Дружинин М.К. Наставление по испытаниям грунтов в массивах

Подождите немного. Документ загружается.

станина (сварная балка) с гидроцилиндрами 100

опорные стойки (2 шт. по 20 кг) 40

моторно-насосный агрегат 90

кабестан для завинчивания анкерных свай 45

винтовые анкерные сваи (4 шт. по 10 кг) 40

пульт управления 50

Общая масса, кг 400

Габариты в сборе, мм:

ширина 1700

высота 1700

длина 1300

Установка укрепляется на месте четырьмя анкерными сваями, завинчиваемыми

в грунт кабестаном от привода бензодвигателя. В грунт при помощи

гидродомкратов задавливается штанга с рабочим наконечником (рис. 6). Глубину

его погружения находят по мерной линейке с сантиметровыми делениями,

помещаемой перед штангой. На крестовине домкрата укреплен указатель, который

скользит по линейке.

Общее сопротивление грунта вдавливанию штанги с наконечником

складывается из суммы лобового сопротивления внедрению последнего и трения

штанги о грунт. Оно определяется по давлению масла в гидродомкратах,

измеряемому манометрами 13 (см. рис. 5), вынесенными на пульт управления. При

давлении в домкратах до 9 МПа применяют манометр на 10 МПа, а при повышении

давления перекрывают вентиль 11 и работают с манометром на 25 МПа.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 6. Измерительный наконечник зонда:

1 - резьба; 2 - сальник; 3 - уплотнительные кольца; 4 - кабель; 5 - проволочный

датчик; 6 - стержень; 7 - рубашка; 8 - конус; 9 - зазор

Усилия вдавливания вычисляют умножением показания манометра на общую

площадь поршней обоих гидродомкратов (диаметр поршня 6 см, общая площадь

двух поршней 56,5 см

Лобовое сопротивление грунта внедрению наконечника измеряют, применяя

проволочные датчики, электрическое сопротивление которых меняется в

зависимости от деформации базы, на которой они закреплены, и, следовательно, от

давления, вызвавшего деформацию. Давление на грунт, воспринимаемое конусом,

передается на внутренний стержень наконечника зонда (см. рис. 6). На стержне

наклеены датчики, которые трехжильным кабелем соединены с измерительным

прибором. Стальная рубашка защищает датчики от механических повреждений.

Для того чтобы давление от грунта через конус передавалось только на стержень,

между конусом и рубашкой предусмотрен зазор. Уплотнительные кольца и сальник

предохраняют датчики от попадания в них воды.

Рабочий наконечник соединяется резьбой со штангой. Кабель от него проходит

через полость штанги и присоединяется к прибору для измерения статических

деформаций ИД-62М. Регистрируя изменения сопротивления датчиков,

определяют давление на наконечник.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

2.9. Зондирующая установка С-832 (рис. 7 и 8) предназначена для испытаний

грунтов, лобовое сопротивление зондированию которых не превышает 50 МПа [8].

Установка монтируется на автомобиле ГАЗ-69 или ЗИЛ-157 и состоит из

гидравлического оборудования, стрелы, механизма с анкерными винтовыми

сваями, штанги с зондом на ее конце и электронной измерительной аппаратуры.

Узлы собираются на раме, установленной на лонжеронах автомобиля.

Техническая характеристика

Максимальное усилие вдавливания зонда, кН 100

Максимально допустимое усилие на лобовую поверхность

зонда, кН 120

Максимальная глубина зондирования, м 21

Измерение лобового и бокового сопротивлений грунта

вдавливанию зонда Раздельное

Пределы измерений, МПа:

лобового сопротивления (на трех шкалах) 0-5; 0-20; 0-80

бокового сопротивления (на трех шкалах) 0-0,1; 1,0-0,3;

0-0,9

Основная погрешность, % Не более 2,5

Диапазон рабочих температур, °С:

зонда От -20 до +50

самопишущих приборов МС-03 От 0 до +50

Источник питания измерительной аппаратуры Аккумуляторы

типа

5НКН-60

напряжением

24 В

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

или

генератор

автомобиля

Скорость погружения зонда, м/мин:

наибольшая 3

наименьшая 0,0075

Ход штока гидроцилиндра вдавливания, мм 1000

Диаметр штанги зонда, мм 34

Привод механизма завинчивания анкерных свай

Гидравлический

Анкерные сваи (2 шт.), рассчитанные на усилие

выдергивания, кН 100

Масса установки без автомобиля, кг 2600

Рис. 7. Установка для статического зондирования С-832:

