Приложение №2 «Изучение установки динамичекого зондирования убп-15м и предварительная оценка физико-механических свойств песчаных грунтов»

Основные положения метода динамического зондирования

Динамическое зондирование является полевым методом непрерывного изучения грунтов вдоль вертикальной оси зондировочной скважины. Метод заключается в определении сопротивления грунтов внедрению зонда, состоящего из конического наконечника и штанги под действием динамической нагрузки. Разница в сопротивлении грунтов объясняется отличием их состава, состояния и свойств. Метод применим для глинистых, песчано-глинистых и песчано-гравийных отложений.

Методом динамического зондирования решаются следующие задачи:

• расчленение разреза песчано-глинистых грунтов на слои и линзы;

• ориентировочная оценка физико-механических свойств грунтов (для промышленно-гражданских сооружений III-IY класса капитальности физико-механические характеристики могут являться расчётными, для сооружений I, II класса получаемые показатели уточняются лабораторными и полевыми опытными работами);

• выбор мест расположения опытных площадок и отбора образцов грунтов для уточнения их физико-механических свойств путём лабораторных исследований, штамповых и др. опытов в поле.

Сопротивление, оказываемое грунтом внедрению в него зонда, называется условным динамическим сопротивлением зондированию. Количественно оно оценивается условным динамическим сопротивлением грунтов Р_Д (МПа) в соответствии с ГОСТ 19912-81 и определяется по формуле Р_Д=-(К*А*Ф*n/h), где К - коэффициент, учитывающий потери энергии при ударе; А-показатель удельной кинетической энергии, Н/см (кгс/см); Ф - коэффициент ждя учёта потерь энергии на трение штанг о грунт.

n - число ударов в серии (залоге);

h - глубина погружения зонда на залог, см.

Метод динамического зондирования широко используется при проведении инженерно-геологических изысканий под жилищное и промышленное строительство, строительство дорог, возведение ЛЭП, газо- и нефтепроводов и т.д. Из-за простоты конструкций зондировочных установок, их небольшой массы, удобства в обслуживании (бригада из двух человек).

Динамическое зондирование значительно сокращает стоимость изысканий и срок проведения полевых работ, так как зондировочные испытания выполняются гораздо быстрее и стоимость их значительно ниже буровых и горнопроходческих работ, лабораторных исследований и других опытных испытаний грунтов. Так, геологический разрез глубиной 15-20 м получается в 2-3 раза быстрее, чем с помощью данных бурения, а его стоимость в 3-4 раза дешевле.

Техническая характеристика установки УБП-15 М

Установка буровая пенетрационная УБП-15М является основным стандартным устройством для ударно-канатного и динамического зондирования. Она состоит из следующих основных узлов:

1. транспортного устройства, представляющего собой раму, смонтированную на одноосном шасси автомобильного прицепа. На ней размещаются двигатель, блок управления, редуктор с механической лебёдкой и ручная лебедка для подъёма и опускания мачты;

2. погружающего устройства, включающего складную мачту, молот и двигатель с механической лебёдкой.

Для динамического зондирования до глубины 20 м применяется конический стальной наконечник диаметром 74 мм с углом при вершине 60⁰, который крепится на нижнем конце ударной штанги. Забивка зонда осуществляется стандартным молотом (60 кг), сбрасываемым с высоты 0,8 м.

Для ударно-канатного бурения (до глубины 15 м) только в песчано-глинистых грунтах применяются забивные стаканы для бурения скважин кольцевым забоем в глинистых и песчаных грунтах, долота для разрушения валунов, желонки для чистки скважин и бурения в водонасыщенных грунтах, ударные патроны для забивки буровых наконечников, обсадные трубы для крепления стенок скважины.

У становка буровая пенетрационная УБП-15М: 1 — анкер; 2 — стопор шнековый; 3 — каток; 4 — лебедка ручная; 5 — рама; в — двигатель; 7 — бензобак; 8 — ящик для слесарного инструмента; 9 — задняя опора; 10 — направляющий ролик; И — центратор; 12 — мачта; 13 — пенетрационный молот; 14 — вспомогательный канат; 15 — лебедка; 16 — канат; 17 — редуктор

Условия проведения испытаний

Наименование песка по крупности	Глубина залегания грунтовых вод, м
Крупный	3

Исходные данные Р_Д , МПа

Глубина зондирования, м	РД
0,0 - 0,5	3,5
0,5 - 1,0	6,3
1,0 - 1,5	7,7
1,5 - 2,0	8,4
2,0 - 2,5	7,0
2,5 - 3,0	9,8
3,0 - 3,5	7,7
3,5 - 4,0	4,2
4,0 - 4,5	2,8
4,5 - 5,0	2,1
5,0 - 5,5	1,4
5,5 - 6,0	2,8
6,0 - 6,5	5,6
6,5 - 7,0	7,0
7,0 - 7,5	6,30
7,5 – 8,0	9,80