 |
Испытания грунтов прессиометром
Испытание прессиометром проводят для определения модуля деформации грунтов или скальных пород, который получают в результате нагружения грунта горизонтальной нагрузкой в стенках скважины. Существует несколько видов прессиометров: радиальный прессиометр, самозабуривающийся прессиометр, лопастной прессиометр, секторный прессиометр. Однако, наибольшее распространение в практике получила конструкция радиального прессиометра.
Артикул:
Поставщик:
ООО НПО «Геосмарт»Описание
Установка для испытания грунта радиальным прессиометром состоит из зонда, оснащенного эластичной оболочкой с каналами для передачи давления жидкости или воздуха ступенями по 0,01-0,1 МПа под оболочку, устройства для создания давления и его измерения в камере зонда, а также устройства для измерения перемещений оболочки зонда.
В скважину на отметку испытания устанавливается зонд серединой камеры, его оболочка смазывается специальной смазкой. В зонде прессиометра создается давление равное напряжению на отметке испытания по 0,025 МПА до момента соприкосновения зонда со стенками скважины и далее грунт нагружается ступенями давления, каждая из которых создается за 1-2 минуты. Каждую ступень давления выдерживается до условной стабилизации деформации грунта. Снимаются отсчеты деформаций и оформляются в виде графика зависимости горизонтальных перемещений грунта от горизонтального давления.
Преимущества метода:
отсутствие ограничений по глубине исследований, высокая производительность испытаний;
возможность всестороннего исследования высоколитифицированных глинистых грунтов, к числу которых относятся;
опыт эксплуатации компанией «ГЕОСМАРТ» приборов различных производителей (Россия, Канада, Беларусь) показала, что оборудование, несмотря на техническую сложность, отличается надежностью;
существует множество видов грунтов, свойства которых можно достоверно определить только путем измерения в полевых условиях, в том числе прессиометром (несвязные грунты, слабые глинистые грунты);
прессиометрические испытания рекомендуется для оценки работы свай на горизонтальную нагрузку.
Недостатки метода: прессиометры и связанное с ними оборудование отличаются сложностью конструкции и могут использоваться только обученным персоналом; не применяются для испытания скальных и полускальных грунтов (существуют решения, где конструкция зонда (секторный прессиометр) состоит из двух стальных пластин – но это экзотика).
Прессиометр был разработан Менардом (Menard) в 1957 году. Однако, первоначальная концепция прессиометра восходит к работам Кеглера (Kegler) в 1933 году, который разработал устройство, состоящее из резинового баллона, зажатого с обоих концов и опущенного в предварительно пробуренное отверстие. На основе расширения устройства (зонда) определялось напряженно-деформированное состояние грунтового массива. Менар (1957), не имея представления о работах Кеглера разработал значительно улучшенный прессиометр, который широко использовался в инженерной практике более полувека.
Прессиометрические испытания проводятся для уточнения деформационных свойств грунтов, являющихся несущим слоем как правило свайного фундамента или фундамента глубокого заложения.
Описание применяемого оборудования
Для проведения прессиометрических исследований нашей компанией используется гидравлический прессиометр марки TEXAM производство Канады (ROCTEST) и отечественный прессиометр с пневматическим нагружением.
Рассмотрим конструкцию прессиометра марки ТЕХАМ. В прессиометрах механическая нагрузка передается на исследуемый грунт в горизонтальном направлении. В скважину помещают специальную камеру – прессиометр, которая фиксирует изменения в структуре породы по мере увеличения степени воздействия на стенки гидравлическим способом.
Гидравлическое усилие передается на исследуемый грунт ступенями, при этом фиксируется величина давления и ход поршня в цилиндре прессиометра TEXAM, выталкивающего воду и передающего давление в магистраль прессиометра и на зонд. Ход поршня, работающего в цилиндре, соответствует определенному объему воды, поступающей в магистраль прессиометра. Максимальный ход поршня составляет 7 дюмов или 17,780 см. Зная первоначальный объем прессиометрического зонда, его длину и первоначальный радиус, рассчитывается приращение/изменение радиуса зонда при нагнетании давления и определяется приращение/изменение размера (радиуса) скважины в ходе испытания.