1 - винтовая свая; 2 - упорная траверса; 3 - опорная рама; 4 - правый редуктор

механизма завинчивания; 5 - зонд; 6 - зажимное устройство; 7 - гидравлический

цилиндр вдавливания; 8 - стрела; 9 - гидравлическая система; 10 - правый

гидравлический двигатель механизма завинчивания

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 8. Наконечник зонда установки С-832:

1 - муфта для соединения со штангой; 2 - подъемник; 3 - упорный шток,

передающий усилие при вдавливании через упругие элементы на цилиндр и конус;

4 - шарик; 5 - конус; 6 и 13 - манжеты; 7 - цилиндр; 8 - упругий элемент с датчиком,

воспринимающим усилие конуса и преобразующим его в электрический сигнал; 9 -

направляющая шайба; 10 - упругий элемент с датчиком, воспринимающим усилие

от цилиндра и преобразующим его в электрический сигнал; 11 - ограничительное

кольцо; 12 - теплоизоляционный упор

Механизм завинчивания анкерных винтовых свай работает от гидравлического

устройства установки.

Штоки гидродомкратов вдавливания зонда соединены со специальным

устройством - захватом, который зажимает штангу при ее погружении и свободно

скользит при движении штанги вверх. Чтобы избежать прогиба штанги при

вдавливании зонда в плотные грунты, предусмотрена направляющая втулка -

кондуктор. Закрепленная на траверсе, она при зондировании находится на

поверхности земли.

Гидравлический цилиндр вдавливания зонда установлен на стреле,

поднимающейся из транспортного положения в рабочее с помощью гидравлики.

Оператор поднимает и опускает стрелу, вдавливает и выдергивает зонд,

завинчивает и вывинчивает анкерные сваи с пульта управления.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Схема узла вдавливания, дающего возможность зондирования со стабилизацией,

показана на рис. 9. При погружении зонда гидроцилиндром на намеченную

глубину насос, подающий масло в гидроцилиндр, отключается. Штанга с зондом

находится только под воздействием давления в демпфере, которое падает по мере

погружения зонда. Зонд останавливается в момент достижения равновесия между

усилием вдавливания и реакцией грунта.

В процессе зондирования раздельно измеряются сопротивление грунта

вдавливанию зонда, лобовое сопротивление и боковое трение поверхности зонда о

грунт на участке 31 см. Эти усилия воспринимаются специальными

электротензометрическими датчиками и автоматически фиксируются в виде

графиков на ленте двумя самопишущими приборами МС-0,3, с которыми зонд (см.

рис. 8) соединен кабелем. Измерительная аппаратура через специальный

преобразователь постоянного тока питается от аккумулятора автомашины.

Рис. 9. Схема узла вдавливания:

1 - анкерные сваи; 2 - гидроцилиндр; 3 - демпфер; 4 - рама; 5 - зонд

Сопротивления регистрируются как при непрерывном вдавливании зонда

(зондирование "без стабилизации"), так и при практически неподвижном зонде в

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

состоянии предельного равновесия (зондирование "со стабилизацией") на заданной

глубине.

2.10. Установка для статического зондирования С-979 смонтирована на

одноосном шасси и крепится к грунту четырьмя винтовыми анкерными слоями,

погружаемыми в землю вручную, или специальным механизмом для завинчивания.

Установка С-979 состоит из трех основных частей: зонда, устройства,

вдавливающего зонд в грунт, и измерительной аппаратуры. Максимальная глубина

зондирования 15 м, усилие вдавливания 100 кН.

Зонд состоит из стальных труб наружным диаметром 36 и внутренним 20 мм,

штанг диаметром 18 мм и наконечника. Колонну штанг зонда собирают из секций

по 1 м.

Конструкция зонда позволяет раздельно измерять общее сопротивление грунта

вдавливанию и сопротивление грунта погружению конуса. Их разница равна

сопротивлению грунта по боковой поверхности зонда при его внедрении.

Вдавливающее устройство включает гидравлический домкрат двойного

действия и давильную головку, которые смонтированы на двух стойках,

укреплённых в общей раме шасси. Давление в домкратах создается маслонасосной

станцией, смонтированной на отдельном одноосном шасси.

Сопротивление грунта погружению конуса измеряется динамометром ДОСМ-5 с

мессурой, рассчитанным на максимальное усилие вдавливания 50 кН. Общее

сопротивление грунта погружению зонда определяется по давлению в

гидравлической системе установки, измеряемому манометром.

2.11. Установка для статического зондирования грунтов СП-59 смонтирована на

самоходном шасси трактора Т-16М (рис. 10). Зонд из звеньев длиной 1 м на

штангах диаметром 18 мм погружают в грунт гидродомкратом задавливающего

устройства через измерительную головку. Последняя позволяет одновременно и

непрерывно измерять сопротивление грунта вдавливаний конуса и сопротивление

трения грунта по боковой поверхности зонда.

Реактивную нагрузку в процессе вдавливания зонда воспринимает одна

винтовая составная свая со сменными лопастями диаметрами 200, 300 и 400 мм.

Специальный корректор исключает возможность влияния выхода сваи из грунта на

отсчет глубины погружения зонда.

Зонд вдавливается через центральный канал сваи, являющийся одновременно

направляющим кондуктором. Винтовую сваю погружают в грунт сваезавертным

механизмом, приводимым в действие аксиально-поршневым гидромотором.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 10. Установка СП-59 на тракторе Т-16М для статического зондирования

грунтов:

1 - зонд; 2 - винтовая свая; 3 - сваезавертный механизм; 4 - измерительная

аппаратура; 5 - вдавливающее устройство; 6 - блок управления; 7 - насосная

станция

Вдавливающее устройство, сваезавертный механизм и гидравлические

аутригеры смонтированы в единый силовой блок и шарнирно укреплены на торце

рамы шасси.

Механизмы силового блока с помощью вспомогательных гидроцилиндров могут

быть переведены из рабочего положения в транспортное (горизонтальное) и

обратно.

В кузове шасси установлены блок управления, вторичные приборы, стеллаж для

штанг и труб. Исполнительные механизмы питаются от насосной станции,

выполненной на базе высокого давления с приводом от вала отбора мощности

двигателя трактора Т-16М.

Техническая характеристика

Максимальное усилие вдавливания зонда, кН 100

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Скорость вдавливания зонда, м/мин

0,5-0,7

Скорость извлечения зонда, м/мин

Более 2

Измеряемое сопротивление грунта погружению конуса, кН 48

Измеряемое сопротивление трения грунта по боковой поверхности зонда, кН 30

Максимальный крутящий момент сваезавертного механизма, кН·м 5,4

Частота вращения патрона сваезавертного механизма, об/мин 5

2.12. Результаты статического зондирования оформляются в виде графика,

совмещаемого с колонкой скважины по ГОСТ 20069-74.

2.13. При статическом зондировании лессовых грунтов надлежит определять [9]

глубину залегания подошвы просадочной толщи (уровень грунтовых вод, кровлю

толщи плотных, песчаных, крупнообломочных и скальных пород) и просадочность.

Для зондирования рекомендуется применять установку С-832. Зондировать

лессовые грунты следует на участках, где по данным источников, инженерно-

геологической съемки, разведки и ранее проведенного опробования отмечена

просадочность при замачивании без или под нагрузкой.

Просадочность надлежит изучать также при наличии слоя грунта мощностью не

менее 2 м, имеющего по результатам зондирования в естественном состоянии (без

предварительного замачивания) следующие признаки:

- лобовое сопротивление грунта погружению зонда превышает 1,5 МПа при

зондировании со стабилизацией или 2 МПа при равномерном погружении зонда со

стандартной скоростью;

- отношение лобового сопротивления к боковому не превышает 50.

Необходимо соблюдать следующий порядок выполнения работ при испытаниях:

- зондирование грунтов всухую на всю мощность предполагаемой просадочной

толщи для выбора мест, где следует определять просадочность;

- бурение скважин диаметром не менее 100 мм и глубиной на всю мощность

просадочной толщи с отбором монолитных кернов для лабораторных испытаний

грунтов;

- заполнение скважин гравием, щебнем или крупным песком;

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

- заливка воды в скважины;

- повторное зондирование замоченной зоны грунта на расстоянии 1,5-2 м от

первоначальной точки зондирования сухого грунта и 0,3-0,5 м от дренажной

скважины;

- обработка результатов зондирования.

Воду в скважину следует подавать самотеком бесперебойно в течение 15 ч.

Объем заливаемой воды рассчитывают по формуле

, (4)

где r - радиус цилиндра замачивания, равный 1-1,5 м;

H - глубина скважины (мощность просадочной толщи), м;

- мощность i-го просадочного слоя, м;

- степень влажности грунта в естественном состоянии в i-м слое толщи;

- пористость грунта в i-м слое.

Показатель П вероятной просадочности грунта (по СНиП II-15-74, пп. 2.13 и

2.14) и относительную просадочность грунта при заданном давлении находят в

лабораторных определениях на образцах - монолитных кернах, отобранных из

скважин.

При статическом зондировании устанавливают значения коэффициентов

; (5)

База нормативной документации: www.complexdoc.ru