Пенетрация.

Метод основан на том. Что песчано-глинистые грунты в зависимости от их состава и свойств оказывают различное сопротивление коническому наконечнику.

Под зондированием или пенетрацией понимают метод исследования рыхлых горных пород при помощи вдавливания в них статической нагрузкой (статическое зондирование) или забивки при помощи динамической нагрузки (динамическое зондирование) наконечника на глубину, превышающую его высоту. Динамическое и статическое зондирование являются методами непрерывного изучения свойств грунтов по разрезу. Сопротивление грунта при динамическом зондировании выражают обычно условным сопротивлением пенетрации равным отношению числа стандартных ударов молота к постоянной глубине погружения. Величина сопротивления грунта вдавливанию зонда статической нагрузкой, отнесенная к площади сечения зонда, называется удельным статическим сопротивлением грунта пенетрации и выражается в кг/см². Величина условного и удельного сопротивления пенетрации зависит от многих переменных: пористости, степени влагонасыщения, гранулометрического состава, формы минеральных зерен, сцепления, упрочения и др. Поэтому результаты зондирования являются прежде всего качественными показателями, характеризующими грунт по совокупности признаков. С другой стороны сопоставление результатов зондирования с физико-механическими свойствами этих же грунтов или тарировка метода позволяет найти корреляционные связи между ними и, таким образом, использовать результаты зондирования для количественной оценки свойств грунтов. Зондирование (пенетрация) позволяет решать следующие задачи: 1. Расчленение разреза песчано-глинистых пород на слои (линзы), отличающиеся по своим механическим свойствам. 2. Оценка степени однородности и выдержанности пород по сопротивлению пенетрации, необходимая для выделения по разрезу и плоскости литологических разностей с одинаковыми инженерно-геологическими свойствами. 3. Определение показателей свойств пород (плотность, консистенция, модуль деформации, угол внутреннего трения и др.).

Динамическое зондирование предназначено для исследования песчано-глинистых пород, содержащих не более 40 % крупнообломочного материала на глубину до 20 м

Статическое зондирование применяется для грунтов, содержащих не более 25% частиц крупнее 10 мм

ПЕНЕТРАЦИОННО_КАРОТАЖНЫЕ МЕТОДЫ.

Пенетрационно-каротажные исследования

Пенетрационный каротаж – основан на совмещении статического зондирования с радиоизотопным каротажем, что позволяет получить информацию без бурения;это комплекс видов исследований, в состав которых входят:

- статическое зондирование с определением параметров удельного сопротивления грунтов под наконечником зонда (q₃, МПа) и удельного трения по боковой поверхности зонда (f₃, кПа);

- гамма-гамма каротаж (ГГК) для определения плотности грунта (?, г/см³);

- нейтрон-нейтронный каротаж (ННК) для определения объемной влажности грунтов (W_об, %);

- гамма каротаж (ГК) – регистрация естественной гамма-активности (I_?, мкР/ч) для определения типа грунта.

Все указанные параметры показателей свойств грунтов при пенетрационном каротаже определяются без бурения скважин, в их естественном залегании, для выполнения работ используются специальные зонды и аппаратура. Характеристики свойств грунтов регистрируются зондом автоматически с переносом и записью информации на цифровые носители.

По совмещенным графикам пенетрационного каротажа: статического зондирования, гамма-гамма каротажа, нейтрон-нейтронного каротажа и гамма каротажа, производится расшифровка полученной информации с выделением по отдельным или комплексным показателям характерных интервалов грунта, которые являются определяющими при выделении инженерно-геологических элементов на основе комплексных инженерно-геологических изысканий.

Кроме качественной оценки свойств грунтов по пенетрационному каротажу определяются и прямые показатели физико-механических свойств: плотность (объемный вес), объемная влажность, а также производные от них расчетные показатели: коэффициент пористости, пористость, естественная влажность, степень влажности и др.

Полученные материалы пенетрационного каротажа используются для непосредственной оценки инженерно-геологических условий участка или региона, расчета несущей способности проектируемых свайных оснований, анкеров и т.д., назначения целенаправленного опробования грунтов при проходке горных выработок.

Испытания грунтов производят пенетрационно-каротажными станциями, состоящими из следующих основных узлов и агрегатов:

- измерительной системы ПК – зонд, канал связи, бортовая измерительная регистрирующая аппаратура;

- силового и вспомогательного оборудования;

- транспортной базы.