По результатам прессиометрических исследований строятся графики зависимости деформаций (относительных) изменения радиуса зонда или размера скважины от давления и определяется модуль общей деформации на различных интервалах давления, в том числе линейном участке, а также существует возможность оценки критических/предельных давлений для слабых грунтов или ослабленных твердых глин. Основные достоинства прессиометра Texam это возможность создания давления до 10 МПа и наличие трех манометров, позволяющих работать в интервале невысоких давлений (до 500 кПа, манометр 3) в слабых грунтах и до 2500-10000 кПа (манометры 6 и 7) в литифицированных плотных разностях.
В скважину на отметку испытания устанавливается зонд серединой камеры, его оболочка смазывается специальной смазкой. В зонде прессиометра создается давление равное напряжению на отметке испытания по 0,025 МПА до момента соприкосновения зонда со стенками скважины и далее грунт нагружается ступенями давления, каждая из которых создается за 1-2 минуты. Каждую ступень давления выдерживается до условной стабилизации деформации грунта. Снимаются отсчеты деформаций и оформляются в виде графика зависимости горизонтальных перемещений грунта от горизонтального давления.
Преимущества метода:
отсутствие ограничений по глубине исследований, высокая производительность испытаний;
возможность всестороннего исследования высоколитифицированных глинистых грунтов, к числу которых относятся;
опыт эксплуатации компанией «ГЕОСМАРТ» приборов различных производителей (Россия, Канада, Беларусь) показала, что оборудование, несмотря на техническую сложность, отличается надежностью;
существует множество видов грунтов, свойства которых можно достоверно определить только путем измерения в полевых условиях, в том числе прессиометром (несвязные грунты, слабые глинистые грунты);
прессиометрические испытания рекомендуется для оценки работы свай на горизонтальную нагрузку.
Недостатки метода: прессиометры и связанное с ними оборудование отличаются сложностью конструкции и могут использоваться только обученным персоналом; не применяются для испытания скальных и полускальных грунтов (существуют решения, где конструкция зонда (секторный прессиометр) состоит из двух стальных пластин – но это экзотика).
Прессиометр был разработан Менардом (Menard) в 1957 году. Однако, первоначальная концепция прессиометра восходит к работам Кеглера (Kegler) в 1933 году, который разработал устройство, состоящее из резинового баллона, зажатого с обоих концов и опущенного в предварительно пробуренное отверстие. На основе расширения устройства (зонда) определялось напряженно-деформированное состояние грунтового массива. Менар (1957), не имея представления о работах Кеглера разработал значительно улучшенный прессиометр, который широко использовался в инженерной практике более полувека.
Прессиометрические испытания проводятся для уточнения деформационных свойств грунтов, являющихся несущим слоем как правило свайного фундамента или фундамента глубокого заложения.
Описание применяемого оборудования
Для проведения прессиометрических исследований нашей компанией используется гидравлический прессиометр марки TEXAM производство Канады (ROCTEST) и отечественный прессиометр с пневматическим нагружением.
Рассмотрим конструкцию прессиометра марки ТЕХАМ. В прессиометрах механическая нагрузка передается на исследуемый грунт в горизонтальном направлении. В скважину помещают специальную камеру – прессиометр, которая фиксирует изменения в структуре породы по мере увеличения степени воздействия на стенки гидравлическим способом.
Гидравлическое усилие передается на исследуемый грунт ступенями, при этом фиксируется величина давления и ход поршня в цилиндре прессиометра TEXAM, выталкивающего воду и передающего давление в магистраль прессиометра и на зонд. Ход поршня, работающего в цилиндре, соответствует определенному объему воды, поступающей в магистраль прессиометра. Максимальный ход поршня составляет 7 дюмов или 17,780 см. Зная первоначальный объем прессиометрического зонда, его длину и первоначальный радиус, рассчитывается приращение/изменение радиуса зонда при нагнетании давления и определяется приращение/изменение размера (радиуса) скважины в ходе испытания.
По результатам прессиометрических исследований строятся графики зависимости деформаций (относительных) изменения радиуса зонда или размера скважины от давления и определяется модуль общей деформации на различных интервалах давления, в том числе линейном участке, а также существует возможность оценки критических/предельных давлений для слабых грунтов или ослабленных твердых глин. Основные достоинства прессиометра Texam это возможность создания давления до 10 МПа и наличие трех манометров, позволяющих работать в интервале невысоких давлений (до 500 кПа, манометр 3) в слабых грунтах и до 2500-10000 кПа (манометры 6 и 7) в литифицированных плотных разностях.