Файл: Гохфельд Б.Л. Полевые методы испытаний грунтов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Первичная полевая обработка результатов зондирования

Результаты испытаний, зафиксированные в полевых журна­ лах или на лентах самописцев, подвергают первичной обработ­ ке, которая завершается построением графиков изменения по глубине частных значений сопротивления зондированию. Дан­ ные зондирования до глубины 1 м из обработки исключаются.

Обработка материалов СЗ обычно не вызывает затруднений. При испытаниях установками типа С-979 показания манометров и динамометров умножаются на постоянные коэффициенты про­ порциональности К, которые определяются путем тарировки приборов. Выраженные в килограммах общее статическое со­ противление Р и статическое сопротивление под конусом рс заносят в соответствующие графы полевого журнала.

С помощью формул (4) — (6) вычисляют удельное статичес­ кое сопротивление q, общее сопротивление по боковой поверх­ ности Q и удельное сопротивление по боковой поверхности f. За­ тем на миллиметровой бумаге строят совмещенные графики статического зондирования, придерживаясь следующих реко­ мендуемых масштабов

 

 

В

1 см

Глубина

зондирования

1,0

ж

Удельное

статическое сопротивление . . .

20

кг/см2

Общее сопротивление по боковой поверхности

0,5

т

Удельное сопротивление по боковой поверхнос­

1 тім2

ти

 

При испытаниях на опорных участках или вблизи геологичес­ ких выработок графики зондирования совмещают с колонками

этих выработок или геологическим разрезом

опорного

участка

(рис. 34).

 

 

 

 

Самописцы (установки типа С-832) дают

возможность

полу­

чить графическое изображение изменчивости

показателей зон­

дирования с глубиной. На диаграммную ленту

наносят

шкалу

глубины и соответствующего параметра (q,

f)

и она

является

исходным материалом для дальнейших интерпретаций и исполь­ зования результатов СЗ (рис. 35).

Обработка данных динамического зондирования более слож­ на. Как отмечалось выше, в качестве меры сопротивления грун­

та применяются

прямые характеристики, получаемые

в

ходе

испытаний,

это — количество ударов, необходимых для

 

погру­

жения зонда на

1 дм N или величина осадки от заданного

числа

ударов s. Однако применение сменного

оборудования

(легкого

и тяжелого)

и

нестандартных режимов

работы при подобном

способе оценки приводит к несопоставимым результатам. В этом случае удобно пользоваться показателем удельного динамичес­ кого сопротивления, кг/см2

Рп=КА,

(9)

где К — коэффициент потери энергии при ударе;

А — удельная работа зондирования.

6—429

81


Коэффициент К вычисляется по формуле

 

 

к

(Ю)

где М3

— вес зонда и направляющей молота, кг;

 

Мы

— вес молота, кг;

молота при

е

— коэффициент восстановления скорости

ударе, принимаемый та 0,56.

Краткое

описание <§<§ породы

0,70 Почвенно-раститель-

ный слой

Песок, мелкозернис­ /,30 тый, средней плот­ ности, отелеэненный

Суглинок легши, пылеватый.с гуму-

2.2сцрованными прожил­ ками, слабоблажный, с включением щебня.

Песок, среднезеонцс- 1,30 тый, слюдистый,

плотный.

Суглинок средний, #5 сбетлокоричнебш,

сладойлажный

Глина жирная, с редкими прослоями

1,05 песка, полутвердой консистенции

I 2 5 4 5 Є Трение грунта по боковой поверхнос­

ти штанги Q, т

Рис. 34. График статического зондирования установкой С-979.

Удельная работа зондирования при измерении осадки от за лога определяется (в кг/см2) выражением

А =

(10)

а при непосредственном счете ударов на 10 см погружения

 

A^JL.MzlL,

 

(12)

 

10

to

V '

где

п — число ударов в залоге;

 

 

 

s — осадка зонда за залог;

 

 

.

Ми— вес молота, кг;

 

 

Я — высота падения молота, см;

 

со — площадь конуса, см2; N — показатель ДЗ, уд 1дм.

При динамическом зондировании естественно будут возникать

силы трения штанги

о грунт. Наиболее

простым

и

достаточно

надежным способом

устранения (или значительного

снижения)

этих сил является применение зондов с уширенным

наконечни­

ком при соотношении

йа!йш>

1,7, что,

однако, не

относится к

грунтам, не способным держать стенки зондировочной скважи­ ны. В этом случае влияние сил трения учитывается поправочным коэффициентом Ф, значения которого для мелко- и среднезернистых водонасыщенных песков приведены в табл. 10.

Для других разновидностей грунтов коэффициент Ф опреде­ ляется опытным путем. С этой целью проводится не менее трех пар сопоставительных испытаний, половина из которых выпол­ няется с предварительным разбуриванием скважин. Если штан­ ги при полевых испытаниях свободно проворачиваются и легко извлекаются из скважин, поправка на трение не вводится. С уве­ личением глубины зондирования изменяется соотношение меж­

ду весом молота и штанги и величина

потерь

при

передаче

ударного импульса от оголовка

 

 

 

 

к наконечнику.

Влияние

этих

 

 

 

 

изменений

исключается

путем

 

 

 

 

введения поправочного коэффи­

 

 

 

 

циента а, который равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13)

 

 

 

 

где К„ — коэффициент потери

 

 

 

 

энергии при ударе для расчет­

 

 

 

 

ного

интервала

глубины;

 

 

 

 

 

 

Рис.

35.

Диаграммные ленты

са­

 

 

 

 

 

мописцев

при

зондировании уста­

 

 

 

 

 

 

 

новкой С-832.

 

 

 

 

 

 

а — сопротивление

под

конусом;

в —

ISO 300 450рс/и'

2

4 В

f, тс/м*

 

 

боковое

трение.

