Инструкция к прибору для тяжёлых динамических зондирований «Новый стандарт»

1. Общие положения

(1) Конусный динамический пробоотборный тест подходит для скальных грунтов, песчаных грунтов и глинистых грунтов; он может использоваться для оценки плотности грунта основания, а также для определения модуля деформации и несущей способности грунта основания.

(2) Испытание конусным динамическим зондированием можно разделить на легкое конусное динамическое зондирование, тяжелое конусное динамическое зондирование и сверхтяжелое конусное.

Три вида динамических зондирований.

(3) На одном и том же участке количество скважин для конусных динамических пробоотборов не должно быть менее 3, а число точек испытаний в каждом слое грунта — не менее 6.

2 Испытательное оборудование

(1) Оборудование для конусного динамического зондирования должно состоять из падающего молотка, зонда, подушки молотка, направляющего стержня и зондирующего стержня.

Молоток, зонд, подушка молотка, направляющий стержень и штыковой зонд должны быть изготовлены из коррозионно-стойкой и износостойкой стали; их технические характеристики должны соответствовать требованиям таблицы 2.2.

Таблица 2.2 Основные технические параметры оборудования для конусного динамического зондирования

(3) Габаритные размеры легких конических динамических пробников должны соответствовать указаниям на рисунке 2.3-1; габаритные размеры тяжелых и сверхтяжелых конических динамических пробников должны соответствовать указаниям на рисунке 2.3-2. Твердость поверхности пробника после закалки должна превышать HRC40; наибольший износ диаметра пробника не должен превышать 2 мм; наибольший износ высоты конусного наконечника не должен превышать 5 мм.

Рисунок 2.3-1 Габаритные размеры легкого конусного динамического зонда (размеры в мм)

Рис. 2.3-2 Форматные размеры тяжёлого и сверхтяжёлого конусного динамического пробоотборника (размеры указаны в мм)

(4) Предельная прочность на растяжение штыря для зондирования должна превышать 600 МПа. Штырь для зондирования должен быть ровным и прямым; резьбовые соединения всех деталей должны быть целыми и надёжными.

(5) Диаметр подушки молота должен быть менее половины диаметра падающего молота и превышать 100 мм; длина направляющего стержня должна соответствовать требованиям по высоте падения молота.

Общая масса подушки и направляющего стержня не должна превышать 30 кг: осевые линии подушки молотка, направляющего стержня и штыря для зондирования должны находиться на одной прямой.

(6) Молоток должен иметь цилиндрическую форму с соотношением высоты к диаметру 1–2; диаметр круглого отверстия в центре молотка должен на 3–4 мм превышать внешний диаметр направляющего стержня.

(7) Оборудование для конусного динамического зондирования должно быть оснащено автоматическим устройством отцепки, обеспечивающим свободное падение молотка; молоток следует регулярно калибровать; при каждом испытании необходимо проверять высоту падения молотка.

3. Методы испытаний

(1) Перед проведением динамического конусного зондирования следует проверить оборудование и убедиться, что все его компоненты соответствуют требованиям. Если износ или деформация деталей превышает установленные нормы, их необходимо заменить или отремонтировать.

(2) Оборудование должно быть установлено надёжно; во время работы опора не должна смещаться, а резьбовые соединения всех деталей должны быть плотно затянуты.

(3) При испытании сначала следует пробурить скважину до заданной испытательной глубины, затем плавно опустить головку динамического зонда на дно скважины; ударные воздействия категорически запрещены.

Ударить или вдавить в тестовый слой грунта.

(4) При проведении конусного динамического зондирования необходимо соблюдать вертикальность соединённых зондирующего стержня и направляющего стержня; при этом молоток должен всегда падать вертикально вдоль направляющего стержня, чтобы предотвратить эксцентричное ударное воздействие, наклон зондирующего стержня или боковые колебания. Частота ударов должна быть в пределах 15–30 ударов в минуту.

(5) Испытание легким конусным динамическим зондированием должно соответствовать следующим требованиям:

1 При проведении испытаний легким конусным динамическим зондированием следует производить непрерывное погружение вниз через исследуемый слой грунта.

2. При проведении непрерывного проникновения высота падения пробивного молотка должна составлять 50 см, при этом молоток должен свободно падать; высота подушки молотка над отверстием должна быть соответствующей.

Не следует превышать 1,5 м.

3 В качестве показателя испытания используется количество ударов молотка на 30 см проникновения, обозначаемое как N. При столкновении с плотным слоем грунта, при проникновении на 30 см...

Испытание можно прекратить, если количество ударов молотка превышает 90 или количество ударов молотка, необходимое для погружения на 15 см, превышает 45.

(6) Испытания динамическим конусом тяжёлого и сверхтяжёлого классов должны соответствовать следующим требованиям:

1. Высота падения при испытании тяжёлым конусом динамического зондирования должна составлять 76 см; высота падения при испытании сверхтяжёлым конусом динамического зондирования должна...

Молот массой 100 см должен свободно падать вдоль направляющего стержня; высота подушки молота над отверстием не должна превышать 1,5 м.

2 Удары должны выполняться непрерывно; как при использовании тяжёлого конусного динамического зонда, так и при использовании сверхтяжёлого конусного динамического зонда, каждый проход должен составлять 10 см.

Количество ударов молотка, используемое в качестве показателя испытания, обозначается соответственно как Ness и N₂o.

3 Тяжёлый и сверхтяжёлый конусные динамические зонды можно взаимозаменять в зависимости от изменения прочности горных пород. Тяжёлый конусный динамический зонд

При испытаниях, в которых фактическое число ударов превышает 50 ударов на 10 см, целесообразно перейти к использованию сверхтяжёлого конусного динамического зонда; тяжёлый конусный динамический зонд.

Если фактическое число ударов при пробном зондировании меньше 5 ударов на 10 см, не следует применять сверхтяжёлый динамический конусный зондировочный тест.

4 Испытания могут проводиться по участкам в скважине; испытания на каждом участке следует проводить непрерывно, без перерывов.

Рисунок 6.4.7. Кривая зависимости количества ударов молотка от глубины проникновения после корректировки конусного динамического зонда

4. Когда эффективная толщина почвенного слоя менее 0,3 м, среднее значение числа ударов тяжёлого конусного динамического пробоотборника может быть определено согласно следующим принципам:

(1) Когда как верхний, так и нижний слои имеют небольшое количество ударов при пробивке, N₆35 можно принять равным большему из значений числа ударов пробойника для данного слоя, то есть Ne3smax;

(2) Когда как верхний, так и нижний слои имеют высокие значения числа ударов, N₆s следует принимать равным или меньшим значению меньшего из чисел ударов, полученных при пробном ударе в данном слое, Neas mn.

(3) Характерное значение несущей способности грунта для вязких грунтов — fo; при глубине проникновения менее 4 м оно может быть определено на основе значения Nro для слоёв грунта на участке.

Таблица 4.3.3. Определить.

Таблица 4.3.3 Характеристика несущей способности основания на вязких грунтах, fan (кПа)

Примечание: Значения в таблице можно линейно интерполировать.

(4) Характеристика несущей способности грунтовых оснований из среднего, крупного и гравийного песка, а также щебня, образованных в результате эрозии и аллювиальных процессов, f₀, при глубине проникновения менее 20 м может быть определена на основе данных о слоях грунта на участке [изображение] согласно таблицам 4.5-1 и 4.5-2 по Нессу.

(5) Характеристика несущей способности грунтовых оснований из среднего, крупного песка, гравийного песка и щебня, образованных в результате эрозии и наводнений, Ja, при глубине проникновения менее 20 м может быть определена на основе Na для слоёв грунта на участке согласно таблицам 4.5-1 и 4.5-2.

Значения характеристик несущей способности для песка, арендованного песка и гравийного песка, приведённые в таблице 4.5-1 (кПа).

Примечание: Данная таблица обычно применяется к песчаным грунтам аллювиального и делювиального происхождения; при этом коэффициент неравномерности для среднего и крупного песка не превышает 6, а для однородного песка — не превышает 20.

Таблица 4.5-2 Характеристическое значение несущей способности грунта с щебнем / (тПс)

(6) Модуль деформации E для галечных и окатанных гравийных пород, образованных в результате эрозии и наводнений, при глубине проникновения менее 12 м может быть определён на основе содержания Na в слоях грунта участка согласно таблице 4.6-1.

Таблица 4.6-1 Значения модуля деформации E для гальки и гравия (МПа)

4.7 В зависимости от числа ударов N и Nm, полученных при испытании тяжёлым и сверхтяжёлым конусным динамическим пробоотборщиком, плотность гравийно-грунтовых пород может быть определена согласно таблицам 4.7-1 и 4.7-2; значения Na и Nm, указанные в этих таблицах, должны быть скорректированы в соответствии с настоящим Регламентом.

Таблица 4.7-1. Градация плотности гравийных грунтов по результатам тяжёлого конусного динамического зондирования

Примечание: Данная таблица применима к грунтам, состоящим из щебня, со средним размером частиц равным или менее 50 мм и максимальным размером частиц менее 100 мм.

Таблица 4.7-2. Классификация плотности гравийных грунтов по результатам сверхтяжёлого конусного динамического зондирования

Примечание: Данная таблица применима к грунтам, состоящим из щебня с средним размером частиц более 50 мм или с крупными частицами размером более 100 мм.