Dirvožemio tyrimai - tikslas, planavimas, tyrimas ir bandymai

Nors informacija apie dirvožemio paviršių paveiktą dirvožemį yra labai vertinga, geotechniniai inžinieriai taip pat turi įvertinti paviršiaus sąlygas, imdami mėginius nuobodu arba kasti žvalgomuosius duobes. Ši veikla vadinama požeminiu tyrimu.

Tyrimo apimtis priklauso nuo struktūros svarbos, dirvožemio sąlygų sudėtingumo ir žvalgymo biudžeto. Išsamią dirvožemio žvalgymo programą sudaro gilūs gręžiniai, lauko bandymai ir laboratoriniai tyrimai, siekiant nustatyti skirtingas dirvožemio savybes, reikalingas bet kuriai konstrukcijai.

Tikslas ir taikymo sritis

Dirvožemio tyrinėjimo tikslas yra:

i) nustatyti pagrindines dirvožemio savybes, turinčias įtakos konstrukcijai ir konstrukcijos saugumui, ty suspaudžiamumui, stiprumui ir hidrologinėms sąlygoms.

ii) nustatyti statybai naudojamos medžiagos apimtį ir savybes.

iii) nustatyti požeminio vandens būklę.

iv) išanalizuoti esamų darbų gedimo priežastis.

Dirvožemio žvalgymo pobūdis ir mastas priklauso nuo galutinio tyrimo rezultatų taikymo. Pavyzdžiui, statyboms, kurios perduoda didelę apkrovą dirvožemiui, dirvožemio žvalgymo tikslas yra pateikti duomenis, kurie padės pasirinkti tinkamus pamatų tipus, jų vietą ir pamatų projektavimą.

Požeminio tyrimo planavimas:

Norint gauti kuo naudingesnę informaciją minimaliomis sąnaudomis ir pastangomis, būtina tinkamai planuoti požeminio tyrimo programą.

Planuojant programą, dirvožemio inžinierius, atsakingas už programą, turėtų apimti šiuos veiksmus:

i) Visiškai susipažinęs su informacija, kurios reikalaujama atliekant tyrimą.

ii) Žinios apie projekto tipą, dydį ir svarbą.

iii) projekto išdėstymo plano parengimas, \ t

iv) gręžinių išdėstymo plano parengimas, apimantis gręžinių skaičių ir atstumą, mėginių ėmimo gylį ir dažnį.

v) Tinkamos gręžimo ir mėginių ėmimo įrangos parinkimas.

vi) personalo atranka, kuri prižiūrėtų lauko tyrimą.

(vii) Pažymėjimas ant maketo planuoja bet kokius papildomus dirvožemio tyrimo tipus.

viii) Gautų mėginių laboratorinių tyrimų gairių rengimas.

Požeminio tyrimo etapas:

Žemiau paminėti įvairūs didelio civilinės inžinerijos projekto požeminio tyrimo etapai:

i) Susipažinimo su trasa tyrimas:

a) Geologiniai duomenys

b) Serijos nuotraukos

(C) Pedologiniai duomenys

ii) Išsamus tyrimas:

a) Gręžimas

b) Ėminių ėmimas

c) Testavimas

(i) Lab bandymas

ii) Lauko bandymas

d) Aeronuotraukos

e) Geofiziniai metodai

iii) Veiklos tyrimas

a) Tolesnis bandymas

b) Instrumentuotė

c) Veiklos vertinimas

Susipažinimo su trasa tyrimas:

Tai apima preliminarią galimybių studiją, kuri atliekama prieš atliekant išsamų planavimą. Pagrindinis šio žvalgymo etapo tikslas - gauti apytikrį supratimą apie dirvožemio tipą rajone. Šio tyrimo tikslas - gauti grubų dirvožemio sluoksnį ir reprezentatyvų pagrindinių dirvožemio sluoksnių ir požeminio vandens būklės mėginių ėmimą, kuris padėtų nuspręsti dėl būsimos žvalgymo programos. Šis tyrimas turi būti atliekamas minimaliomis sąnaudomis, o šiame etape paprastai atliekami dideli tiriamieji darbai.

Išsamus dirvožemio tyrimas:

Išsamiame dirvožemio tyrime atliekami gręžiniai, mėginiai ir bandymai, siekiant gauti dirvožemio inžinerines savybes.

Bandomieji duobės:

Bandymų duobes galima naudoti visų tipų dirvožemiams. Tai yra pigiausias svetainės paieškos būdas ir nereikalauja jokios specializuotos įrangos. Šiuo metodu duobė yra rankiniu būdu iškasama ir dirvožemis tikrinamas natūraliai. Gali būti patogiai paimtas tiek sutrikęs, tiek netrikdomas mėginys. Bandomieji duobės tinka tik sekliems gyliams tirti.

Gręžimo metodas:

Gręžimo metodai yra šie:

i) Gręžimo gręžimas

ii) Nuplaukite nuobodu

iii) Rotacinis gręžimas

iv) perkusijos nuobodu

i) gręžinių gręžimas:

Dirvožemio sraigtas yra įtaisas, padedantis pažeisti skylę į žemę. Jie yra darni ir kiti minkšti dirvožemiai virš vandens stalo. Naudojami rankiniai sraigtai, kurių maksimalus gylis yra 10 m, o varomieji sraigtai naudojami didesniam gyliui.

Gręžimas atliekamas paspaudžiant sraigtą į žemę ir sukant jį viršutine rankena. Kai tik sraigtas yra pripildytas dirvožemiu, jis išimamas ir iš peilių pašalinamas dirvožemis. Gauti mėginiai yra sutrikdyti mėginiai.

(ii) Nuplaunama:

10.2 pav. Parodyta skalbimo gręžimo tvarka. Tai greitas ir paprastas metodas skylėms auginti. Skalbimo gręžimo metu sraigtas perkeliamas į trumpą gylį, o po to žemėje įleidžiamas apvalkalo vamzdis, kad būtų išvengta šerdies skylės įkvėpimo. Gręžimas tęsiamas naudojant pjaunamąjį pjoviklį, pritvirtintą tuščiavidurio gręžimo gale strypas. Per gręžimo strypą, kuris yra pakeliamas ir nuleistas, taip pat pasukamas vanduo yra priverstas slėgti.

Dėl purkštuvo ir smulkinimo veiksmų dirvožemis atsipalaiduoja. Atlaisvintas dirvožemis priveržiamas iki žemės paviršiaus dirvožemio vandens srutų pavidalu per žiedinę erdvę tarp gręžimo strypo ir korpuso. Suspensijoje esantis dirvožemis nusėda vonioje, o vanduo teka į maišelį, kuris pakartotinai naudojamas apyvartai. Dirvožemio sluoksnio pasikeitimą galima atspėti iš plovimo vandens pažangos ir spalvos.

iii) Rotacinis gręžimas:

Gręžimo darbams dirvožemio žvalgymui naudojamas rotacinis gręžimas tik tada, kai sudėtingose ​​formavimuose su rieduliais ir sutrūkusiais uolienais ar vandeniu renkama smėlio gręža. Šiuo metodu pjovimo bitą arba šerdies cilindrą su korpuso bitais, pritvirtintu prie apatinių gręžimo strypų galų, sukasi galios įrenginys. Bitas pjauna, smulkina ir smulkina medžiagą į mažus gabalus. Tada medžiaga išimama išpumpuojant vandenį arba gręžiant purvą per tuščiavidurį gręžimo strypą. Jei naudojamas gręžimo purvas, skylei nereikia korpuso. 10.3 pav. Parodyta rotacinė gręžimo sąranka.

iv) perkusijos nuobodu:

Šiuo metodu dirvožemį mažina pakartotiniai sunkiųjų gręžimo smūgių smūgiai. Bitas yra vadinamas churn bit. Bitas yra pritvirtintas prie gręžimo strypo galo ir pakeliamas pakaitomis gręžimo angoje. Vanduo pridedamas siekiant palengvinti dirvožemio lūžimą. Skylė, susidariusi skylės apačioje, pašalinama baileriais arba smėlio siurbliais. Šis metodas tinka gręžti uolienose ir kietame dirvožemyje.

Mėginiai, kuriuos galima išimti iš bandomųjų duobių arba gręžinių, dažniausiai yra dviejų tipų:

i) Ištikus mėginiui:

Atkreiptas mėginys yra mėginys, kuriame dirvožemio struktūra yra žymiai arba visiškai sutrikdyta ir drėgmės kiekis taip pat gali skirtis nuo in-situ vertės. Išsaugomas vietinio dirvožemio dalelių dydžio pasiskirstymas. Šie mėginiai reikalingi identifikavimo ir klasifikavimo bandymams.

ii) Netinkamas pavyzdys:

Netinkamas mėginys yra mėginys, kuris išlaiko kuo arčiau tikrosios dirvožemio struktūros ir drėgmės. Šie mėginiai reikalingi šlyties stiprumui, pralaidumui ir konsolidavimui atlikti.

Mėginių ėmimas iš bandomųjų duobių:

Blokiniai mėginiai gaunami iš bandomųjų duobių. Blokiniai mėginiai yra rankomis supjaustyti mėginiai ir gaunami iš molio. Blokinis mėginys kruopščiai apipjaustomas ir aplink išsikišusį mėginį laikoma medinė dėžutė. Tada mėginys nupjautas apačioje su peiliu ir apverstas apverstu medine dėže. Tada mėginys uždengiamas dangčiu ir uždengiamas vašku arba tepalu.

Mėginių ėmimas gręžiniuose :

Nenaudojami mėginiai gaunami iš skylės, naudojant ploną sienelę.

Dviejų tipų plonasienių mėginių ėmikliai yra:

a) Atidaryti diskų ėmiklius

b) Stūmoklių mėginių ėmikliai

a) Atidaryti diskų ėmiklį:

Atviros pavaros mėginių ėmiklį sudaro plonasienis vamzdis su kietu pjovimo kraštu ir prijungtas prie mėginio galvutės. Mėginių ėmiklio galvutė susideda iš rutulinio vožtuvo ir jungčių, leidžiančių lengvai ištraukti vandenį arba orą iš mėgintuvėlio. Šie mėginiai įstumiami į dirvožemį iki reikiamo gylio ir nuleidžiami, nuleidžiant gręžimo strypą. Mėginių ėmėjas kartu su mėginiu išimamas iš skylės ir vamzdis išimamas iš mėginių ėmimo galvutės. Tada du vamzdžio galai uždaromi riebalais arba išlydytu vašku.

b) Stūmokliniai mėginiai:

Stūmoklių mėginių ėmikliai naudojami geros kokybės netrukdomiems mėginiams iš minkštųjų molių, siltų ir silicio smėlio gauti su tam tikra sanglauda. Jį sudaro plonasienis vamzdis su stūmokliu, kuris uždaro mėginių ėmimo vamzdelio galą, kol aparatas nuleidžiamas į gręžinio dugną. Stūmoklis neleidžia minkštam dirvožemiui greitai įspausti į vamzdelį ir taip išvengti mėginio iškraipymo.

Nuleidžiant mėgintuvėlį į angą, stūmoklis laikomas arčiau mėginio ėmimo įtaiso apatinio galo. Pasiekus pageidaujamą gylį, stūmoklio strypas yra užspaudžiamas ir mėginio mėgintuvėlis išleidžiamas į žemę. Tada mėginių ėmiklis ištraukiamas iš skylės, stūmoklio kotas užfiksuotas. Atšaukimo metu! Iš mėginių ėmimo įrenginio stūmoklis apsaugo vandens slėgį nuo mėginio viršaus ir taip padidina atsinaujinimo galimybes.

a) vidinis patikrinimas

C _i = D _s- D _e / D _e

= 1-3%

Pjovimo bato vidinis skersmuo turi būti šiek tiek mažesnis už mėginių ėmimo vamzdelio skersmenį. Tai padeda elastingam dirvožemio išplitimui patekus į mėginių ėmimo vamzdį ir sumažindamas bandinio sienos trintį nuo vamzdžio sienelės.

b) išorinis klirensas,

C ₀ = D _W -D _t / D _t = 2-3%

Pjovimo bato išorinis skersmuo turi būti šiek tiek didesnis už mėginių ėmimo vamzdžio išorinį skersmenį. Šis klirensas yra skirtas sumažinti varomąją jėgą. Tai taip pat palengvina mėginių ėmiklio ištraukimą iš žemės

c) Ploto santykis

Ar = D ² _w - D ² _e / D ² _e 100%

Tai yra dirvožemio kiekis, kuris yra perkeltas, kai mėginių ėmėjas yra priverstas į žemę. Ploto santykis turėtų būti kuo mažesnis.

Dėl standaus susidarymo, _r > 20%

Dėl minkšto dirvožemio, _r, = 10% arba mažiau

kur

D _s = mėginių ėmimo vamzdžio vidinis skersmuo

D _t = ėminio ėmimo vamzdžio išorinis skersmuo

D _e = pjovimo bato vidinis skersmuo

D _w = Pjovimo bato išorinis skersmuo

Mėginio atkūrimo santykis:

Tai mėginio ėminyje laikomo mėginio ilgio ir mėginių ėmimo įrenginio įsiskverbimo gylio santykis. Tai yra svarbi dirvožemio trikdymo priemonė mėginių ėmimo metu.

Atkūrimo santykis = mėginyje laikomas mėginio ilgis / skverbties gylis

Puikiam netrikdomam mėginiui atkūrimo santykis turėtų būti lygus arba mažesnis nei 1, 0.

Mėginių išsaugojimas:

Ištraukus mėginių ėmiklį iš gręžinių, mėginių ėmimo vamzdžiai pašalinami ir abiejuose galuose yra užsandarinti parafino vašku arba vazelinu. Sandarinimo storis turi būti ne mažesnis kaip 25 mm.

Tada mėginių ėmimo vamzdeliai ženklinami tokia informacija:

i) projekto pavadinimas

ii) nuobodu skaičius

iii) Mėginių ėmimo gylis

iv) Mėginių ėmimo data

Vietoje mėginių ėmimo vamzdžiai yra apsaugoti nuo tiesioginių saulės spindulių, smūgių ir pan. Mėginių mėgintuvėliai į laboratoriją išvežami kuo greičiau ir laikomi drėgnoje patalpoje, kad būtų išsaugotas natūralus vandens kiekis mėginiuose.

Dirvožemio būklės įtaka tiriamajai programai:

Labai svarbu žinoti, kaip atsakingas už geotechninio inžinieriaus projekto teritorijos būklę, nes jos turi didelę įtaką tiriamojoje programoje.

i) Jei yra žinomos dirvožemio sąlygos, gali būti sumažintos tiriamosios programos išlaidos ir darbas.

ii) Jei požeminiai sluoksniai yra vienodi, galima sumažinti gręžimo skaičių ir gylį, o tai sumažina santykines tyrimų vietas.

iii) Atsižvelgiant į dirvožemio tipą, sprendžiamas dirvožemio žvalgymo metodas.

Pavyzdžiui:

Molio dirvožemyje atviros bandymo duobės tinka sekliems tyrimams ir gręžimas tinka giliam tyrimui. Akmeninguose dirvožemiuose taikomas rotacinis gręžimo arba smūgio įdubimo būdas.

iv) Jei požeminio vandens lygis yra aukštas, bandomieji duobes sukelia sunkumų imant smėlio dirvožemio mėginius, o mėginių ėmimui turi būti sumažintas vandens stalas. Smėlio dirvožemio atveju imamas nuodingas metodas mėginiams paimti žemiau vandens.

(v) Jei gręžinio gruntas nėra savaiminis, tuomet korpuso vamzdelis turi būti naudojamas dirvožemio palaikymui.

Galimybė neteisingai vertinti podirvio būklę:

Požeminis tyrimas visada yra sudėtingas uždavinys. Mes tiriame paviršiaus sąlygas, naudojant gręžinius ir kitus metodus, ir atkuriame mėginius bandymams ir vertinimui, tačiau netgi detaliausias tyrimas apima nedidelę dirvožemio ir uolienų dalį, esančią po to.

Mes neturime idėjos apie dirvožemio būklę tarp gręžinių ir interpoliacija kartu su žiniomis apie dirvožemio nusodinimo procesus. Net ir po dirvožemio tyrimo niekada nesame tikri apie surinktus ir tikrai reprezentatyvius ar ne, todėl yra visokeriopos netinkamo žemių būklės vertinimo galimybės.

10.6 pav. Sulėtina du dirvožemio sluoksnius. Viršutinis sluoksnis yra standus molis ir apatinis sluoksnis yra minkštas molis. Apkrovos bandymas atliekamas šalia žemės paviršiaus, matuoja tik kieto molio savybes, bet nenurodo minkšto molio pobūdžio.

Tikrosios apkrovos poveikis dirvožemio statybai tęsiasi iki minkšto dirvožemio, kuris yra labai suspaudžiamas ir bus sugedęs.

Kartais dirvožemio tyrinėjime didelis drąsus yra neteisingai vertinamas kaip uolos lova ir konstrukcijos dizainas, kad jis būtų remiamas ant uolos. Tai gali sukelti nelaimę. Požeminio tyrimo metu nustatomas smėlio sluoksnių viršutinio molio sluoksnio storis ir atitinkamai sukurtas pamatas. Neišnagrinėtas užsikimšęs vanduo po molio sluoksniu.

Toks netinkamas vertinimas gali sukelti pamatų gedimą dėl per didelio vandens slėgio, kai įkraunamas dirvožemis, išsivystymo. Jei geotechninis inžinierius nepavyktų aptikti kalkakmenio uolienų, esančių gretimoje dirvožemyje ir statant jį. Statant ir požeminio vandens srautu kalkakmenio uolienoje susidaro ertmė. Ši ertmė toliau didėja ir galiausiai lemia konstrukcijos gedimą (10.7 pav.).

Projekto dydžio ir struktūros tipo įtaka tiriamajai programai:

Tyrimo programai labai priklauso projekto dydis ir struktūros tipas. Mažų struktūrų atveju pakanka tik bendrojo tyrimo arba išankstinio tyrimo. Pagrindinis preliminaraus tiriamojo darbo tikslas - gauti apytikslę sub-dirvožemio idėją mažomis kainomis, atliekant nedidelį skaičių gręžinių, bandymų duobių ir skverbties bandymų atliekami bendrieji tyrimai. Laboratorijoje išbandomi dirvožemio fizikinės savybės.

Jei projekto dydis yra didelis ir struktūra yra sunki, atliekamas išsamus tyrimas. Išsamios žvalgymo išlaidos yra daug daugiau nei bendras tyrimas. Išsamiai ištirtos gręžinių skylės. Gręžimo gylis yra ne mažesnis kaip 1, 5–2B, kur B yra pamato plotis, netrukdomi mėginiai laboratorijoje išbandomi, siekiant nustatyti technines savybes, pvz., Šlyties stiprumą, pralaidumą, suspaudžiamumą ir kt. skverbties bandymas, mentės šlyties bandymai ir tt.

10.2 lentelė. Grubios pastatų gylumo gylis sekliuose pamatuose gairės (Sowers, 1979)

i) pastatams:

Dėl vienodų dirvožemių mažiems pastatams turėtų būti įrengti ne mažiau kaip trys gręžiniai, o ne vienoje eilutėje, o kiekviename kampe - bent penki gręžiniai, o dideli pastatai - viduryje, kaip parodyta 10.8 pav. Kiek įmanoma, gręžiniai turi būti išgręžti į siūlomus pamatus, bet už jų ribų.

ii) keliams:

Gręžimas paprastai turėtų būti išilgai siūlomos kelio vidurio linijos, kaip parodyta 10.9 pav.

iii) oro uostams:

Gręžiniai turi būti išilgai siūlomos centrinės linijos ir kiekvieno kilimo ir tūpimo tako krašto.

iv) užtvankoms:

Gręžimas turi būti išilgai viršutinio paviršiaus per vieną ar abu atramas.

Gylis:

Tyrimai turėtų būti vykdomi žemiau visų sluoksnių, kurie prisidėtų prie reikšmingo atsiskaitymo arba kurie gali turėti netinkamą šlyties stiprumą pamatui remti.

Tarpai:

Žvalgymo atstumas priklauso nuo dirvožemio pobūdžio ir būklės, projekto pobūdžio ir dydžio. Vienodoje dirvožemyje tarpai tarp žvalgymo (gręžimo) gali būti nuo 30 m iki 100 m atstumu arba daugiau, o labai netaisyklingose ​​dirvožemio sąlygose gali prireikti 10 m ar mažesnio atstumo.

10.2 lentelė: pateikiama apytikslė idėja apie skirtingų tipų projektams reikalingą gręžinį:

Gręžimo gylis :

i) Mažiausiai vienas gręžinys turėtų būti nuo 1, 5 iki 2 kartų didesnis už numatytą didžiausią pamato dydį, kaip parodyta 10.10 paveiksle.

(ii) Gręžiniai turi būti išgręžti mažiausiai iki gylio, kurį viršijus dėl pamato apkrovos padidėjęs įtempis nėra reikšmingas.

iii) Jei įmanoma, mažiausiai viena gręžinė turi būti nuleista iki kieto uolos lygio.

iv) Jei pamatas nugrimzdamas iki kietų uolienų, 3 m uolienoje reikia išgręžti bent vieną gręžinį, kad būtų patvirtinta, kad tai yra ne uolienų, o uolienų.

v) Žvalgymo gylis yra 4–5 m atstumu oro uostų ir greitkelių dangos konstrukcijoms.

Standartinis skverbties bandymas (SPT):

Standartinio skverbties bandymas (SPT) yra dažniausiai naudojamas požeminio tyrimo bandymas vietoje. SPT sistemoje padalintas šaukšto mėginių ėmimo įrenginys, per kurį sėjamojo strypo viršuje įsiskverbia 15 cm. Gręžimo strypas yra prijungtas prie skaldytų šaukšto mėginių ėmiklio.

Po pradinio 15 cm ėminio ėmimo įtaiso įsiskverbimo, lašintuvui leidžiama nukristi nuo 75 cm aukščio ir užfiksuoti reikia 30 cm skersmens mėginių ėmiklio. Šis smūgių skaičius vadinamas N-verte arba skvarba. Taikant šį metodą, varomoji energija tiekiama iš kritimo svorio. Taigi jis iš esmės yra dinamiškas skambėjimo metodas.

Išsami SPT procedūra yra tokia:

Reikalingi įrenginiai:

i) Šaukšto šaukšto mėginių ėmiklis:

Jo išorinis skersmuo yra 50 mm, vidinis skersmuo 35 mm ir mažiausias atviras ilgis (pjovimo kraštas iki oro išleidimo) yra 600 mm. Sukabinimo galvute yra keturi 10 mm (mažiausio skersmens) išleidimo angos arba rutulio tikrinimo vertė.

(ii) pavaros mazgas:

Jį sudaro trikojis, nes kėlimo įranga - viena iš kojų yra su kopėčiomis, 65 kg pavara (plaktukas), vadovas, užtikrinantis 75 cm laisvą pavaros masės kritimą ir alvilą (pridedamas prie gido) perduodamas smūgis į mėginio strypą.

Apskritai naudojama keturi plaktuko atleidimo būdai:

a) Normalus lynų, kertančių skriemulį, kėlimas ir atleidimas.

b) Sunkusis plaktukas, pvz., „Pilcon“ arba „Dando“ plaktukai

c) trigerinis mechanizmas, pavyzdžiui, japonų „Tombi“.

(d) „lynų virvės“ metodas, leidžiantis greitai atlenkti virvę ant kojinės.

iii) prailginimo strypai:

Šie strypai naudojami vairavimo energijai perduoti iš priekabos į mėginių ėmiklį.

iv) Gręžimo įranga:

Gręžimo įranga turi būti skirta pakankamai skaidriai 60-75 mm skersmens angai, kad būtų užtikrinta, jog bandymas būtų atliekamas netrukdomoje dirvoje, o ne kritus medžiagai. Gali būti naudojama korpuso arba gręžimo purvas, kai įtrūksta gręžimo pusės.

Apskritai gręžiniams gręžti naudojami 75 mm skersmens rankiniai sraigtai.

Procedūra:

(1) Gręžinys gręžiamas reikiamu gyliu ir kruopščiai išvalomas.

(2) Mėginių ėmiklis, pritvirtintas prie išilginių strypų, nuleidžiamas į skylės apačią ir leidžiamas po savęs svoriu.

(3) Tada pavaros agregatas prijungiamas prie strypo ir mėginių ėmimo įrenginys važiuojamas šviesa, pūtimas nuo pavaros masės iki sėdynės įsiskverbimo 15 cm.

(4) Tada mėginių ėmiklį papildomai priverčia 30 cm įsibėgėti nuo 65 kg sveriančios masės, nukritusios nuo 75 cm aukščio. 30 cm skverbimui reikalingų smūgių skaičius yra registruojamas kaip standartinis atsparumas atsparumui, N.

(5) Tada mėginių ėmiklis pakeliamas iš skylės ir atidaromas. Netrukdytas mėginys išimamas iš mėginių ėmimo ir nuimamas iš abiejų pusių.

(6) Bandymas atliekamas kiekviename identifikuotame dirvožemio sluoksnyje arba 1, 5 m intervalu, atsižvelgiant į tai, kuris iš jų yra mažesnis. Pagal IS: 2131, B pločio pamatui, skverbties bandymas turi būti atliekamas 0, 75 m intervalu iki B gylio nuo pagrindo dugno ir 1, 5 m intervalu, kai sėdynės gylis siekia iki 1, 5–2 B gylis

(7) Kai kuriais atvejais išmatuota N vertė gali būti didesnė nei faktinė vertė, todėl jie turi būti pataisyti.

Standartinė pasipriešinimo varža, ty N vertė buvo susijusi su skirtingomis dirvožemio savybėmis skirtingų tyrėjų.

Kai kuri koreliacija pateikta šiose lentelėse:

Dėl darnios dirvos:

Išmatuotos standartinės pasipriešinimo varžos korekcijos (N)

Įvairūs tyrėjai (Tergaghi ir peck, 1948; Gibbs ir Holtz, 1957; AW Skempton, 1986) pastebėjo, kad N reikšmė priklauso nuo kelių veiksnių, pvz., Efektyvaus pernelyg didelio slėgio, panardinimo, gręžinio skersmens, strypo ilgio Todėl pastebėta N vertė turi būti pataisyta.

Kiekvieno ir pataisymų poveikis trumpai aptariamas taip:

Perteklinės naštos poveikis:

Gibbsas ir Holtzas (1957) eksperimentiškai ištyrė per didelės apkrovos slėgio poveikį N vertei.

Jų modifikavimą džiovinant orą arba drėgną smėlį galima apibūdinti taip:

N _C = N 35 / σ +7

Kur

N _c = ištaisyta N vertė perpildymui

N = stebima SPT vertė

σ = efektyvus perkrovos slėgis, t / m ² (neviršijant 28t / m ² )

Poveikio poveikis:

Terzaghi ir Peck (1948 m.) Rekomendavo, kad, kai dirvožemis sudarytų labai smulkų arba šiltą smėlį po vandeniniu stogu, išmatuota N vertė, jei ji didesnė nei 15, turėtų būti pakoreguota, kad padidėtų atsparumas dėl per didelio porų vandens slėgio, nustatyto vairuojant ir negali iš karto išsklaidyti. Koreguota N, N _{c vertė} yra nurodyta

N _c = 15 + I / 2 (N-15)

kur reikia ir perkrovos, ir panardinimo korekcijų, pirmiausia taikomas perkrovos koregavimas.

Strypo ilgio poveikis:

Bangų lygties tyrimai (Schmertman ir Palacios, 1979) rodo, kad teorinis maksimalus santykis mažėja mažėjant strypų ilgiui žemiau 10 m ilgio. Atrodo, kad tam tikro ilgio strypo stiebo svoris arba standumas turi mažą poveikį (Brown, 1977; Matsumo to Matsubara, 1982).

Gręžimo skersmens poveikis:

Iš pradžių SPT buvo atlikta iš 62, 5 mm arba 100 mm skersmens plovimo gręžinių dugno (Skempton, 1986). Geriausia šiuolaikinė praktika vis dar laikosi šio aspekto. Daugelyje šalių yra įprasti 150 mm bandymo gręžiniai ir leistini net 200 mm skylės (Nixon, 1982). Tikrinimo poveikis santykinai didelėms gręžtinėms angoms darniuose dirvožemiuose tikriausiai yra nereikšmingas, bet smėliuose yra požymių, kad gali būti pastebimos mažesnės N vertės (Lake, 1974; Sanglerat ir sanglerat, 1982). Siūlomi minimalūs korekcijos koeficientai, leidžiantys atlikti bandymų poveikį dideliems gręžiniams (Skempton, 1986), kaip nurodyta 10.7 lentelėje.

Statinio kūgio skverbties bandymas (CPT):

Statinis kūgio prasiskverbimo bandymas paprastai vadinamas kūgio prasiskverbimo bandymu (CPT). CPT yra tiesioginio skambučio bandymas, kuris suteikia nuolatinį įsiskverbimo atsparumo ir gylis įrašą. Šio bandymo metu mėginio nėra. Naudojamas kūgis, kurio viršūnės kampas yra 60 ° ir bendras pagrindo skersmuo yra 35, 7 mm, o skerspjūvio plotas yra 10 cm ² .

Jis pagamintas iš plieno ir karšto. Kūgis yra pritvirtintas prie apatinio 15 mm skersmens plieninio skersinio strypo, einančio per vienodą ar netolygų skersmenį, plieninio vamzdžio vamzdžio. Mantijos vamzdžio išorinis skersmuo yra lygus kūgio skersmeniui. Kūgis įstumiamas į žemę rankiniu būdu arba naudojant hidraulinį valdymą. Kūgio atsparumui q _c gauti tik kūgis stumiamas vertikaliai 2 cm / s greičiu per 4 cm gylio kiekvieną kartą.

Slėgis, reikalingas stumti, įrašomas kaip q _c . Tada išorinis mantijos vamzdis nuspaudžiamas iki kūgio lygio. Po to atskirai matuojamas atsparumas dėl trinties ant mantijos vamzdelio. Kūgio atsparumo kitimas su gyliu parodomas skirtingiems sluoksniams nustatyti.

Pastaraisiais metais statinis kūgio penetrometras buvo modifikuotas, kad būtų įtrauktas Piezo kūgis. Piezoncone penetrometras leidžia vienu metu matuoti kūgio atsparumą, šoninę trintį ir porų vandens slėgį, kai kūgis yra pažeistas dirvožemyje. Piezocono penetrometras (CPTU) suteikia patikimesnį stratifikacijos ir dirvožemio tipo nustatymą nei standartinis CPT.

CPT turi tris pagrindines programas:

1. Nustatyti požeminį sluoksnį ir nustatyti esamas medžiagas.

2. Įvertinti geotechninius parametrus.

3. Teikti tiesioginio geotechninio projektavimo rezultatus.

Smulkiagrūdis dirvožemis kaip molis, preliminarus nekvalifikuotas šlyties stiprumas (C _u ) gali būti įvertintas iš:

Cu = q _c / N _k

kur

q _c = išmatuotas kūgio atsparumas

N _k = 17–18 įprastai konsoliduotiems moliams arba, \ t

20 per konsoliduotus molius.

10.8 lentelė. Kūgio skverbties bandymo ir SPT koreliacija

Dinaminis kūgio skverbties testas (Dcpt):

DCPT yra panašus į SPT kaip naudojimą, išskyrus tai, kad DCPT nėra gręžinio. Šis bandymas atliekamas naudojant standartinį 60 ° kūgį, pritvirtintą prie gręžimo strypų eilės į dirvą, sveriant 65 kg plaktuko, nukritusio nuo 75 cm aukščio. Įrašomas smūgių skaičius kiekvienam 30 cm skersmens kūgiui.

Smūgių, reikalingų 30 cm skersmens kūgio prasiskverbimui, skaičius vadinamas kūgio atsparumu, N _c

DCPT atliekamas dviem būdais:

i) Naudojant 50 mm kūgį be benetonito srutų (IS-4968, I dalis)

(ii) 62, 5 mm kūgio naudojimas su bentonito srutomis (IS-4968, II dalis)

50 mm skersmens kūgiui be bentonito suspensijos kūgis yra pritvirtintas prie vairavimo strypo (A-strypas). Plaktuko galvutė yra prijungta prie kito A-strypo galo su A-strypo jungtimi ir prie plaktuko galvutės prijungtas 150 cm ilgio kreipiamasis strypas. Šis įrenginys laikomas vertikaliai, o kūgis atsilieka vertikaliai ant žemės bandomame taške. Tada kūgis sukamas plaktuku ir važiuojamas tol, kol kūgis pasiekia reikiamą gylį.

62, 5 mm kūgio su bentonito srutomis nustatymas turėtų turėti cirkuliacinio skysčio išdėstymo priemones, kad trinties ant vairavimo strypo būtų pašalintos.

Galima palyginti DCPT ir N-vertės SPT N _c vertę ir nustatyti apytikslę koreliaciją. Remiantis šiomis koreliacijomis, galima teigti, kad DCPT duomenys kitose vietose gali būti žinomi pagal N. vertę. Šis darbo tipas yra tinkamas mažoms struktūroms ir yra naudingas išankstiniam išsamų objektų tyrimui.

Požeminio vandens lygio matavimas:

Vandens buvimas dirvožemio porose turi didelį poveikį dirvožemio inžineriniam elgesiui, todėl požeminio vandens lygio nustatymas ir jo svyravimai yra svarbi bet kokios teritorijos tyrimo dalis. Požeminio vandens lygio matavimas yra svarbesnis tose vietose, kur reikia atlikti gilias atliekas.

Požeminio vandens lygio matavimo svarba:

i) Požeminio vandens lygis rodo dirvožemio tipą ir jo pralaidumą.

ii) Nerūdijančiuose plotuose dirvožemio tyrinėjimui reikalingas vandens išvalymas. Taigi požeminio vandens lygio matavimas leidžia atsakingam geotechniniam inžinieriui nuspręsti, kokio tipo vandentiekio įrenginiai reikalingi vietai.

iii) Požeminio vandens lygis turi įtakos daugeliui svarbių pamatų projektavimo ir statybos etapų. Taigi kiekvieną projektą reikia tiksliai išmatuoti.

Veiksniai, turintys įtakos požeminio vandens lygiui:

Požeminio vandens lygio veiksniai yra tokie:

i) Dirvožemio tipas

(ii) oro sąlygos

iii) gretimų teritorijų drenažo sąlygos

iv) Metų laikai

Požeminio vandens lygio matavimo metodai :

Požeminio vandens lygio matavimas gręžinyje priklauso nuo dirvožemio pralaidumo.

Išsiliejantiems dirvožemiams (smėliui, žvyrui ir kt.):

Kadangi ankstesnių dirvožemių, pvz., Smėlio, žvyro ir tt, pralaidumas yra daugiau; per trumpą laiką vanduo pakyla iki galutinio lygio skylės angoje. Galutinis vandens lygis skylutėje yra vandens lygio lentelė regione.

Vandens lygis gręžiniuose tokiuose dirvožemiuose matuojamas po kelių minučių nuobodu, nuleidžiant kreidais padengtą plieno juostą. Smėliuose ir žvyruose 30–45 minučių pakanka vandens lygio stabilizacijai.

Neperšlampamiems dirvožemiams (šilko, molio ir tt)

Kadangi neperšlampamų dirvožemių pralaidumas yra mažesnis, požeminiame vandenyje užtrunka daugiau nei 2 val. Kai gruntinio vandens lygio matavimas turi būti atliekamas per ilgą laiką, tiksli nustatymo metodas yra įrengti serijinių vamzdžių ar pjezometrų seriją gręžiniuose.

Paprastas stovo vamzdis susideda iš PVC vamzdžio su perforacijomis apatinėje dalyje ir supakuotas aplink granuliuotą filtrą išilgai perforuotos dalies, kaip parodyta 10.12 paveiksle. Skylė yra užpildyta smėliu ar žvyro, ant kurio yra dygliuotas molinis sandariklis. Netaisyklingoje požeminio vandens būklėje požeminio vandens lygio matavimui įrengiamas hidraulinis pjezometras.

Dirvožemio tyrimo ataskaita:

Dirvožemio tyrimo ataskaita - tai galutinis požeminio tyrimo dokumentas, kuriame pateikiama svarbi informacija projektuotojui. Ataskaita turi būti parengta taip, kad skaitytojas galėtų gauti pilną vaizdą apie paviršiaus būklę.

Gera dirvožemio ataskaita turėtų apimti:

1. Įvadas

2. Gręžinių žurnalas

3. Tyrimo metodas

4. Laboratorinių tyrimų rezultatai

5. Rezultatų analizė

6. Rekomendacijos.

Informacijos, kuri turi būti įtraukta į dirvožemio ataskaitos įvadinę dalį, yra:

i) Požeminio tyrimo pobūdis ir apimtis

ii) aikštelės išdėstymo planas, kuriame pateikiamos gręžinių vietos, kito lauko bandymo vieta ir kt.

iii) skirtingas bandymas, atliktas lauke ir laboratorijoje.

Gręžinio žurnale turėtų būti pateikta ši informacija:

i) Gręžimo skaičius ir nuobodu tipas

ii) nuobodu pradžios ir pabaigos datos

iii) nuobodu skersmuo

Kiti gręžinių žurnalų duomenys pateikiami lentelės formoje:

i) Dirvožemio profilis, rodantis skirtingų sluoksnių storį

ii) Skirtingų dirvožemio sluoksnių aprašymas

iii) Požeminio vandens lygis

iv) Mėginių gylis ir storis

Tipiškas gręžimo įrašas (pagal IS: 1892) pateiktas 10.13 paveiksle. Tyrimo metode turi būti paminėta konkretaus lauko bandymo metodo pasirinkimo priežastis. Išsami informacija apie lauko bandymų rezultatus pateikta šioje dirvožemio ataskaitos dalyje.

Laboratorinių tyrimų rezultatai pateikiami lentelių ir grafikų pavidalu. Įtrauktos svarbios laboratorinių tyrimų procedūros. Išsamiai paaiškinama bet kokia speciali procedūra, taikoma atliekant šį tyrimą.

Analizuojami lauko bandymų ir laboratorinių tyrimų duomenys. Nustatomi skirtingų bandymų duomenų koreliacijos. Reikėtų nustatyti projektavimo parametrų diapazoną ir jų vidutines vertes.

Galiausiai ataskaitoje pateiktos rekomendacijos paprastai skirtos fondų tipams ir jų projektavimui, jei tai leidžia taikymo sritis.