 

0

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К і

— то же, для первого

интервала

глубины

(0,0—1,5 м ) .

Для установок УБП-15 м, НАП-10 и ПДПМ-4

значения

по­

правочных

коэффициентов К

и а даны

в приложении

V I .

В практике обычно считают, что природное давление не оказы­ вает существенного влияния на результаты зондирования.


Однако,

как утверждает

автор

работы

[13], при

небольших

значениях

показателя

Д З

(менее

5 уд/дм)

влияние

бытового

(природного) давления

оказывается весьма

существенным и за­

вышает величину показателя на 10—40%. Удельное динамичес­

кое сопротивление при этом

рекомендуется вычислять

по фор­

муле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатель динамического зондирования, yg/ды

 

РЦ = КА

/

 

Ябьт

(14)

/

10

20

30 , 40

SO

 

г>

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

Р С ы т

бытовое

 

 

давление,

го

2L

 

 

 

 

 

 

 

кг/см2;

f — сила тре­

 

 

 

 

 

 

 

ния

грунта

о штангу,

• 40

 

 

 

 

 

 

 

 

определяемая

опыт­

 

 

 

 

 

 

 

 

ным путем,

кг/см2.

 

IZ2

 

 

При

глубине

зондирования до

 

 

 

 

 

8—10 м увеличение

веса

штанги

 

 

ZZJ

 

компенсируется

потерей

ударного

67?

JJM .

 

 

импульса

и влиянием

природного

 

 

давления

и находится

в пределах

1

 

 

 

 

 

 

 

 

точности

измерений.

 

 

 

 

S0\

 

 

 

В случае фиксирования

осадки

 

 

 

 

зонда

от залога

полевые

материа­

120

 

 

 

 

лы

обрабатываются

 

с

помощью

ШОсреВненныа значения,gg/gu

 

формул

(1), (2) и (9) и результа­

Рис. 36.

График

динамического

ты

заносятся в

соответствующие

графы журнала. При непосредст­

зондирования

пробоотборником.

 

венном

счете количества

ударов

 

 

 

 

 

на 10 см погружения в данные при

необходимости вводят поправки на вес и трение штанг а и Ф.

"Исправленные показатели зондирования именуются приведен­

ными, например:

Л%

= «ФЛГ,

 

 

 

 

 

 

(15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ядпр = Ф Я д .

 

 

 

 

 

 

(16)

Результаты

динамического

зондирования оформляются

в ви­

де непрерывных

графиков

(эпюр),

на которых

по

оси ординат

откладывается глубина погружения

зонда (в м),

а по оси аб­

сцисс— вычисленные значения УУпр, (S, РД ) соответственно глу­

бинам определения.

 

 

 

 

При

испытаниях

Д З П график

имеет прерывистую

ступенча­

тую конфигурацию

(рис. 36).

 

 

Т а б л и ц а 10

 

 

 

 

 

Глубина

 

 

 

8,0-12,0

 

 

зондиро­ 0,0-1,5

1,5-4,0

4,0-8,0

12,0-16,0

16,0-20.0

вания, м

 

 

 

 

 

 

ф

1,00

0,92

0.84

0,76

0,68

0,60

При построении графиков рекомендуется соблюдать следую­ щие масштабы:


 

 

 

 

 

 

 

В

1

см

Глубина

зондирования

 

 

 

 

1,0-и;

 

Показатель Д З N

 

 

 

 

2—5

уд/дм;

Удельное

сопротивление

Р д

 

 

20 кг/см2 .

 

 

0 0

 

О

5

15

20

25

30 Rpr/cif

тми®

 

ЩЩ^ЩФ

 

'

'

'

'

'

'

Г Т 7

 

°'2

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

if)

 

і-0

 

 

 

 

 

 

 

150

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

250 &

 

 

 

 

 

 

 

SflS3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

 

 

 

 

 

і

і;

Ції*

4.54,0

 

 

 

 

 

' л-'м.'І-

•••|: .-і".! о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\,0

%

5

$

7,5

8,0

Рис. 37. Результаты ДЗК в координатах удельное

динамическое

сопротивление — глубина

зондирования:

 

0,0—0,1 — почвенный слой; 0,1—0,2 — супесь

гумусированная;

0,2—1,0 — с у ­

песь серая; 1,0—1,5 — глина; 1,5—2,5 — суглинок тяжелый; 2,5—3,5 — сугли­ нок средний; 3,05—5,0 — супесь пыленатая.

Подобный прием обработки достаточно трудоемок, особенно при испытаниях плотных грунтов, так как интенсивность дефор­ мации характеризуется частотой линий ударов по оси ординат

85


(рис. 37; 38, а). К недостаткам его следует

отнести

также

то,

что в случае фиксирования осадки зонда

от залога

величины

показателя N и осадки s оказываются взаимосвязанными

(см.

формулу (2), и погрешность в определении последней влечет за собою искажение по обеим осям графика.

20 N,yg/gMO 20 40

Рис. 38. Обработка результатов ДЗК:

а — график в

координатах N — Н; б — тот

ж е график

в

координатах

Я — л; . в • - эпюра

 

средних показателей

N.

 

 

 

Оформлять результаты

динамического

зондирования

можно

также путем построения графика в координатах

глубина

зон­

дирования

Н число ударов

молота

нарастающим итогом п

(рис. 38, б). Преимущество

этого способа

описано

ниже. Графи­

ки динамического зондирования по возможности

совмещаются

с колонками геологического разреза.

 

 

 

 

Окончательная камеральная обработка и интерпретация результатов зондирования

Результаты испытаний, представленные эпюрами и графика­ ми, подвергаются дальнейшей обработке с целью составления и уточнения инженерно-геологического разреза, получения дан-