей свойств грунтов.PDF

«Оценка деформационных свойств дисперсных грунтов по данным статического зондирования»

СРТ loess soil

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению